segunda-feira, setembro 11, 2006

Jónatas Machado e a Biologia Molecular

No passado dia 8, Jónatas Machado (JM) escreveu no jornal «O Público» um artigo em defesa do criacionismo, a propósito da aparente abertura do Papa Bento XVI a esta doutrina. Quero dedicar algumas entradas deste blog ao esforço interdisciplinar deste professor de direito e constitucionalista, e à sua critica de disciplinas tão diversas como a biologia molecular, a paleontologia e a geologia.

No seu artigo no jornal «O Público», JM apresenta uma série de argumentos padrão do movimento criacionista, todos baseados em mal-entendidos (assumindo que são apresentados de boa fé). Em primeiro lugar, JM mostra-se preocupado que o Papa vá a “reboque de teólogos e cientistas, cujas posições estão em constante mutação”. Mudar de opinião pode ser mal visto em teologia, mas em ciência é fundamental Afinal, é esse o objectivo da ciência: mudar a nossa opinião de forma a que esteja sempre o mais possível de acordo com os factos. Como ninguém conhece todos os factos, qualquer cientista (eu diria mesmo qualquer pessoa intelectualmente honesta) tem que estar preparado para mudar a sua opinião se confrontado com factos que a contradigam.

Outro termo revelador que JM usa é “evolucionistas”. A teoria da evolução é uma ferramenta conceptual, algo que nos ajuda a compreender e prever aspectos da natureza. Chamar “evolutionista” a quem a usa desta forma é como chamar “gravitacionista” aos arquitectos e engenheiros civis porque incluem a gravidade nos seus cálculos. Ao contrario do criacionismo, nem o “evolucionismo” nem o “gravitacionismo” são doutrinas. São teorias, ferramentas para aplicar onde aplicável, modificar conforme necessário, e talvez até rejeitar se um dia se revelarem incompatíveis com os factos. Ao contrário dos criacionistas, os cientistas mudam de opinião quando que se justifica.

Mas o que quero abordar aqui é principalmente esta afirmação de JM:

«Os evolucionistas interpretam a existência de semelhanças genéticas como evidência de um ancestral comum, ao passo que os criacionistas as interpretam como evidência de um Criador comum.»

Este é um dos truques do criacionismo, apresentar o problema como uma mera divergência de interpretações dos mesmos factos. E para qualquer pessoa que desconheça os factos pode até fazer sentido. Há semelhanças e diferenças, uns dizem que é porque o deus deles assim o quis, outros dizem que os organismos evoluíram assim. Mas os factos não se restringem á mera presença de semelhanças e diferenças. O mais revelador é o padrão das semelhanças e diferenças, e é nos detalhes que se distinguem as boas explicações das más desculpas.

Consideremos a hipótese de JM, que um deus criou todos os organismos. Neste caso é natural que um rato, um morcego, e um pardal tenham semelhanças e diferenças nos seus genes. O morcego e o pardal têm asas, o morcego e o rato são mamíferos, e assim por diante. E seria de esperar que as diferenças sejam maiores entre o rato e o pardal do que entre o morcego e qualquer um dos outros dois. O morcego talvez seja mais parecido com o rato, ou talvez mais como o pardal, mas seria de esperar que estivesse algures entre o rato e o pardal.

Segundo a teoria da evolução isto não pode acontecer. Entre o rato e o pardal apenas estão os seus antepassados, e ninguém da geração presente. Se o morcego estiver mais próximo do rato (que é o caso), terá que haver tantas diferenças entre o pardal e o morcego como entre o pardal e o rato. O pardal é como um primo afastado e o morcego e o rato como irmãos, e por isso a relação de parentesco entre o rato e o pardal é a mesma que a relação entre o morcego e o pardal.

Temos assim uma grande diferença entre a forma como as duas hipóteses podem interpretar os factos observados. Segundo a hipótese que partilhamos todos um ancestral comum, as espécies modernas formam uma geração da enorme árvore de família que une todos os seres vivos, e por isso nunca pode haver os tais casos intermédios. As espécies modernas têm que se relacionar todas como primos mais ou menos afastados. Isto é uma afirmação extremamente arriscada, mas daquelas que caracterizam uma boa explicação científica. E é precisamente isso que observamos em milhares de espécies estudadas.

A hipótese criacionista, que postula uma criação independente, é incapaz de explicar esta relação que se observa nas diferenças e semelhanças entre os genes de todos os organismos. Pode afirmar que o alegado criador quis criar os genes todos tal e qual como se esperaria se descendessem de um ancestral comum, mas por ser compatível com qualquer observação a hipótese criacionista torna-se inútil como explicação.
Há outro pormenor importante que favorece a teoria da evolução. Os nossos genes são como que receitas para criar proteínas. Os genes e as proteínas são moléculas complexas formadas por moléculas mais pequenas encadeadas em longas sequências, e cada sequência de três destas moléculas no gene especifica uma na proteína. Por exemplo, para a receita genética especificar uma alanina na proteína, no gene podemos ter GCC, GCA, GCG, ou GCT. Qualquer uma destas quatro sequências especifica uma alanina na proteína correspondente.

Se um organismo tiver a sequência GCC e outro organismo a sequência GCA, ambos produzem a mesma proteína apesar de terem uma diferença no gene. Estas sequências são chamadas sinónimas, pois estão escritas de forma diferente mas “querem dizer” o mesmo. Segundo a hipótese criacionista, seria de esperar um número aproximadamente igual de diferenças sinónimas e não sinónimas. Os genes do coelho e do rabanete teriam sido criados por um ser inteligente de forma a dar origem a organismos diferentes, mas o criador podia também ter incluído algumas diferenças sem consequência.

Segundo a teoria da evolução, estas diferenças resultam da acumulação de mutações (não inteligentes) ao longo de muitas gerações. Se uma mutação for sinónima, por exemplo se muda um GCC para GCA, não tem qualquer efeito no organismo, e pode facilmente persistir nas gerações seguintes. Por outro lado, se a mutação não for sinónima é muito provável que seja prejudicial, porque um organismo é algo muito complexo, e altera-lo ao acaso vai provavelmente estragar alguma coisa. Estas mutações serão rapidamente eliminadas por selecção natural. Só muito raramente é que uma mutação não sinónima é neutra ou benéfica para o organismo é passada para as gerações seguintes.

Este mecanismo faz nos prever que serão sinónimas a maioria das diferenças entre os genes das espécies que sobreviveram até hoje, pois as mutações sinónimas as que mais facilmente sobrevivem à selecção natural. E, de facto, as diferenças sinónimas são cerca de mil vezes mais comuns que as diferenças não sinónimas. Mais significativo ainda, quanto mais importante o gene para a sobrevivência do organismo maior a proporção de diferenças sinónimas em relação às que não são sinónimas.
Mais uma vez a teoria da evolução explica perfeitamente as observações, ao passo que o criacionismo apenas nos deixa pasmados com um criador supostamente inteligente que investiu 99.9% do trabalho em diferenças inconsequentes.

Em suma, é fácil argumentar que algo tão vago como “semelhanças genéticas” pode ser interpretado de inúmeras maneiras. Pode ser evolução, um deus, vários deuses, extraterrestres, ou até o Monstro do Espaguete Voador . Mas quando consideramos os detalhes, a teoria da evolução é claramente melhor que as alternativas para explicar a complexidade de observações da genética e da biologia molecular.

Os interessados podem encontrar aqui muito material acerca deste tema:

Theobald, Douglas L. "29+ Evidences for Macroevolution: The Scientific Case for Common Descent." The Talk.Origins Archive. Vers. 2.83. 2004. 12 Jan, 2004

E aqui um texto que eu escrevi acerca do ensino do criacionismo em Portugal.

5 comentários:

  1. Caro Jónatas,

    Obrigado pelo seu comentário. A questão da informação abordarei mais tarde, em maior detalhe. Gostava aqui de apontar apenas alguns detalhes:

    1- As enciclopédias não se escrevem a si próprias, mas também não se reproduzem. As aranhas, por outro lado, fazem-se a si próprias, e o mesmo acontece com todos os seres vivos. Claramente, são sistemas com características diferentes.

    2- A analogia entre DNA e linguagem não é apropriada. O DNA é uma molécula que interage com outras. Pelas suas características participa em interacções específicas, e como tal os biólogos usaram a metáfora do código e da linguagem. Uma sequência de nucleótidos tem “valor” em bioquímica pelas reacções químicas e alterações conformacionais que desencadeia. É um processo químico sem nada de linguístico, e não carece de semântica.

    3- O trabalho de Kimura e outros na evolução neutra foi de facto importante, mas não vejo como se relaciona com a sua afirmação “Se existíssemos à milhões de anos, já deveríamos ter morrido cem vezes”. É verdade que genes que não sejam usados deterioram-se com o passar das gerações por acumulação de mutações. Mas os modelos de Kimura assumem que não há pressão selectiva, e não se aplicam a casos que possam levar a redução na capacidade de se reproduzir, como a sua afirmação implica.

    4- A selecção natural impede a degradação de genes importantes pelo simples mecanismo de eliminar da população os indivíduos que sofram tais mutações. É preciso lembrar que a selecção é a variação das frequências dos genes nas populações, e não nos indivíduos.

    Cumprimentos,
    Ludwig

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  2. Caro Jónatas,

    Por favor não copie comentários de um texto para outro, pois a duplicação de textos é desnecessária e pode ser incomodativa para os leitores do blog.

    Quanto à informação necessária para criar a aranha ou o sapo, isto não é um problema exclusivo dos seres vivos. O mesmo se passa com um diamante, um floco de neve, ou uma estalactite. Não é por algo necessitar de "informação" para que se forme que se pode inferir necessitar de um ser inteligente que o crie.

    A sua metáfora do DNA como frases e letras é uma metáfora sim, e enganosa. Veja que estas letras que eu estou a escrever transmitem-lhe a mesma informação independentemente do suporte, seja papel, o ecrã do computador, projectadas na parede, etc.

    Com o DNA não se passa o mesmo. Se escrever um papelinho com as "letras" do genoma dum bacilo e substituir o DNA do bacilo pelo papelinho vai ver que não funciona. O DNA desempenha o seu papel não por ter letras (as letras inventamo-las nós, os bioquímicos), mas pelas suas propriedades físicas e químicas. O facto de poder escrever as letras do DNA num CD não lhe permite reproduzir a actividade química do DNA no CD. Para isso precisa mesmo de ácido desoxirribonucleico com a sequência correcta de bases.

    Quanto à degradação do DNA, precisava que explicasse melhor o que quer dizer com isso, porque parece-me haver aí alguma confusão. O trabalho de Kimura, por exemplo, foca essencialmente as mutações neutras – aquelas cujo efeito é pequeno demais para que a selecção natural seja significativa. Isto leva à degradação de genes que já não estejam a ser usados pelos organismos, algo que de facto se observa. No entanto, isto não inclui a acumulação de mutações deletérias. Essas são eliminadas pela selecção natural.

    Parece-me estranha a sua ênfase na teoria da evolução neutra neste contexto, pois não só é um mecanismo importante para a criação de informação genética numa população, pela acumulação de polimorfismos, como é contrária à hipótese de uma concepção inteligente dos seres vivos, por mostrar que a grande maioria das mutações que sobrevivem à selecção natural são mutações neutras, sem função ou sentido.

    Eu não considero alguém inculto ou lunático só por não ter um conhecimento aprofundado duma área cientifica complexa como a bioquímica. Nem quero tecer considerações acerca do seu conhecimento em particular. Mas o facto é que há disciplinas, como a bioquímica, a genética, ou o direito constitucional, nas quais é preciso ter atenção a um grande corpo de conhecimentos para se poder argumentar devidamente. O que me parece dos seus argumentos é que o Jónatas não está a considerar a informação toda que devia. Menciona muitos nomes, mas não explica a relevância dessas teorias. Faz a analogia do DNA com palavras mas esquece-se que o DNA apenas pode desempenhar o seu papel como DNA, e não como informação em abstracto. Defende que as mutações não podem aumentar a informação quando é fácil perceber que podem. Imagine uma mutação que reduz a informação. A mutação inversa produzirá evidentemente um aumento da informação.

    Finalmente, chama-me evolucionista. Porquê? Eu não uso esta teoria por questão de fé nem de dogma, e não me parece que o Jónatas me conheça o suficiente para poder dissertar sobre as minhas crenças. A teoria da evolução é uma ferramenta científica em constante mudança. A de hoje é muito diferente da de Darwin, ou mesmo da que dominava há poucas décadas atrás. Se houver explicação melhor, é para essa que eu vou. Se encontrarmos um golfinho com metade do genoma parecido com o de um peixe e metade do genoma parecido com o de um mamífero, eu terei todo o gosto em afirmar consigo que a teoria da evolução que temos não serve para explicar tal organismo.

    E o Jónatas, pode dar um exemplo de uma observação que o fizesse mudar de ideias quanto ao criacionismo?

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  3. Sou um Bioquímico em construção na Faculdade Ciencias do Porto, no 4º ano da minha Licenciatura. Gostava de começar por dizer que não, o DNA não são 4 letras, e não, não tem frases nem capítulos. Essas palavras "letras", "capitulos", "frases" são claramente metáforas para explicar algo complexo, mas que se é para discutir com seriedade e de forma aprofundada então têm de ser abandonadas. Os principios que regem a "informação" no DNA são apenas o da interação física entre proteínas, rRNA e tRNA, essencialmente.
    E a trancrição da sua informação varia precisamente na intensidade destas interações, repito, físicas, que se baseiam em simples principios de interação química que são descritos em qualquer livro do 12º ano.
    Para ajudar o Jónatas Machado devo dizer que a sua pergunta não está bem formulada, não é a origem do DNA que o deve preocupar, mas sim a do RNA.
    Todos os dados apontam para o suporte de informação inicial ser de RNA que dada a sua instabilidade evoluiu para o DNA.
    E creio que duas variáveis precisam de ser introduzidas no seu raciocinio, o tempo, muito tempo, e o objectivo real de uma levedura, bactéria, amiba, mosca, meu, seu. Procriar, multiplicar, nem que para isso seja preciso morrer.
    O DNA é uma molécula muito, mesmo muito estável, basta ver as temperaturas e a pressão que suporta e a inercia que apresenta na maioria das reacções o que o torna uma molécula eleita para a sua função: estabilidade.
    Convém ainda referir que o fenótipo, claro está, é o resultado da expressão do genótipo, ou seja as pressões do meio ambiente, estão indirectamente actuar no genótipo.
    Um outro facto decerto desconhecerá mecanismos de reparação de DNA mas é curioso verificar que bactérias com elevado grau de danos no seu DNA rapidamente poem em acção enzimas que vão alterar significativamente o seu DNA, objectivo?! adicionar mutações, qual a esperança nesse objectivo? criar uma mutação que seja benéfica, é ao acaso? é. funciona? se as bactérias ainda hoje existem, julgo que é seguro afirmar, funciona.
    E depois, desculpe, mas percebe mesmo o nível de complexidade do DNA? tem mesmo a noção do grau de interação e dos niveis de regulação de proteínas, DNA, e RNA? Alguma vez percebeu o processo catalitico de uma enzima? se apercebeu da importância de uma aminácido, numa determinada gama de pH, a 2 angstrom de um outro, que nos permite a nós ter estar conversa? é que, para mim sim para mim, nem Deus seria capaz de criar tamanha complexidade... a não ser o infortúnio do acaso, não é uma questão de probabilidade, é uma qestaão de tempo. Quer um exemplo? trace uma linha, marque-a em cm, 1,2 3,4,5... imagina um senhor imortal na casa 0 e um buraco no numero 100000000, e que a probabilidade de este senhora dar um passo em frente ou para tras é 0,5, qual é o probabilidade de cair no buraco? não, não o vou demonstrar matematicamente, mas pode pesquisar no google, é um, a probabilidade é um, é certo, porque? porque é imortal, porque tem tempo, todo o tempo. Qual é a probabilidade de um simples gene que codifique para uma proteína que lhe permita ter vantagem sobre outros organismos sem proteínas, sem uma memória como o RNA e o DNA são, evolua, sim com mutações? é certo, é um, porque? porque tem tempo e uma infinidade de combinações a explorar.
    Já sei, falhei. Ainda não consegui responder de onde veio o RNA... sim, vamos acreditar que Alguem simplesmente o "inventou" e assim talvez eu durma mais sossegado...

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  4. Caro Jonatas,

    Nao sou biologo nem sei o suficiente do debate em causa para me embrenhar nos detalhes da coisa. No entanto ainda vou sabendo um pouco de filosofia e se me permite mandar uns bitaites...

    A ciencia estuda em mundo desencantado (Weber), que podemos chamar, grosso modo, causal. Estuda-se por leis, hipoteses, factos, etc... O problema do criacionismo consiste em querer competir com a ciencia na explicacao mundo caindo na falacia da causalidade. Em que medida e' que a existencia de uma entidade causal responsavel pode explicar alguma coisa? Como evita o problema da regressao infinita? (isto aplica-se a qualquer explicacao causal da existencia, incluindo, obviamente, big bangs)


    Ha filosofos ateus (no sentido que rejeitam a existencia de um criador exterior ou inteligivel independentemente da sua criacao)como Heidegger ou Wittgenstein que reafirmam a incapacidade da ciencia explicativa moderna para lidar com certos fenomenos. Os fenomenos ditos existenciais nao podem ser 'solucionados' pela ciencia nem por qualquer pseudo ciencia tipo criacionismo. A existencia nao e' explicada por nada. Ela e', e esse e' o seu misterio. Um misterio nao se resolve com a TE nem com a postulacao de um criador. Ir por ai e' semelhante aqueles (tipo Joao Pereira Coutinho) que acham que sugerir a existencia de um facto irredutivel chamado Mal ou imperfeicao da natureza humana explica o terrorismo ou outro fenomeno qualquer.

    Cumprimentos,

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  5. Caro Jónatas,
    Aqui vão algumas respostas resumidas:

    Embustes: A grande vantagem do método científico é que os embustes inevitavelmente se descobrem, e são admitidos pela comunidade muito rapidamente. Em organizações baseadas na fé isso é muito mais difícil. Veja os recentes escândalos na Igreja Católica, ou o grande número de religiões que há séculos adoram os deuses errados.

    Ciência e fé: O debate entre criação e evolução é um debate entre ciência e fé, e é muito simples ver porquê: os criacionistas nunca apresentam uma proposta positiva, testável, capaz de explicar observações e que aceite ser infirmada por observações contrárias.

    Acaso: A probabilidade de uma proteína surgir por acaso é praticamente nula. A probabilidade de um ovo cru se tornar num ovo cozido por acaso, ou de inúmeras moléculas de água se organizarem num floco de neve é, também, praticamente nula. No entanto, ovos cozem e a água congela todos os dias, por processos naturais. O mesmo se passa com a evolução. Não é completamente por acaso que só a areia fina é que passa a peneira, e não é completamente por acaso que alguns organismos deixam mais descendentes que outros.

    Chihuahua: Vamos assumir que cada cão que nasce traz 10 mutações. Em cerca de oito mil gerações desde que começaram a ser criados cães, temos cerca de 800,000 mutações em cada linhagem. Com cerca de cem milhões de cães domésticos no mundo, isto dá muitas mutações, em muitas combinações diferentes. Tudo isto é informação nova no genoma desta espécie. Apesar da sua insistência, o genoma não está a perder informação com as mutações (na verdade, perde é com a selecção natural, que elimina variantes deletérias. Mas com as mutações ganha informação, pois ganha novas variantes).

    Segundo as suas palavras, é pela fé que acredita na criação. Eu não acredito na teoria da evolução, tal como um carpinteiro não acredita no martelo. É uma ferramenta, para usar conforme apropriado, e até se encontrar melhor. É por isso que este debate é entre a fé e a ciência. O mesmo se passa na crenças dos biólogos que enumera. São resultados provisórios, sujeitos a revisão se infirmados por observação. Não é uma questão de fé.

    Quanto àquilo que o seu deus disse, não me posso pronunciar por falta de dados concretos e fiáveis. Isso sim, é uma questão de fé, e não partilho da sua...

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