Por que o Design Inteligente Falha (corrigido)

Regra geral, o conceito de causa-efeito ou causalidade* é aplicado á investigação científica epidemiológica e de um modo geral, na medida em que uma causa antecede um efeito.

A determinação da relação de causalidade segue vários critérios sendo um deles a plausibilidade da explicação, ou seja, deve-se ter em conta se esta está de acordo com o conhecimento existente relativamente ao assunto.

Se de facto fomos projectados, logo tem que existir um projector, um designer (óbvio). Se é colocada a hipótese da existência de um designer como causa, deve-se verificar se esta está de acordo com os dados de pesquisas relacionadas com a procura de vida inteligente não humana. Os programas SETI têm sido levados a cabo várias vezes e nunca existiu um resultado positivo. Outra questão que deve ser aplicada: mesmo estando de acordo com os dados, estes são suficientes para evidenciar a hipótese (neste caso, design inteligente)? Na realidade, a existência de um designer inteligente não se encontra de acordo com resultados dos programas SETI, mas se estivesse de acordo, isso não bastaria para inferir a sua existência, pois as entidades biológicas extra-terrestres podiam não ser responsáveis pela concepção dos seres vivos na Terra. Não existe nenhum ser vivo capaz (até ao momento) de realizar o que os proponentes do design inteligente afirmam.

Há ainda que considerar que a maioria (ou mesmo todos) dos proponentes do design inteligente não encaram o problema deste modo: eles pensam que foi deus que criou os seres vivos. Até agora nenhum sinal dele, também. Na realidade pode-se mesmo afirmar que um deus como o dos cristãos que é omnipresente seria fácil de detectar – visto que está em todo o lado.

Existe ainda mais um critério que se deve aplicar a este caso: questionar sobre a existência de explicações alternativas. As explicações alternativas, existem e estão de acordo com observações e resultados obtidos em investigação – a teoria do RNA world, as teorias sobre a formação do código genético, a teoria da evolução neo-darwinista e a teoria da evolução simbiogénica. Além de todos os dados a favor da evolução e sobre o modo como ocorreu (mutações, recombinação, selecção natural, transferência horizontal, simbiose, endossimbiose), existem ainda simulações computacionais que utilizam algoritmos evolutivos (ex.: algoritmos genéticos), que simulam os processos evolutivos naturais e é utilizada uma função de adaptação (fitness function) que classifica as soluções (como uma espécie de ‘informação’ recebida do ambiente, correspondendo ás capacidades de performance dos organismos). Sobre o aparecimento do código genético existem semelhantemente métodos computacionais (Monte Carlo) que simulam a formação de um código genético primitivo com origem em sequências aleatórias.

Ainda que se assumisse que estas teorias falhavam em explicar o efeito, se a causa proposta provavelmente não existe, apenas se pode afirmar que a causa ainda é desconhecida, ou que uma das outras causas contribuiu para o efeito, mas não é suficiente para explicar esse efeito. A 2ªopção é o máximo que um proponente do design inteligente pode conseguir num debate. Portanto, podem procurar mil e uma maneiras de refutar as teorias em vigor, que isso em nada contribui para a sua própria causa.

No entanto, o argumento da ignorância é o preferido dos proponentes do design inteligente, e é a afirmação de que por uma teoria falhar ou ser insuficiente, logo a outra está obrigatoriamente certa, sem haver necessidade de demonstrar que esta de facto corresponde á explicação para o efeito observado. Este argumento é uma falácia lógica óbvia

De um modo simplista, de acordo com as teorias científicas em vigor, as causas propostas para a nossa actual existência existem; a(s) causa(s) que os proponentes do design inteligente invocam, o mais provável é não existir(em), de acordo com o conhecimento actual.

Normalmente quando este tipo de plano é aplicado, já se sabe que a causa possível existe. No entanto, visto que os proponentes do design inteligente propõem ao mesmo tempo a existência de uma coisa e uma relação de causalidade com um determinado efeito, a primeira coisa que se tem que fazer é determinar se a existência dessa causa está de acordo com o conhecimento derivado de investigações sobre o assunto. Visto que provavelmente não existe essa causa, esta não pode ser causa de nada. Então para determinar uma causa plausível, teremos que investigar outras explicações possíveis – as mencionadas anteriormente.

*Nota: ‘Regra geral é aplicado o conceito’ é diferente de ‘Aplica-se em todas as circunstâncias’.

Por que o Design Inteligente Falha

Regra geral, o conceito de causa-efeito ou causalidade* é aplicado á investigação científica epidemiológica e de um modo geral, na medida em que uma causa antecede um efeito.

A determinação da relação de causalidade segue vários critérios sendo um deles a plausibilidade da explicação, ou seja, deve-se ter em conta se esta está de acordo com o conhecimento existente relativamente ao assunto.

 

Se de facto fomos projectados, logo tem que existir um projector, um designer (óbvio). Se é colocada a hipótese da existência de um designer como causa, deve-se verificar se esta está de acordo com os dados de pesquisas relacionadas com a procura de vida inteligente não humana. Os programas SETI têm sido levados a cabo várias vezes e nunca existiu um resultado positivo. Outra questão que deve ser aplicada: mesmo estando de acordo com os dados, estes são suficientes para evidenciar a hipótese (neste caso, design inteligente)? Na realidade, a existência de um designer inteligente não se encontra de acordo com resultados dos programas SETI, mas se estivesse de acordo, isso não bastaria para inferir a sua existência, pois as entidades biológicas extra-terrestres podiam não ser responsáveis pela concepção dos seres vivos na Terra. Não existe nenhum ser vivo capaz (até ao momento) de realizar o que os proponentes do design inteligente afirmam.  

 

Há ainda que considerar que a maioria (ou mesmo todos) dos proponentes do design inteligente não encaram o problema deste modo: eles pensam que foi deus que criou os seres vivos. Até agora nenhum sinal dele, também. Na realidade pode-se mesmo afirmar que um deus como o dos cristãos que é omnipresente seria fácil de detectar – visto que está em todo o lado.

Existe ainda mais um critério que se deve aplicar a este caso: questionar sobre a existência de explicações alternativas. As explicações alternativas, existem e estão de acordo com observações e resultados obtidos em investigação – a teoria do RNA world, as teorias sobre a formação do código genético, a teoria da evolução neo-darwinista e a teoria da evolução simbiogénica. Além de todos os dados a favor da evolução e sobre o modo como ocorreu (mutações, recombinação, selecção natural, transferência horizontal, simbiose, endossimbiose), existem ainda simulações computacionais que utilizam algoritmos evolutivos (ex.: algoritmos genéticos), que simulam os processos evolutivos naturais e é utilizada uma função de adaptação (fitness function) que classifica as soluções (como uma espécie de ‘informação’ recebida do ambiente, correspondendo ás capacidades de performance dos organismos). Sobre o aparecimento do código genético existem semelhantemente métodos computacionais (Monte Carlo) que simulam a formação de um código genético primitivo com origem em sequências aleatórias.

 

Ainda que se assumisse que estas teorias falhavam em explicar o efeito, se a causa proposta provavelmente não existe, apenas se pode afirmar que a causa ainda é desconhecida, ou que uma das outras causas contribuiu para o efeito, mas não é suficiente para explicar esse efeito. A 2ª opção é o máximo que um proponente do design inteligente pode conseguir num debate. Portanto, podem procurar mil e uma maneiras de refutar as teorias em vigor, que isso em nada contribui para a sua própria causa.

No entanto, o argumento da ignorância é o preferido dos proponentes do design inteligente, e é a afirmação de que por uma teoria falhar ou ser insuficiente, logo a outra está obrigatoriamente certa, sem haver necessidade de demonstrar que esta de facto corresponde á explicação para o efeito observado. Este argumento é uma falácia lógica óbvia

 

De um modo simplista, de acordo com as teorias científicas em vigor, as causas propostas para a nossa actual existência existem; a(s) causa(s) que os proponentes do design inteligente invocam, o mais provável é não existir(em), de acordo com o conhecimento actual.

 

Normalmente quando este tipo de plano é aplicado, já se sabe que a causa possível existe. No entanto, visto que os proponentes do design inteligente propõem ao mesmo tempo a existência de uma coisa e uma relação de causalidade com um determinado efeito, a primeira coisa que se tem que fazer é determinar se a existência dessa causa está de acordo com o conhecimento derivado de investigações sobre o assunto. Visto que provavelmente não existe essa causa, esta não pode ser causa de nada. Então para determinar uma causa plausível, teremos que investigar outras explicações possíveis – as mencionadas anteriormente.

 

*Nota: ‘Regra geral é aplicado o conceito’ é diferente de ‘Aplica-se em todas as circunstâncias’.

Teoria do RNA World (Adenda)

Já foram produzidos nucleótidos em laboratorio através de processos passiveis de acontecer na natureza (com as condições e substancias certas).

Foram também produzidos alguns aminoácidos (experiência da Miller) e mesmo cadeias de aminoácidos com catalizadores inorganicos.

Foram ainda sintetizadas sequencias curtas de RNA sem usar 'maquinaria' celular, mas sim reacções passíveis de ocorrer naturalmente.

Existe afinidade directa de moleculas de RNA para certas cadeias laterais de aminoácidos, assim como existem enzimas de RNA que catalizam a formação de ligações peptidicas e entre nucleótidos de cadeias de RNA. Foi estudada a evolução e selecção natural das últimas (das que são capazes de auto-replicação) em laboratório, obtendo-se uma melhoria funcional bastante acentuada.

 

A arginina e a lisina podem ser originadas a partir do ácido aspártico (ou aspargina), produzido em pequenas quantidades numa segunda experiencia de Miller em 1958, preservada e reanalisada (em 2011). Estes podem ter sido originados posteriormente em certas condições – se não se formaram quer dizer apenas que não se conhecem as condições em que se formaram.

Relativamente á existência de oxigénio molecular (O2) na terra primitiva, este existia em quantidades muito reduzidas há 3,8 biliões de anos e sabe-se que as primeiras biomoléculas foram formadas antes disso, pelo que não me parece que a sua síntese fosse impedida por isso.

 

Há indícios da existencia de vida há 3,8 biliões de anos e isso é bastante importante, significando que as primeiras biomoléculas se formaram antes.

Evolução Simbiogénica: Entrevista com Lynn Margulis

Neste texto é apresentada uma entrevista com a Drª Lynn Margulis sobre a sua teoria da evolução simbiogénica – é de notar que a zoóloga e geneticista é responsável pela Teoria Endossimbiótica.

Afirma que o principal mecanismo da evolução não é a mutação, mas a simbiogénese, em que novas espécies surgem através da relação simbiótica entre dois ou mais tipos de organismos. Como isso funciona?

Todos os organismos visíveis são produtos de simbiogénese, sem exceção. As bactérias são a unidade … Simbiogénese reconhece que cada forma visível de vida é uma combinação ou uma comunidade de bactérias.

(…) Os órgãos dos sentidos dos vertebrados têm cílios modificados: As hastes e células cone do olho têm cílios, e o órgão de equilíbrio no ouvido interno é forrado com cílios sensoriais. Você inclina a cabeça para um lado e carbonato de cálcio no seu ouvido interno atinge os cílios. Isto é conhecido desde pouco depois da microscopia electrónica surgir em 1963. Cílios sensoriais não vieram de mutações aleatórias. Eles vieram através da aquisição de um genoma inteiro de uma bactéria simbiótica que já podia sentir a luz ou movimento.

 

(…)

 

Esse tipo de parceria (simbiose) dirige modificações evolutivas importantes?

 

A Evolução ocorre em grandes transições. (…) Acredito em genomas adquiridos (remetendo-nos para a sua obre “Acquired Genomes”).

 

Pode dar um exemplo de simbiogénese?

 

Observe a capa da revista “Plant Physiology”. Trata-se de uma lesma. Não tem ancestrais fotossintéticos. Esta alimenta-se de algas e incorpora cloroplastos, sendo capaz de realizar fotossíntese. Ou observe uma vaca. (…) Não é capaz de digerir ervas e necessita de organismos simbióticos para a digestão.  

 

Mas a parceria simbiótica é tão estável, como pode provocar alterações evolutivas?

 

A simbiose é um fenómeno ecológico em que um tipo de organismo vive em contacto físico com outro. Simbiose a longo prazo leva a novas estruturas intracelulares, novos órgãos e sistemas e nova espécie quando um ser incorpora outro que é apto em algo.

 

Referências:

 

“Discover Interview: Lynn Margulis Says She's Not Controversial, She's Right”, Disponível em: http://discovermagazine.com/2011/apr/16-interview-lynn-margulis-not-controversial-right/

 

Evolução de Estruturas Complexas: ATP Sintase

EVOLUÇÃO DA ATP SINTASE

Certa vez, observei um criacionista perguntar ao seu oponente por um estudo (passado por revisão de pares) que desmentisse o facto da ATP Sintase ser irredutivelmente complexa. Este não se lembrou de perguntar ao criacionista por um estudo (passado por revisão de pares) que demonstrasse que esta é.

 

É de notar que segundo o próprio Michael Behe n’ “A Caixa Preta de Darwin” uma estrutura irredutivelmente complexa não tem por definição um precursor funcional. Isto pode parecer muito bonito a um criacionista (“Que bom! A proteína não evoluiu logo deus existe!” Lindo…). Mas essa alegação é contrariada pelas evidências.

 

Muitas das estruturas (se não todas) que alegadamente eram irredutivelmente complexas foram estudadas numa perspectiva evolutiva e os estudos (alguns deles referenciados ao longo deste blog) concluíram que as estruturas evoluíram naturalmente a partir de precursores funcionais, pelo que o conceito de complexidade irredutível foi considerado inaplicável.

 

Kenneth Miller (com uma atitude humorística) levou um invulgar acessório de gravata para o julgamento de Dover (Pensilvânia) – uma ratoeira á qual faltava uma parte. Que falta de gosto Dr. Miller, mas bastante útil para explicar como uma estrutura pode desempenhar uma função diferente se lhe removermos uma parte.

 

Os organismos necessitam de ATP para imensas reacções que ocorrem na célula. Para catalisar a síntese de ATP a partir de ADP existe a ATP Sintase. No entanto o ATP pode ser sintetizado em condições abióticas (provavelmente o que teria ocorrido na Terra pré-biótica). No entanto com a necessidade de produzir energia própria, proteínas capazes dessa função teriam sofrido pressões selectivas.  

 

Na realidade existem muitos estudos por revisão de pares que demonstram que a ATP Sintase tem um ancestral comum com outros tipos de proteínas.

 

A F-ATP Sintase catalisa a formação de ATP usando um gradiente de protões, enquanto que a V-ATPase gera um gradiente de protões utilizando ATP, no entanto, existem semelhanças a nível funcional e de mecanismo. 

 

O dfominio F1 apresenta semelhanças estruturais ás DNA helicases hexaméricas e o domínio F0 demonstra algumas semelhanças ao motor flagelar (que funciona a protões – H+). Tanto o domínio F1 como a DNA helicase formam um anel com a mesma simetria rotacional, com um poro central.

 

As DNA helicases usam a forma helicoidal do DNA para dirigir o seu movimento ao longo da molécula de DNA e para detectar superenrolamento, ao passo que o hexâmero α3β3 utiliza as alterações conformacionais através da rotação da subunidade γ para conduzir uma reacção enzimática.

 

As enzimas do tipo ATP Sintase foram bastante conservadas ao longo da evolução. As enzimas bacterianas são essencialmente as mesmas em estrutura e função que as das mitocôndrias. (mais uma evidência da Teoria Endossimbiótica).

 

Alguns dos processos através dos quais e ATP Sintase evoluiu são conhecidos. Por exemplo, estudos sugerem que a elongação da subunidade gama (globular) resultou de fenómenos de duplicação intragenética (atpC); a subunidade C da ATP Sintase pertence a uma família de genes expandida por duplicação genética.

 

Referências:

 

“O que é a vida?” – Lynn Margulis e Dorion Sagan (http://books.google.pt/books?id=jwVHCGSp79wC&pg=PA83&lpg=PA83&dq=produ%C3%A7%C3%A3o+abi%C3%B3tica+de+ATP&source=bl&ots=EQ7S3ZcysI&sig=zwb7agbyUtgdi-iCspV4jD0rQ5w&hl=pt-PT&sa=X&ei=EUSEUO-fDMOphAfF_YHIDA&ved=0CC8Q6AEwAA#v=onepage&q=produ%C3%A7%C3%A3o%20abi%C3%B3tica%20de%20ATP&f=false)

 

Biochim Biophys Acta. 2006 May-Jun;1757(5-6):437-45. Epub 2006 May 19. - Bioenergetics of archaea: ancient energy conserving mechanisms developed in the early history of life, Lewalter K, Müller V.

 

Gene. 2006 Apr 26;371(2):224-33. Epub 2006 Feb 7. - Evolution of ATP synthase subunit c and cytochrome c gene families in selected Metazoan classes, De Grassi A, Lanave C, Saccone C.

 

Zh Evol Biokhim Fiziol. 2007 Sep-Oct;43(5):391-7. - Evolutonary modifications of molecular structure of ATP-synthase gamma-subunit, Ponomarenko SV.

 

Rotary DNA motors. C. Doering, B. Ermentrout and G. Oster. Center for Nonlinear Studies, Los Alamos National Laboratory, New Mexico 87545, USA.

Antony Crofts. Lecture 10:ATP synthase. Life Sciences of the University of Illinois at Urbana-Champaign

InterPro Database: ATP Synthase

Ectopic β-chain of ATP synthase is an apolipoprotein A-I receptor in hepatic HDL endocytosis. Nature 421, 75-79 (2 January 2003) | doi:10.1038/nature01250.



* Cusquice: Dorion Sagan é filho de Lynn Margulis e Carl Sagan





 

A Origem da Homoquiralidade dos Açucares

A Origem da Homoquiralidade dos Açucares

Um estudo publicado na revista Organic & Biomolecular Chemistry pode explicar a origem dos açúcares na forma D, a única forma encontrada nos organismos vivos.

Os investigadores utilizaram aminoácidos do tipo L (os encontrados nos seres vivos) na catálise da formação de açucares, resultando predominantemente na formação da sua forma D.

Mais um pequeno (e importante) passo na compreensão da origem da vida.

A ciência continua a evoluir e as hipóteses e teorias vão sendo aperfeiçoadas descartadas e reaproveitadas e novas descobertas são feitas quer em laboratório, quer observando a natureza.

A ciência não oferece verdades absolutas, mas sim teorias e hipóteses baseadas na experimentação e na observação, baseadas em evidências. Estas são o que mais se aproxima de uma realidade objectiva sobre eventos não presenciados, sobre os quais se pode teorizar.

Referências:

“British scientists recreate the molecules that gave birth to life itself”, disponível em: http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2092494/Life-sweet-New-clue-chemical-origins-sugar-molecules-DNA-recreated-scientists.html

 

A Origem da Homoquiralidade

Os aminoácidos e os açúcares são constituintes básicos dos seres vivos.

Aminoácidos, açucares e nucleótidos já foram produzidos em laboratório em condições semelhantes ás pre-bióticas, bem como a síntese de pequenas moleculas de RNA a partir de e cadeias peptidicas (utilizando catalizadores minerais), mas sempre com uma mistura de formas L e D.  

Quando olhamos para o organismo humano (e para o de qualquer ser vivo), todos os aminoácidos são L, não temos nenhum D. Daí analisamos os açúcares, que também deveriam ter L e D, mas todos são D e nenhum L. No entanto deveríamos sempre encontrar uma mistura dos dois. Não existe (ou não existia) nenhuma explicação lógica, científica para que se privilegiasse uma dessas formas. Como explicar essa separação do D para os aminoácidos e do L para os açúcares na formação de seres vivos?

A sua separação na superfície de cristais foi uma proposta científica que experimentou alguma aceitação. No entanto os cientistas procuram uma explicação mais satisfatória.

A espectrometria de massas é uma técnica de análise instrumental em que se visualiza com precisão o universo molecular. Foi por meio desta que as equipas de Marcos Eberlin (Unicamp - Brasi) e de Robert Cooks (Universidade de Purdue –EUA) realizaram experiências com vários tipos de aminoácidos, nas quais detectaram algo inédito: Perceberam que os L e D se agrupavam naturalmente: os D de um lado, formando uma estrutura cilíndrica, e os L para outro, formando outra estrutura cilíndrica.

O comentário do Dr. Eberlin: “Foi bastante interessante, pois nunca se pensou que esse processo de separação pudesse ocorrer naturalmente". A propósito deste comentário, devo remeter para o facto deste cientista negar a evolução e a abiogénese, preferindo acreditar que fomos criados por deus a partir do barro, mas não em duendes (bastante contraditório). Nunca se pensou? Ainda antes de saber que isto já tinha sido observado eu já pensava nessa possibilidade, porque sei que tudo tem uma explicação natural, portanto, leia-se: ele não, porque antes pensava que tinha sido deus a separá-los enquanto nos ia esculpindo em barro. Já estou a ver que não são precisos os teóricos da evolução para refutar os criacionistas – eles encarregam-se de dizer o disparate e depois de o refutar.

O professor Eberlin descobre como os processos que nos deram origem ocorrem naturalmente, mas continua a ser criacionista. Lindo…

De qualquer modo, mais uma vitória para a ciência (naturalista por definição).

 

Referências:

"A assinatura química de deus" (Jornal da Unicamp). Disponível em:

http://www.unicamp.br/unicamp/unicamp_hoje/ju/setembro2002/unihoje_ju189pag12.html

A Origem do Big Bang e as Partículas Virtuais II

Numa entrevista á revista Época

(http://revistaepoca.globo.com/ideias/noticia/2012/04/lawrence-krauss-deus-se-tornou-redundante.html)

Lawrence Krauss explica que em determinadas condições, as partículas virtuais não precisariam necessariamente desaparecer. Elas poderiam não só continuar a existir, como multiplicar-se, dando origem a um big bang e a um novo universo em expansão. Para Krauss, a evidência de que isso pode ter sido realmente o caso da origem de nosso Universo é um feito notável.

A formação de particulas também ocorre nas colisões em aceleradores de partículas, que podem ser utilizadas para simular o Big Bang.

A causa da existência do Universo é a formação de particulas virtuais e a sua multiplicação. Ao que parece o apelo ao argumento da ignorância, mais conhecido por deus das lacunas, já não pode ser aplicado. Sim, o universo tem uma causa: a formação espontânea de particulas virtuais e a sua multiplicação. Pode haver quem não queira aceitar este facto com uma causa, então, nesse caso terá que afirmar que o universo não teve uma causa, porque o que foi referido aqui foi o que ocorreu e ocorreu naturalmente, como ainda hoje ocorre. 

Na mesma entrevista, Lawrence Krauss afirmou que a partir das particulas virtuais poderiam ter sido originados vários universos, viveriamos num multiverso (é possivel que o nosso universo não seja o único) - 10 pontos para a série 'Fringe'.

O físico afirma também que ninguém precisa de ser um especialista em cosmologia para apreciar o panorama do surgimento e da evolução do Universo, da mesma forma que não é preciso ser músico para apreciar a música de Bach. Qualquer pessoa com uma inteligencia mediana é capaz de compreender que o universo se originou a partir de particulas virtuais e aceitar esse facto, desde que tenha acesso a informação esclarecedora e que não seja religiosa.

E aqui fica uma versão legendada da palestra de Krauss (torna-se bastante mais perceptível com legendas):

 

Selecção Natural, Mutações e Gradualismo

A selecção natural limita o espaço de pesquisa: uma mutação aleatória surge e é favorecida ou destituída pela selecção.

 

Pode ainda ocorrer a acumulação (e/ou desaparecimento) de mutações (evolutivamente neutras) ao acaso, que mais tarde são seleccionadas, ou então, estas são acumuladas devido ao efeito de outras mutações na adaptação do organismo.

 

A selecção natural pode actuar sobre qualquer elemento que esteja sujeito a modificações e se possa replicar, sem que para isso este tenha que ser designado ser vivo. Um exemplo é a molécula auto-replicadora de RNA que evoluiu em laboratório.

 

Existe ainda uma variante da selecção natural (em seres com reprodução sexuada) que pode basear-se simplesmente na atracção dos indivíduos do sexo oposto por certas características (ex: a cor, as feromonas) - chama-se selecção sexual.

 

Vários têm utilizado argumentos probabilísticos para lançar a dúvida sobre as teorias científicas sobre a origem e evolução da vida. Normalmente estes não contemplam certos factos que podem ter influência nos cálculos.  

 

Um dos problemas relacionado com os cálculos de probabilidades relativos a este assunto é o facto da sequência de determinada proteína não ser ‘obrigatoriamente aquela’ – alguns aminoácidos possuem propriedades semelhantes, determinada proteína tem várias sequências possíveis.

 

As proteínas e genes foram sendo modificados por um processo incremental (gradual), em sequência e não todos ‘de uma vez’ – corrijo um erro relativo a um texto anterior: (http://allthatmattersmaddy32.blogspot.com/2012/09/evolucao-quimica-e-probabilidades.html) (está corrigido). A falácia de Hoyle (note-se que este era adepto da hipótese da panspermia e não do criacionismo) é um exemplo destes erros de raciocínio.

 

Os criacionistas ‘roubaram’ a falácia do argumento probabilístico a Sir Fred Hoyle, apesar de este não ser criacionista. Pergunto-me se não lhes bastam os seus próprios ‘epic fails’, porque, pelos vistos, não contentes com os seus têm que roubar os dos outros.

Evolução da Complexidade: Teoria Endossimbiótica

O processo de endossimbiose (incorporação de bacterias e estabelecimento da relação simbiótica), que inclui a evolução de sistemas de transporte complexos, perdas e ganhos de intrões e de genes, tem-se demonstrado dificil de solucionar. No entanto alguns estudos foram bem sucedidos.

Talvez as primeiras transferencias tivessem sido semelhantes ás transferencias horizontais que actualmente se observam e que trazem bastante vantagem (Ex.: entre bactérias e entre humanos e o parasita da malária). Os mecanismos regulatórios teriam evoluido posteriormente a partir de percursores ou existriam antes condições para que tal acontecesse. Estas modificações claramente conferiram vantagem evolutiva. Já existem estudos que confirmam que as proteinas envolvidas no transporte nucleo-mitocondria evoluiram de proteínas pre-esxistentes que teriam funções diferentes (http://allthatmattersmaddy32.blogspot.com/2012/09/evolucao-de-maquinas-moleculares.html).

Passar de genomas que têm intrões a genomas que não têm, não é dificil de encaixar na Teoria Endossimbiótica. Bacterias perderem genes em fenomenos de transferencia não é assim tão estranho.

O contrário, o aparecimento de intrões é estranho mas estes poderiam vir do nucleo ou ainda de outro simbionte que teria sido incorporado. Um exemplo de transferência horizontal com ganho de intrões por uma das partes é a transferência de intrões do grupo II das mitocôndrias para a Chattonella. Quanto á perda de intrões pela mitocondria, comparando as estruturas intrónicas e exónicas de 64 genes derivados de mitocôndrias, transferidos para o nucleo, pode-se refazer a história do ganho de intrões no núcleo (e perda na mitocondria) – e isto já foi feito.

Além de tudo isto, neste raciocinio é apenas considerada a teoria dos ‘intrões tarde’ – as primeiras bacterias não teriam intrões, que não é a única com evidências a seu favor. Há que considerar a teoria dos ‘intrões cedo’ – as primeiras bactérias teriam intrões e os intrões a partir daí, teriam sido perdidos e/ou ganhos, ou não teriam sido perdidos de todo.

O cenário da origem e evolução dos intrões, mais compatível com os resultados de genómica comparativa e considerações teóricas é o seguinte: intrões capazes de auto-splicing desde os primeiros estágios da evolução da vida – intrões invadiram genes emergentes durante eukaryogenesis, perdas e ganhos de intrões. A invasão por intrões, provavelmente, provocada pela endossimbionte mitocondrial, pode ter criticamente contribuiu para o aparecimento das características da célula eucariótica.

Relativamente a certas proteínas do complexo TOM (tom70), o caso já foi estudado, comprando com cianobacterias – e em principio a sua origem estaria nas cianobacterias e conseguiram ainda relacionar a tom40 com uma proteína semelhante em bacterias.
As transportadoras IM entram na mitocôndria através da proteína porosa Tom40, auxiliadas por um receptor Tom70, chaperona periplasmica e do complexo proteico Tim22.

A proteína Tom40 evolui suficientemente devagar para os homólogos serem detectados no interior do núcleo, mas não para identificação inequívoca de um ancestral procarionte. Estudos sugerem que esta evoluiu a partir de uma proteína do tipo β-barrel (poro) de uma proteobacteria, que secreta proteínas do pilus e usa chaperonas periplásmicas.

O complexo TIM22 apresenta alguma homologia com a proteina de membrana importadora de leucina de proteobacterias, LivH, o que confirma a sua origem bacteriana.

Referências:

Biochim Biophys Acta. 2010 Jun-Jul;1797(6-7):1292-9. Epub 2010 May 5. – Structure and evolution of mitochondrial outer membrane proteins of beta-barrel topology, Zeth K.

Proc Biol Sci. 2006 August 7; 273(1596): 1943–1952.  – Origin of mitochondria by intracellular enslavement of a photosynthetic purple bacterium, Thomas Cavalier-Smith

 

Protist. 2009 Aug;160(3):364-75. Epub 2009 Apr 5. - Mitochondrial group II introns in the raphidophycean flagellate Chattonella spp. suggest a diatom-to-Chattonella lateral group II intron transfer, Kamikawa R, Masuda I, et al

 

BMC Evol Biol. 2010 Feb 23;10:57 – Evolution  of spliceosomal introns following endosymbiotic gene transfer, Ahmadinejad N, Dagan T, et al

 

Biol Direct. 2006 Aug 14;1:22 - The origin of introns and their role in eukaryogenesis: a compromise solution to the introns-early versus introns-late debate?, Koonin EV.

A Religião e os Amigos Imaginários

Os amigos imaginários podem-se englobar no realismo (do pensamento mágico) e normalmente são o produto de insegurança por parte da criança, criados por necessidade constituindo por isso um caso particular.

Provavelmente a origem dos deuses e da religião é proveniente da necessidade de explicar fenómenos naturais. É diferente do caso dos amigos imaginários. Poderia ser derivada de um fenómeno semelhante ao fenómeno do artificialismo no desenvolvimento cognitivo da criança – ex.: o Sol, existe porque foi acendido por um fósforo gigante*. No entanto podem considerar-se algumas semelhanças se considerarmos que os deuses são também uma forma de conforto quando alguém morre – ‘Está com deus’ ou perante a solidão.

A origem da religião na vida de uma pessoa actualmente é explicada facilmente pela teoria dos memes (Dawkins Richard, 1976): existe uma espécie de ‘hereditariedade’ – as ideias, as concepções culturais passam de geração em geração através dos pais e não só – de todos os que nos são próximos durante o desenvolvimento – professores, catequistas, amigos (sub-entenda-se pais dos amigos). No entanto estas são modificadas cruzando informação e raciocinando sobre o assunto, permitindo que as concepções evoluam em cada indivíduo, sem ser possível excluir a influência ‘hereditária’ das concepções religiosas individuais (quando me refiro a concepções religiosas incluo o ateísmo e o agnosticismo, apesar destes representarem a ausência de crença religiosa). Deste modo, a origem da religião nos dias actuais não está notavelmente relacionada com fenómenos semelhantes aos que associamos a crianças no estádio pré-operatório (classificação de Piaget). Mas quanto á sua origem ‘inicial’, podemos afirmar que começaram por tomar como deuses o que observavam na natureza, incluindo o ‘equilíbrio’ entre sexos opostos e a capacidade humana de gerar vida – ilustrado pelas estátuas de mulheres grávidas designadas ‘Vénus’. Esta situação teria evoluído para uma necessidade de explicação das origens e ocorrências de elementos e fenómenos naturais através de seres inteligentes, semelhantes ao ser humano, mas mais poderosos – o artificialismo, na medida em que se atribui á génese de fenómenos naturais uma intervenção humana. Se atentarmos ainda no facto do conforto que a religião traz perante a morte e a solidão podemos estar perante um fenómeno semelhante á criação de amigos imaginários, na medida em que foi a necessidade de conforto que contribuiu para a génese do pensamento religioso e dos deuses como hoje os concebemos. A ideia de que quem está morto está com um deus de amor traz bastante conforto, bem como a ideia de que não estamos sós neste Universo

Este conforto proporcionado pela religião pode estar relacionado com as escolhas religiosas individuais (e penso que esta é a chave do sucesso evolutivo da religião), no entanto, ao contrário do que acontece com os amigos imaginários, actualmente as pessoas não criam deuses – estes já foram criados pelos seus ancestrais.  

Se as pessoas religiosas se apercebessem da origem das suas próprias concepções provavelmente não seriam religiosas.

Discuti um pouco este assunto com a minha professora de Psicologia do Desenvolvimento e ela discordou com a teoria dos amigos imaginários, mas concordou sobre o artificialismo relativamente ás origens. Penso que ela discordou com a parte do amigo imaginário porque eu não utilizei na aula a explicação da necessidade de conforto perante a morte e a solidão, que é a única coisa capaz de relacionar um fenómeno com o outro – a aparência comportamental de quem reza a um deus inexistente que referi não chega e eu tenho consciência, é como ter homologia apenas nas propriedades químicas de aminoácidos, que não é o suficiente para inferir ancestralidade comum (pode ser o resultado de evolução convergente).

 

*O exemplo corresponde a uma situação real.         

Evolução da Complexidade: Cérebro e Sinapses

As sinapses são as regiões dos neurónios nas quais o impulso eléctrico passa a químico – neurotransmissores – de libertação estimulada por impulso eléctrico.

O impulso eléctrico é apenas ‘onda passiva’ de iões (embora o potencial de acção nos neurónios funcione de um modo mais complexo). Para iniciar esta onda são necessários canais iónicos – proteínas da membrana celular.

Estudos comparativos demonstram que estes canais tiveram origem em proteínas bacterianas que regulavam as concentrações iónicas na célula.

Mas nos neurónios existe um tipo diferente de canais iónicos regulados pela actividade eléctrica, os quais também tiveram origem em proteínas bacterianas. Os primeiros neurónios (primitivos) surgiram por co-opção dos vários canais iónicos.

Os sinais eléctricos básicos surgiram provavelmente ainda antes da vida multicelular – este sistema é utilizado por paramécias para orientação face a obstáculos.

O aumento das dimensões corporais estaria relacionado com a eficiência necessária na transmissão de informação – indivíduos em que a transmissão não era eficiente estariam em desvantagem.

Através de duplicações genéticas, mutações e co-opção (e selecção natural), os primeiros neurónios mais complexos foram produzidos em seres multicelulares primitivos.

Relativamente ás sinapses, as mais primitivas seriam simples poros entre células vizinhas, as quais derivam de proteínas de junções comunicantes (“gap junctions”), que evoluíram pela mesma altura que os organismos multicelulares. De novo estas proteínas foram co-optadas. As primeiras transmitiam impulsos eléctricos. Versões mais modernas, tal como actualmente, transmitiam neurotransmissores, que regulam através de ligações ás proteínas dos canais, o tráfego iónico.

A proteína receptora de glutamato remonta ás bactérias e teria sido co-optada quando as células passaram a libertar deste modo o glutamato.

Mais uma vez, duplicação genética, e mutações originaram vários tipos de receptores.

Sistemas simples podem ser observados em anémonas, que têm apenas “out put” e “in put”, praticamente sem processamento no meio.

O cérebro de C. elegans tem apenas 302 neurónios, mas conjuntos ainda mais reduzidos são capazes de “decisão”.

As proteínas envolvidas nos processos regulatórios foram também co-optadas.

Ao observar os cérebros de vários tipos de animais, a sua origem comum é notória.

 

*Nota: co-opção: elementos existentes passam a desempenhar novas funções quando propício.

 

O vídeo apresentado demonstra de modo ilustrativo e esquemático, o modo como tudo isto funciona e evoluiu e como os cérebros demonstram origem comum:

 

 

 

O video referencia vários artigos passados por revisão de pares sobre o assunto.

Alem de tudo isso, ilustra bem como uma estrutura pode parecer irredutivelmente complexa e não ser. 

Chichi Na Cama & Criacionismo: Será de Propósito?

Há crianças que fazem chichi na cama. Algumas é porque têm algum transtorno psicológico ou físico (ou ambos). Outras é pura e simplesmente por birra ou preguiça.

Quando era pequena conheci um rapazinho que fazia chichi na cama de propósito porque não queria levantar-se para ir á casa de banho (uma vez o chichi até saiu fora da cama). Vangloriava-se do seu próprio chichi quando o colchão tinha que ser levado para fora de casa. A mãe levou-o a um psicólogo infantil e a resposta foi: o menino não tem nenhum transtorno psicológico. A mãe levou-o ao médico e a resposta foi: o menino não tem nenhum problema físico. Então quais são as opções? Birra. Birra para não ir á casa de banho, para chatear e por preguiça total e absoluta.

No caso dos criacionistas, que não têm nenhuma patologia ou défice cognitivo, é exactamente a mesma coisa: Birra. Birra e preguiça intelectual. A parte da birra neste caso refere-se ao fundamentalismo religioso e a parte da preguiça refere-se claramente ao uso indiscriminado do argumento da ignorância. A birra já dura há mais de 150 anos, no que respeita á área da biologia. É uma birra. É tapar os ouvidos, é fazer-se de surdo e de cego. “Serginho, não podes continuar a fazer chichi na cama! É falta de higiene e não tens idade para isso.” Mas a criança faz-se de surda e continua a fazer birra. Esta é talvez a melhor analogia que se pode fazer com o comportamento dos criacionistas.

Quando Charles Darwin propôs a Teoria da Evolução, ‘o chichi saiu para fora da cama’ – um corpo de macaco com a cara de Darwin ‘saiu’ para que o público pudesse ridicularizar um dos precursores da biologia moderna. Mas ainda hoje os criacionistas se vangloriam dos seus ‘contributos’ para a biologia moderna. No entanto, como uma criança que quer poder voltar a ver televisão no quarto, a Igreja Anglicana pediu perdão a Darwin pelo chichi que saiu fora da cama (um pouco tarde para ver televisão?).

Mas há crianças que não mudam. O serginho tinha 10 anos e ainda fazia chichi na cama. Quanto aos criacionistas, são fixistas até no entendimento que têm dos factos, que em muitos casos nada melhorou.          

A Origem do Big Bang e as Particulas Virtuais

 

Neste texto vou abordar aquilo que não abordei em ‘Um Universo que veio do Nada’ (http://allthatmattersmaddy32.blogspot.com/2012/10/um-universo-que-veio-do-nada.html), por falta de tempo (trabalhos, testes, aulas práticas, cadeiras de opção extra-horário…).

Na sua obra ‘A Universe From Nothing’, o físico Lawrence Krauss torna publico o conhecimento sobre a origem do nosso universo. Segundo Krauss, o universo veio do ‘nada’. Mas o que quer dizer a palavra nada? A palavra nada neste caso refere-se a partículas mínimas, que podem originar-se espontaneamente de outras partículas menores e voltar ao estado inicial. Estas partículas são designadas partículas virtuais e isto acontece várias vezes no nosso universo. As partículas virtuais (possíveis ancestrais do nosso universo) são detectadas por métodos indirectos, por exemplo, pelo efeito de Casimir, no qual forças entre placas metálicas no espaço vazio são modificadas pela presença de partículas virtuais e é devido a elas que o nosso universo existe. Como se depreende por esta descrição a palavra ‘nada’ não tem o mesmo significado que tem na filosofia ou por uma questão de senso comum.

Na realidade a ideia de escrever ‘A Universe From Nothing’ surgiu durante uma palestra em 2009. O conteúdo do livro é uma versão alargada da palestra, á qual podemos assistir aqui:

 

 

Uma revisão da obra pelo New York Times compara estas descobertas á teoria da evolução de Darwin e a publicação da obra de Lawrence Krauss á publicação d’ ‘A Origem das Espécies’. A comparação não é de todo descabida. A teoria do Big Bang, apesar de ter sido revista por um dos homens mais inteligentes da história da humanidade e dos físicos mais conceituados da história da ciência (Einstein, claro), não explicava a origem da própria ocorrência que resultou na expansão do universo. Deste modo, a causa do universo era indeterminada, deixando espaço para as fantasias criacionistas do costume (leia-se deus das lacunas).

“O Universo começou a existir, logo o universo teve uma causa, logo a causa foi deus” – este é o argumento preferido dos criacionistas. Qualquer pessoa se apercebe de que se trata de um argumento da ignorância. Ainda assim os criacionistas não se conseguem divorciar dele (ups! Esqueci-me que também eram contra o divorcio).

É claro que o Universo teve uma causa: aparecimento de partículas.

Eu pergunto: quando não existirem lacunas, onde é que os criacionistas vão encaixar o seu deus das lacunas?

Referências:

Prefácio da obra ‘A Universe Fom Nothing’, Disponível em: http://www.amazon.com/Universe-Nothing-There-Something-Rather/dp/145162445X

 

Gordon Kane: “Are virtual particles really constantly popping in and out of existence? Or are they merely a mathematical bookkeeping device for quantum mechanics?” Disponível em: http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=are-virtual-particles-rea

 

On the Origin of Everything: ‘A Universe From Nothing,’ by Lawrence M. Krauss – David Albert, New York Times, Disponível em: http://www.nytimes.com/2012/03/25/books/review/a-universe-from-nothing-by-lawrence-m-krauss.html?_r=0

Evolução: Do Australopithecus ao Homo

Pensem num teste de paternidade ou num teste para determinar se 2 indivíduos são irmãos: seriam capazes de afirmar que 2 pessoas cujo resultado desse positivo para esse grau de parentesco tinham sido criadas individualmente? Agora imaginem os mesmos princípios aplicados a indivíduos que teriam uma ancestralidade comum muito, mas muito mais antiga do que, por exemplo, irmãos e vão recuando milhões e milhões de anos. Então, tentem relacioná-los através de analises de DNA. É isso que os cientistas fazem com, por exemplo, repteis e aves. E encontraram evidências de ancestralidade comum, tal como aconteceu com as análises comparativas entre o genoma do chimpanzé e do Homem: 75% de semelhanças no total e 98% no genoma codificante.

Como seriam os nossos ‘avós’ de há 2 mil anos? Humanos. E os nossos avós de há 2 milhões de anos? Algo de semelhante a uma espécie do género Australopithecus (que tem algumas parecenças com um chimpanzé), talvez com algumas características semelhantes ás das espécies do género Homo. Não encontraram a ‘avó’, mas encontraram a ‘tia’.

 

O género Homo teria surgido entre 2,5 milhões e 2 milhões de anos, a partir de alguma espécie de Australopithecus. Entre as características distintivas do género Homo estão alterações no maxilar e nos dentes, locomoção obrigatoriamente bípede e um crânio mais volumoso (com capacidade interna de 600 a1.300 cm3 ou mais). A transição entre a linhagem de Australopithecus que deu origem ao género Homo e, dentro deste, à espécie H. sapiens pode ser caracterizada pela evolução dessas características e por mudanças no comportamento social e cultural.

Com base no exame de restos fósseis dos esqueletos de dois indivíduos, um adulto e uma criança, encontrados na África do Sul e com datação estimada em 2,3 milhões de anos, um grupo de pesquisa­dores descreveu e nomeou uma nova espécie de antropoide, o Australopithecus sediba Do artigo, publicado em Abril na revista científica Science (v. 328, n^o 5.975, p. 195), pode-se destacar o facto dos restos fósseis indicarem que a A. Sediba tinha mais caracteres em comum com as primeiras linhagens do género Homo do que qualquer outra espécie de Australopithecus e o facto de muitas características serem comuns a 3 espécies: A. africanus, A. sediba e H. Habilis. .

A nova espécie seria, portan­to, o ‘elo’ mais recente – ao me­nos entre as espécies conhecidas – na transição entre os australo­pitecíneos e o género Homo. Assim, A. sediba parece ser forte candidato a ocupar uma posi­ção-chave na árvore evolutiva dos antropoides, aplainando ainda mais o caminho que leva dos Australopithecus às primeiras linhagens do género Homo.

A dificuldade está no facto dos criacionistas não conseguirem lidar com o facto do seu ancestral de há 2 milhões de anos não ser humano e muito menos com o facto do seu derradeiro ancestral ser semelhante a uma bactéria.

Evolução do Olho III: Mutações e Selecção Natural

Num estudo intitulado “Elucidation of phenotypic adaptations: Molecular analyses of dim-light vision proteins in vertebrates,” foi estudado um fenótipo, visão dim-light, mediada por rodopsinas.

Nas rodopsinas dos vertebrados, várias substituições de aminoácidos ocorreram várias vezes e, além disso, as mudanças no comprimento de onda maximo biologicamente significativas ocorreram em pelo menos 18 ocasiões separadas. As adaptações altamente específicas ambientais parecem ter ocorrido grandemente pela substituição de aminoácidos em 12 sítios.

Neste caso não foi evidenciado o papel da selecção positiva sobre muitas modificações necessárias a esta adaptação. Uma explicação proposta por Austin Hughes afirma o seguinte: Como a selecção natural, mecanismos não selectivos podem desempenhar um papel importante na origem de fenótipos adaptativos. O mais importante processo não selectivo é a flutuação na frequência genética ou deriva genética, que pode levar à fixação de mutações seletivamente neutras (com nenhum efeito de fitness). Kimuracriou o termo "efeito Dykhuizen-Hartl" para descrever uma mutação originalmente neutraque mais tarde se torna adaptativa num ambiente alterado, incluindo um ambiente bioquímico mudadoresultante de outras substituições de aminoácidos na mesma proteína. Esta explicação propõe algumas alterações no entendimento relativo á Teoria original de Darwin na medida em que nem todas as alterações adaptativamente vantajosas dependem da acção guia da selecção natural. No entanto a importância desta mantém-se. A dada altura, a sua acção revela-se.

 

Segundo Hughes, um processo estocástico parece provável que tenha tido um papel na origem das alterações á sensibilidade espectral de pelo menos algumas rodopsinas de vertebrados.Yokoyama et al. descobriu que alterações funcionais nas rodopsinas, por vezes, necessitam de uma combinação de substituições de aminoácidos em vários locais diferentes. Por exemplo, uma rodopsina dos japoneses congro comXmax 480 nm ≈alcança esta sensibilidade através da interacção de três diferentes substituições de aminoácidos (em locais 195, 195, e292). Não parece haver nenhuma maneira da seleção natural favorecer uma substituição de um aminoácido que seria de valor adaptativo somente se duas substituições de outros ocorressem. Pelo contrário, parece mais plausível a hipótese de que duas das três mudanças de aminoácidos foram selectivamente neutras e atreitas a selecção positiva quando combinadas.

 

Referencias:

 

Yokoyama, Tada, Zhang and Britt, “Elucidation of phenotypic adaptations: Molecular analyses of dim-light vision proteins in vertebrates,” Proceedings of the National Academy of Sciences, published September 3, 2008, doi:10.1073/pnas.0802426105.

 

The origin of adaptive phenotypes

Austin L. Hughes

Department of Biological Sciences, University of South Carolina,Columbia, SC29208 - PNAS _ September 9, 2008 _ vol. 105 _ no. 36 _ 13193–13194

Evolução da Hemoglobina: Ancestralidade Comum

A hemoglobina humana é constituída por 2 cadeias de alfa-globulinas e 2 de beta-globulinas associadas a um grupo heme (não proteico, que contém ferro). A hemoglobina da bactéria é uma versão mais simples, menos evoluída da nossa hemoglobina. Apresenta apenas um tipo de globulinas e o gene que a codifica não possui intrões. Há 450 milhões de anos formaram-se a partir de uma mesma família as famílias de genes das alfa e beta globulinas (multigénicas agrupadas), por duplicação genética (por crossing-over desigual) e modificação. A hemoglobina é um óptimo indicador da nossa ancestralidade comum com seres muito simples como as bactérias, bem como com os animais invertebrados, que possuem também uma proteína semelhante.

Os genes duplicam-se, fundem-se (tal como os cromossomas), convertem-se noutros genes, sofrem mutações… Nada tem de estranho que isto tenha contribuído imenso para a nossa evolução, nem que o estudo das semelhanças e diferenças genéticas nos indique ancestralidade comum.

Então, de que se queixam os criacionistas? Eu tenho a resposta: queixam-se dos cientistas não aceitarem como válida a ‘hipótese’ de um criador comum.

As homologias e ortologias são evidência de ancestralidade comum. Que as caracteristicas genéticas são herdadas através da reprodução, isso é um facto. Se algum deus andou a 'inventar' moléculas de DNA, isso não é um facto. Tão simples quanto isso.

Pois é… Este argumento é talvez um dos piores. Até um pessoa que perceba pouco ou nada de genética molecular dá conta da asneira. Mas eles não desistem, embora no fundo saibam que não têm razão.