Evidências da Evolução

Órgãos Vestigiais e a Sequencia dos Fósseis

Segue a segunda parte da série de vídeos sobre as evidências evolutivas. Neste vídeo é discutido como a sequencia de fósseis e a existência de órgãos vestigiais são melhores explicados quando visto a partir da evolução.

O registro fóssil é ótimo para nos ajudar a explicar a evolução, especialmente quando observamos fósseis de transição (algo que possui características de ave e de réptil ao mesmo tempo). Mas apenas encontrar os fósseis de transição não é o suficiente, eles também devem satisfazer os testes de sequência, ou seja, a idade do fóssil deve combinar com a transição da forma primitiva até a forma moderna.

Datar os fósseis é um processo relativamente simples, usando vários métodos para determinar e confirmar a idade. Alguns cuidados devem ser tomados para confirmar que as datas são as mais antigas aparições de cada fóssil já que não existe razão para uma forma transicional ser extinta antes de uma forma moderna aparecer. E não há razão para uma forma bem-sucedida não poder resistir longos períodos de tempo com poucas mudanças. Como o crocodilo moderno, que está assim há 100 milhões de anos; e a barata, que mantém a forma há 280 milhões de anos.

Se considerarmos nosso exemplo de réptil-para-passaros e datarmos as formas intermediárias nós veremos que eles estão precisamente na ordem correta. Uma visão mais ampla também passa na sequência de testes. Procariotos aparecem primeiro, seguidos de esponjas e estrelas-do-mar, seguidos por peixes, anfíbios, répteis e mamíferos. Vamos falar sobre isso depois, em outro post.

No exame da estrutura dos organismos, nós frequentemente encontramos órgãos que não tem função ou tiveram uma funcionalidade modificada, completamente descaracterizada com a estrutura. Por exemplo, asas são estruturas complexas especificamente adaptadas para o vôo. Então por que avestruzes possuem asas? A asa de uma avestruz certamente não é inútil para ela, mas certamente são inúteis como asas. Os olhos cegos de uma toupeira, peixes das profundezas e salamandras são facilmente explicados com referência aos seus ancestrais que tinham necessidade dos olhos. Cobras são claramente descendentes de répteis de quatro patas. A maioria das cobras ainda carregam vestígios de bacias escondidos sobre a pele. Essas bacias inúteis não são sequer ligadas à estrutura vertebral, mas simplesmente estão soltas na cavidade abdominal. Vários lagartos "sem patas" carregam vestígios de patas rudimentares dentro da pele, indetectável do lado de fora (o mesmo acontece com algumas baleias).

O dente-de-leão se reproduz sem fertilização, mesmo assim eles ainda possuem flores e produzem pólem, inútil para o dente-de-leão, mas não para seus antecessores. Vários besouros do esterco ainda carregam asas completas do seu antecessor, mas as carregam dentro de sua "casca de asa" fundida. Os ancestrais herbívoros dos humanos são responsáveis por nosso inútil dente siso e nosso apêndice. E nosso cóccix é um resto do nosso desenvolvimento, nos ligando a nossos ancestrais que tinham rabos externos.

Não existem estruturas vestigiais que não fossem úteis e funcionais em nossos antecessores. Todos os órgãos vestigiais fazem sentido apenas na estrutura da evolução. E, é claro, nunca encontramos órgãos vestigiais que vão contra a evolução! Nenhum mamilo em anfíbios, ou vestígios de penas em mamíferos. Nenhum primata carrega vestígios de chifres ou asas degeneradas e não encontramos artrópodes com espinha dorsal.

Se criaturas evoluíram uma das outras, deve haver uma trilha geográfica. Marsupiais são um bom exemplo. Com poucas exceções, marsupiais habitam Austrália. O gambá e algumas espécies sul americanas são explicadas pelo afastamento dos continentes. A América do Sul e a Austrália eram conectadas e foram separadas apenas DEPOIS dos marsupiais evoluírem. Não é interessante? Igualmente, mamíferos com placentas virtualmente não existiam na Austrália até que nós os introduzirmos lá. A América do Sul, África e Austrália possuem dipnoicos, pássaros struthioniformes como as avestruzes e emas, no qual não existem em nenhum outro lugar. Os parentes mais próximos dos humanos são os grandes primatas indígenas da África então não é nenhuma surpresa nós encontrarmos nossa origem lá também.

Testes feitos em partes particulares vestigiais mostram similaridades na estrutura porém, diferenças nas funcionalidades. Se as espécies evoluíram umas das outras, as novas espécies devem sempre possuir membros e órgãos de seus ancestrais. Se nós examinarmos a estrutura dos ossos nas mãos dos primatas, nas asas de morcegos, pássaros e pterossáuros, nas nadadeiras de baleias e asas de pinguins, nas patas dos cavalos, toupeiras e sapos, descobriremos que eles TODOS tem os mesmos ossos nas mesmas posições relativas.

O diagrama de árvore claramente demonstra porque espécies diferentes possuem esta mesma estrutura. É porque eles têm descendentes comuns que possuem estas estruturas. Os dados de fósseis também confirmam esta conclusão já que eles fornecem uma progressão cronológica de formas intermediárias. Nós ocasionalmente encontramos explicações para o que parece ser um design mal feito, trilhando a origem da estrutura dos corpos de nossos ancestrais.

Os vasos respiratórios e gastrointestinais dos mamíferos cruzam um com o outro, então nós não podemos respirar e engolir simultaneamente. Por que essa anatomia mal feita existe? Um antigo antepassado, um dipnoico, engolia ar para respirar (alguns peixes da Amazônia fazem isso) e a bexiga que segurava o ar foi o precursor dos nossos pulmões. Mesmo isso nos causando problemas, humanos herdaram este design com a boca conectada com ambos sistemas digestivos e respiratórios. Não é interessante? E surge a pergunta: Se nós tivéssemos sido criados separadamente dos peixes (ou seja, não tivéssemos evoluído a partir de peixes) seria muito melhor não possuirmos um sistema respiratório destes, não é?

A biologia, a anatomia, a medicina, a vida, fazem muito mais sentido quando vistas de um ponto evolutivo!

Todos estes exemplos são apenas uma parte das evidências. Continuarei discutindo isso nos outros vídeos.

Evidências da Evolução

Encontrei este ótimo vídeo que fala sobre as evidências da evolução. São seis partes e em cada semana postarei uma parte.

Nesta primeira parte o vídeo dá uma introdução ao assunto e já discute como usamos características em comum para agrupar as espécies, e como esse agrupamento é muito preciso e, sempre leva a um ancestral em comum. O vídeo também mostra o exemplo dos ossos do nosso ouvido e como eles evoluíram a partir de ossos na mandíbula dos répteis.

Definição: O que é Macroevolução?

(Post inspirado em Evolution Academy e Evolução 101)


Macroevolução geralmente se refere a evolução acima do nível espécie. Então, ao invés de focarmos em uma espécie de besouro em especial, uma lente macroevolutiva pode exigir que distanciemos o olhar, para avaliar a diversidade do clado de besouros e sua posição na árvore da vida.

Macroevolução refere-se a evolução de grupos maiores que uma espécie individual.
A história da vida, em grande escala.
Macroevolução engloba as maiores tendências e transformações na evolução, como a origem dos mamíferos e a irradiação das plantas com flores. Padrões macroevolutivos são o que geralmente vemos quando olhamos para a história da vida em larga escala.

Não é necessariamente fácil “ver” a história macroevolutiva; não há relatos em primeira mão para serem lidos. Ao contrário, nós reconstruímos a história da vida usando todas as evidências disponíveis: geologia, fósseis e organismos vivos.

Uma vez que tenhamos descoberto qual evento evolutivo aconteceu, podemos tentar descobrir como aconteceu. Assim como na microevolução, mecanismos evolutivos básicos como mutação, migração, deriva genética, e seleção natural estão em funcionamento e podem ajudar a explicar muitos padrões em larga escala na história da vida.

Os mecanismos evolutivos básicos – mutação, migração, deriva genética e seleção natural – podem produzir alterações evolutivas de grande porte se lhes for dado tempo suficiente.



Um processo como mutação pode parecer que acontece em uma escala muito pequena para influenciar um processo tão surpreendente como a irradiação de besouros ou tão grande como a diferença entre um cachorro e um pinheiro, mas não é. A vida na Terra tem acumulado mutações e transmitindo-as através do filtro da seleção natural por 3,8 bilhões de anos – tempo mais do que suficiente para o processo evolutivo produzir sua grandiosa história.

E para terminar, nos dizeres de Fabiano Menegídio

"Depois dessa breve explicação do processo macro-evolutivo, vamos para o real foco desse artigo que é apresentar esse belo vídeo que explica a Micro e Macroevolução de uma forma muito simples, didática e inteligente. Creio que deveria ser propagado pela alta capacidade explicativa e a bela analogia apresentada.

Como cereja do bolo existe uma piada no final do vídeo envolvendo um dos criacionistas nacionais que mais gosto, o Sr. Albertossauro."

Fontes:

Post inspirado em: http://evolutionacademy.bio.br/2013/03/27/micro-e-macroevolucao-de-forma-simples-em-video/

Texto principal copiado de:  http://www.ib.usp.br/evosite/evo101/VIADefinition.shtml

Evolução a olhos vistos – Exemplo do Lagarto de Parede

É de aceite geral, entre biólogos e muitos outros cientistas, que a evolução das espécies ocorre de forma lenta, ao longo de milhares ou milhões de anos. E esta é uma das grandes dificuldades no ensino de evolução. Porque a noção de “milhões de anos”, para nós humanos que vivemos em média 70 anos, é por demais abstrata. Em outro post eu falarei mais sobre como contornar esta abstração, mas por agora, vamos falar de exemplos que demonstram a evolução em uma escala humana (de uma ou duas gerações de seres humanos).

O primeiro exemplo que vou usar é do Lagarto-de-Parede, comum na Itália e no litoral do Mar Adriático. Em 1971, biólogos moveram 5 pares de adultos deste lagarto para uma ilha em que esta espécie não existia. Trinte e seis anos depois (36 anos), os biólogos retornaram sem ter qualquer idéia se os lagartos tinham sobrevivido ou não. Para a surpresa de todos, não só os lagartos haviam sobrevivido, como haviam sofrido mudanças drásticas em sua anatomia, fisiologia e até mesmo comportamento social. Apenas 36 anos e tantas mudanças!

As mudanças observadas, comparadas com os lagartos da população original, foram: Mudanças no tamanho e forma da cabeça, na força da mordida, desenvolvimento de novas estruturas no trato digestivo e, por fim, aumento nas densidades populacionais. Mas como tais mudanças ocorreram? 

Para isso é preciso entender um pouco o novo habitat em que estes cinco casais foram largados. Primeiro que o novo lar dos lagartos não continham nenhuma outra espécie de lagarto. Segundo que a ilha não possuía os insetos que os lagartos se alimentavam, ou seja, não possuía a presa natural, ou o alimento natural destes lagartos-de-parede. Como os lagartos sobreviveram então se não havia alimento para eles?

Bom. Não haviam os insetos, mas a ilha era toda coberta por uma espécie de planta fibrosa. Alguns lagartos conseguiam se alimentar desta planta e estes tiveram mais filhos (e seus filhos herdaram a capacidade de se alimentar das plantas). Os lagartos que não eram capazes de se alimentar de plantas, morreram de inanição (isso é Seleção natural). Quanto mais forte a mordida, mais fácil é para se alimentar de plantas fibrosas. Assim, a cada geração, alguns indivíduos nasciam com cabeças um pouco maiores que o normal. Como a cabeça maior está associada a uma mordida mais forte, estes indivíduos de cabeça maior tinham mais sucesso em ter filhos (que herdavam a cabeça maior). Desta forma, a cabeça maior, mais longa, com mordida mais forte, foi sendo selecionada ao longo das gerações.

Mas para se alimentar de vegetais, não basta uma boa mordida. Vegetais são de difícil digestão e a maioria dos animais herbivoros possuem sistemas digestivos adequados para lidar com esta digestão. Os sistemas digestivos de herbívoros podem ser caracterizados por duas coisas: 1) o trato digestivo é dividido em câmaras (separadas por válvulas) nas quais ocorre a fermentação da fibra vegetal e 2) o trato digestivo é ocupado por microorganismos que fazem esta fermentação.

A população original de lagartos (carnívora) não possuía nenhuma destas características de tratos digestivos. Mas 36 anos depois, os pesquisadores observaram que os lagartos transferidos para o novo habitat tinham válvulas cecais (que dividiam o trato digestivo em câmaras), e que cada câmara possuía um conjunto de microorganismos que faziam a fermentação das fibras vegetais. Essa é uma mudança drástica! Somente 1% dos répteis do mundo inteiro possuem um sistema digestivo assim e, quero salientar mais uma vez, o lagarto-de-parede não possui este sistema digestivo. Como os lagartos da ilha passaram a ter um sistema digestivo adaptado a digestão de vegetais? Da mesma forma que ocorreram as mudanças na forma e tamanho da cabeça. Alguns lagartos nasciam com o sistema digestivo um pouco mais compartimentalizado, e isso já era uma vantagem enorme na obtenção de nutrientes. Outros eram tolerantes a “infecção” pelos microorganismos que fazem fermentação e isso também conferia uma vantagem nutricional. Em algum momento, indivíduos com o trato digestivo mais compartimentalizado cruzou com indivíduos tolerantes a microorganismos fermentantes e, os filhotes, nasceram com grande vantagem em relação aos indivíduos que só faziam um ou outro. Assim, a cada geração, nascem indivíduos que possuem o sistema digestivo mais compartimentalizado e mais tolerante a microorganismos fermentantes.

Por fim, temos as mudanças na densidade populacional. E essa é mais fácil de entender. Os lagartos das populações originais se alimentam de insetos, ou seja, são caçadores. Eles dependem da habilidade de pegar a presa e, também da disponibilidade de presas. E estes são fatores limitantes na manutenção da baixa densidade populacional. Já os lagartos da ilha em questão, quando, após muitas gerações, a maioria dos indivíduos já eram bem adaptados a se alimentar de vegetais, eles possuíam pela frente não só um alimento em grande abundância, mas também um alimento muito fácil de se obter (afinal, plantas não fogem). Isso permitiu que a densidade populacional aumentasse bastante, pois a disponibilidade de alimento já não era mais um fator limitante.

Para fechar o assunto, quero salientar mais algumas coisas. É importante que o leitor note que as mudanças ocorrem a cada geração, ou seja, os indivíduos, depois que nascem, não mudam (anatômica e fisiologicamente) para se adaptar. O que ocorre é que a cada geração nascem indivíduos um pouco mais adaptados que seus irmãos. Também é importante salientar que, mesmo os lagartos da ilha, mesmo sendo muito diferentes das populações originais, não se são caracterizados como uma nova espécie. Eles podem até vir a se tornar espécies distintas no futuro (quanto mais tempo passar, maior a chance das populações se tornarem incompatíveis reprodutivamente), mas é impossível saber quanto tempo isso levará. Por fim, que este é um exemplo extraordinário de como mudanças anatômicas, fisiológicas e comportamentais podem acontecer em um espaço curto de tempo. E se tais mudanças podem acontecer em apenas 36 anos, imagine o que não aconteceria em 100 anos, 1.000 anos, em 1 milhão de anos ou, mais ainda, 100 milhões de anos (um tempo quase 3 milhões de vezes mais longo que os 36 anos vistos aqui)!

A evolução das espécies em números

Por Júlio César Barros, da Revista Pesquisa FAPESP Online

Agência FAPESP – É possível prever a evolução das espécies usando cálculos matemáticos? De que forma a separação geográfica contribui para a diversidade genética dos seres vivos? Foi em busca dessas respostas que o físico Marcus de Aguiar aplicou modelos teóricos a sistemas biológicos para criar um programa de computador capaz de simular a evolução de populações ao longo de múltiplas gerações e, de quebra, ajudar a entender o papel do espaço físico no surgimento de novas espécies.

Sem deixar o laboratório da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), Aguiar e a equipe de pesquisadores liderada por ele simulou virtualmente o acúmulo de transformações pelas quais passou a ave asiática felosa (Phylloscopus trochiloides). Isso só foi possível, diz o professor, graças à enorme quantidade de dados coletados por grupos de cientistas sobre o pássaro. “Comparamos os resultados obtidos através da simulação feita no computador com as informações reunidas ao longo de décadas de observações científicas”, conta.

O grupo sugere no estudo Evolution and stability of ring species, publicado em 12 de março na revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), que diferenças genéticas não se acumulam apenas quando uma população é forçada ao isolamento geográfico. Como boa parte dos biólogos acredita hoje em dia, o surgimento de novas espécies pode se dar quando o isolamento é apenas parcial ou mesmo sem quaisquer barreiras geográficas.

Há 10 mil anos, com o fim da última era glacial, a população de felosas, que se encontrava até então confinada ao sul do platô tibetano, pôde se espalhar por um território enorme em torno dessa área na direção norte depois que o gelo derreteu e a mata se desenvolveu.

Hoje, exemplares dessa espécie de ave são encontrados numa região muito extensa em forma de anel em torno do platô que, de norte a sul, vai do norte da Rússia à Índia, e de leste a oeste, compreende o litoral da China e o Leste Europeu. O centro dessa área circular, conhecido como platô tibetano, não apresenta condições que permitam a presença deste pássaro.

Ao introduzirem no modelo de computador algumas variantes, como taxas de reprodução, mortalidade, deslocamento ou mutação genética, os cientistas puderam simular a expansão da população de modo semelhante ao que ocorreu após o fim da era do gelo. A população, inicialmente confinada a uma região mais ao sul, cresceu contornando uma barreira, nesse caso o platô. No entanto, os dois extremos da população que voltaram a se encontrar ao norte da barreira não se reconhecem mais. Efetivamente é como se fossem espécies distintas.

“Esse processo evolutivo é descrito de forma bastante realista pelo programa. A importância do trabalho é que, com o modelo, é possível simular o que pode ocorrer no futuro. A previsão da equipe é de que esse anel de pássaros deve realmente ‘especiar’ – se quebrar em espécies distintas – dentro de aproximadamente 30 mil anos”, declara o professor.

Em 2009, o grupo de Aguiar já havia anunciado a criação do modelo matemático que prevê o desenvolvimento das espécies usando a Física Matemática. Para mais informações, leia o artigoBiodiversidade sem fronteiras, publicada na edição 162 da Revista Pesquisa FAPESP, em agosto de 2009.

Imagem retirada de http://www.avianweb.com

Armadilhas do ensino de Evolução

A teoria da origem das espécies pela seleção natural, aquilo que chamamos de evolução, é muito simples. Tão simples que não é preciso ser biólogo, cientista ou mesmo alfabetizado para entende-la. Mas ainda assim, uma grande parcela das pessoas não conseguem entender esta teoria tão simples. E diversas pesquisas mostram que, a maioria das pessoas que não aceitam a teoria da evolução (como uma explicação para a origem das espécies) na verdade não entendem a base da teoria.

Ou seja, o problema não está nas evidências, nem na complexidade da teoria, está na forma como ensinamos evolução.

Para ensinar evolução, ou para debater sobre evolução, é necessário não apenas conhecimento do processo evolutivo, mas também como empregar corretamente os termos em uso, como evitar frases confusas e como não deixar uma impressão errada.

Os argumentos mais comuns de quem não aceita a Teoria da Evolução são: 1) “Como o nome diz, é apenas uma teoria.”; 2) “Você acredita da evolução e acreditar é baseado em fé.”; 3) “Você quer que eu acredite que os seres humanos surgiram por acaso?”; e 4) “Onde estão os elos perdidos que nos ligam aos macacos?”

Abaixo vou falar um pouco de cada um destes problemas, que não são os únicos problemas no ensino de evolução, mas vai bastar por hora.

Teoria x Hipótese

Dificilmente alguém sabe a diferença entre uma teoria e uma hipótese. O senso comum nos diz que são as mesmas coisas. E isso atrapalha bastante, pois passa a idéia de que uma teoria é apenas uma “opinião pessoal”. Mas não é. 

Uma teoria é uma explicação. A validade de uma teoria se baseia na sua habilidade de explicar o fenômeno. Teorias podem ser apoiadas, refutadas ou modificadas com base em novas evidências. A Teoria da Gravidade, por exemplo, tenta explicar a natureza da gravidade. A Teoria Celular explica o funcionamento da célula. A Teoria evolutiva explica a história da vida na Terra. A Teoria evolutiva é suportada por um incontável número de evidências, que vão desde nosso DNA (e o DNA de todos os seres vivos); passando pela vida celular e por todos os seres vivos na Terra; até o registro fóssil (que você pode ver em diversos museus). Desde que a Teoria da evolução foi criada no fim do século 19, algumas evidências surgiram para que nós a modificássemos um pouco (ajustássemos alguns pontos), mas até hoje não surgiu uma única evidência de que a Teoria da evolução está incorreta. Que evidência acabaria com a teoria da evolução? Muitas. Por exemplo, se alguém encontrasse um único fóssil de coelho junto com o fóssil de algum dinossauro! Mas nunca encontramos tal coisa.

E o que é uma hipótese então? Uma hipótese é uma ideia testável. Cientistas não tentam “provar” hipóteses, mas sim testá-las. Geralmente múltiplas hipóteses são propostas para explicar fenômenos e o objetivo da pesquisa é eliminar as incorretas. Hipóteses vêm e vão aos montes, mas teorias geralmente permanecem para serem testadas e modificadas por décadas ou séculos. Em ciência, teorias nunca são suposições ou palpites e descrever evolução como “só uma teoria” é impróprio.

Acreditar ou Aceitar

“Você acredita na evolução?” é uma pergunta geralmente feita para professores de biologia pelos seus confusos alunos. A resposta é “Não, eu aceito o fato de que a Terra é muito antiga e que a vida tem mudado ao longo de bilhões de anos porque isso é o que as evidências nos dizem”. Ciência não se trata de crenças – mas sim de fazer inferências baseadas em evidências.

Aleatoriedade e evolução

Mutações, que criam a variação, acontecem por acaso. Mas a seleção destes variantes não. Ou seja, a variação é aleatória, seleção normalmente não é. A seleção de traços favoráveis dentro de uma população ocorre quando os seres vivos superam todos os desafios apresentados a eles. Essas pressões não são aleatórias, mas determinadas por leis físicas. Excetuando-se a árvore que, por azar, cai em um organismo ou o vulcão que devasta uma população, seleção não é aleatória e evolução não acontece por acaso.

Elos perdidos

É fato que o registro fóssil é incompleto. Nem todos os seres vivos ou toda espécie foi contida em registros fósseis, muito menos descoberta para análise. A teoria da evolução está preocupada em enxergar os padrões e entender formas transicionais não em fazer um estudo genealógico de todos os seres vivos. Portanto, o termo “elo perdido” não tem sentido quando se trata de entender a história da vida.

Para entender melhor, imagine um indivíduo com olhos puxados. Mesmo sem saber quem são os pais dele, você pode dizer, com um elevado grau de certeza, que este indivíduo possui descendência asiática. Você pode afirmar, com certa confiança, que algum ancestral dele nasceu e viveu em algum lugar da Ásia. Se você fosse especialista em anatomia de asiáticos, você até poderia dizer se o ancestral dele viveu na China, no Japão, no sudeste asiático, etc... Ou seja, você não precisa do pai, do avô, do bisavô e, por fim, seguir toda a genealogia do indivíduo para fazer estas afirmações. Com alguns dados e por comparação, você pode fazer inferências sobre a ancestralidade de um indivíduo.

Bom. Este texto foi retirado e adaptado do Entendendo aEvolução. É um programa interativo excelente e recomendo a todos!

Abraços

A memória da água – Parte 2

Neste post eu falei basicamente como a hipótese de memória da água surgiu, foi testada e reprovada pela avaliação crítica. Agora, vamos fazer um exercício que é muito saudável para qualquer pessoa. Vamos imaginar que a água realmente absorve a memória funcional de outras moléculas e verificar as implicações disso. Aqui, como não sou químico nem físico, eu vou focar em sistemas biológicos, tentado explicar da melhor forma possível a implicação da hipótese de memória da água na biologia.

Mas antes de começar com os exemplos, vamos falar de como se dão as interações de moléculas em organismos vivos. A vida, só é possível porque diferentes moléculas interagem com extrema precisão, quase sempre sem erros e enganos. Esta interação específica se dá, primariamente, por duas características das moléculas: 1) a forma tridimensional e 2) a distribuição de cargas positivas e negativas nas moléculas. Isto cria um sistema vulgarmente chamado de “chave-fechadura”. 

A figura abaixo mostra como uma molécula (que podemos considerar a “chave”) se encaixa com perfeição em uma proteína (que podemos considerar a fechadura). Se a molécula ou a proteína possuírem alguma modificação na forma tridimensional ou na distribuição de cargas elétricas, o encaixe não ocorrerá e não haverá interação. A hipótese de memória da água diz que uma molécula de água (mostrada na figura ao lado) pode adquirir a mesma função da molécula ativadora da enzima, ou seja, de alguma forma ela pode se encaixar naquele espaço específico e ativar a enzima específica. E, se isso for verdade precisamos lidar com alguns problemas fundamentais.

Estrutura da proteína Bcl-2 (superfície vermelho, azul e branco) ligada a uma porção da proteína Bax (bolinhas cinzas e palitos). Quando estas proteínas estão ligadas, como mostrado, células tumorais podem sobreviver e crescer. (1)

Uma coisa que a maioria dos biólogos fazem rotineiramente é diluir moléculas em água e agitar esta solução vigorosamente. Este processo é basicamente o mesmo usado para o processo de “memorização” da água. Ou seja, em teoria, estamos dando uma memória funcional à água no dia a dia de um laboratório de biologia. Vou dar um exemplo do meu cotidiano. Todos os dias eu uso uma técnica para produzir cópia de DNA no meu laboratório, chamada de Reação em Cadeia da Polimerase (PCR). Para o PCR funcionar, eu preciso diluir uma molécula específica (chamada de Iniciador) em água. Depois, basicamente, eu uso parte desta solução em outra contendo o DNA e uma enzima. O PCR só funciona se o iniciador interagir de forma muito específica com o DNA. Se considerarmos a memória da água, então cada molécula de água (ou um conjunto de moléculas de água) passaria a ter as propriedades funcionais do meu iniciador. Mas e qual seria o problema?

Bom, vamos falar do motivo de eu diluir meu iniciador na água. Eu faço a diluição para que, no final, eu tenha, por exemplo, 1 molécula de iniciador para 1 milhão de moléculas de água. Isso me ajuda a controlar a eficiência do PCR. Se a água ganhar a memória do iniciador, então eu terei, na pior das hipóteses 1 milhão de moléculas iniciadoras (na melhor das hipóteses seria alguns milhares). Até aí tudo bem, só que eu posso medir a eficiência do PCR e medir quantas moléculas de iniciador foram consumidas ao final da reação. E o que eu obtenho é incompatível com a memória da água. Ao final do PCR, em geral, eu observo uma eficiência de 98% da reação, e vejo que aproximadamente 98% dos iniciadores foram consumidos. Mas como isso vai contra a memória da água. Bom, se á água tivesse a memória funcional, o que aconteceria é que a água seria tão abundante na reação que dificilmente um dos iniciadores seria utilizado, logo, eu não poderia observar que 98% dos iniciadores forma utilizados. Provavelmente nenhum iniciador seria utilizado. Mais importante, pela teoria da memória da água, eu nem precisaria ter iniciadores na minha solução para que a reação de PCR funcionasse. Mas ontem mesmo eu fiz um experimento destes e, a partir de uma diluição de 250 vezes a reação já não funcionou. No meu caso, uma diluição de 250 vezes não é muita coisa quando comparada a diluição realizada para medicamentos homeopáticos.

Se você ainda não está convencido aqui vai outro exemplo da bioquímica. Um procedimento comum em bioquímica é medir a eficiência de enzimas. Para isso, é colocada em uma solução uma quantidade conhecida de enzimas e de moléculas que interagem com estas enzimas. Para isso as moléculas são diluídas e passam pelo mesmo processo que, hipoteticamente, dariam a memória funcional à água. Para medir a eficiência da enzima, é medido o produto da reação da interação entre a enzima e a molécula ativadora. Este produto pode ser qualquer coisa, desde gás carbônico a até um corante.

Um exemplo é a medição de eficiência da enzima Beta-galactosidase. Neste caso, a Beta-galactosidase interage com a molécula X-gal e o produto desta reação é uma molécula de nome complicado, mas que tem a cor azul. Ou seja, conforme a enzima interage com a molécula, a solução vai ficando mais e mais azul. Se a memória da água for verdade, então, quando diluímos a molécula X-gal, todas as moléculas de água adquirirão a função e a capacidade da X-gal. Logo, ao invés de termos uma solução cada vez mais diluída, teremos na verdade milhares de moléculas de água com a capacidade de agir exatamente como a X-gal. E qual o problema?

Reação enzimatica na qual a enzima Beta-galactosidase hidroliza a molecula X-gal, gerando um produto de cor azul.

Bem, neste caso, em um experimento simples, em que testamos a eficiência da Beta-galactosidase em soluções com diferentes diluições de X-gal, o que aconteceria, se a água tiver adquirido a memoria da X-gal, é que ao final da reação a tonalidade da cor azul seria igual em qualquer diluição (podemos medir a quantidade de corante usando um aparelho chamado espectrofotômetro), mesmo quando a diluição for grande o suficiente para que não haja nenhuma molécula de X-gal na solução original. Só que o que vemos é que a cada diluição, a quantidade de cor azul diminui proporcionalmente até que não possa mais ser observada (mesmo em diluições pequenas, quando ainda temos moléculas de X-gal na solução). Olhando a figura acima, vemos que a molécula de X-gal é bem complexa e que a molécula que da a cor azul (o 5,5’-Dibromo-4,4’dicloroindigo) é ainda mais complexa. Bem mais complexas que uma molécula de água. Na verdade, sabemos que esta reação só ocorre porque a enzima Beta-galactosidase possui um local no qual a X-Gal se encaixa com perfeição e só com este encaixe específico a reação pode acontecer.

O fato é que observamos todos os dias que, quanto mais diluída for uma substância, menor a quantidade da substância na solução, logo, menos perceptível ela será.

Um experimento mental interessante para verificar a memória da água é o seguinte. A molécula de glicose interage com proteínas em diversos momentos em nosso organismo. Um destes momentos é logo quando ingerimos a molécula. Ela interage com proteínas nas células em nossa língua e isso causa uma reação que envia um sinal a seu cérebro que diz que aquela molécula é doce. Para o experimento você precisará de uma colher de chá de açúcar, 4 litros de água pura e fervida, um conta-gotas e 4 garrafas de 1 litro. Imagine pegar uma colher de açúcar e colocar na boca. Você sentira o gosto doce do açúcar com certeza. Agora pegue a mesma colher e dissolva em 1 litro da água fervida. Agite vigorosamente por 1 minuto (é, você vai cansar!) e retire uma gota desta água com açúcar e misture. Pegue esta gota e coloque na próxima garrafa com água e continue o processo. Se a água tem a capacidade de adquirir a memória funcional do açúcar, na última garrafa você terá um litro de água em que cada molécula de água agirá como se fosse uma molécula de açúcar. Ou seja, basicamente, você terá 1 kg de açúcar. Agora retire uma colher desta água e experimente. Esta colher terá que ser tão doce quanto a colher com açúcar puro. O que você acha que acontecerá?

Embora os exemplos dados aqui sejam de experimentos que não tem o objetivo de avaliar a memória da água, eles mostram bem que, qualquer que fosse o grau de memória da água, este fenômeno mudaria a forma como fazemos biologia. Mas não mudaria agora, depois que a hipótese foi proposta, teria mudado muito antes. Algo de tal magnitude dificilmente teria passado despercebido em mais de um século de biologia, química e física experimental. Eu posso trazer ainda mais argumentos que mostram outros problemas que teríamos se a água fosse realmente capaz de adquirir a memória funcional de outras moléculas. Mas se juntarmos os argumentos acima, com o contexto de como a hipótese surgiu, e um pouco de avaliação crítica, chegaremos a uma conclusão de que a improbabilidade de a água possui tal aspecto é de tal tamanho que podemos considerar nulo. Ou seja, a água não é capaz de adquirir a memória funcional de outras moléculas.

(1)    http://blogs.nature.com/soapboxscience/2012/02/15/does-a-new-treatment-for-leukemia-herald-a-new-era-in-drug-discovery

Mais sobre a evolução dos cães

O José Antonio Dias da Silva, do blog Evolucionismo.org, escreveu um ótimo post que fala mais sobre cães e lobos, que você pode ler clicando aqui. Este é um ótimo texto para complementar meu post sobre a evolução dos cães. que você pode ler clicando aqui.

Copiando parte de texto do "Zé" (agora vou chamar assim).

"No mês passado publiquei no blog Biorritmo uma matéria que dei o mesmo título acima. Coincidentemente, na mesma semana saíram duas matérias sobre o mesmo assunto que eu acreditava já tão batido: ou seja, a origem das diferenças entre cães e lobos. No meu blog foquei o assunto a partir de uma palestra proferida pelo renomado primatólogo Aldemar Coimbra Filho na sede da Associação dos Amigos do Jardim Botânico do Rio de Janeiro em 2008.

Na ocasião, Coimbra Filho expôs que as numerosas raças de cães existentes são resultado da domesticação de mais de 50 subespécies de Canis lupus, o lobo, que há alguns milhares de anos vem sendo realizada pelo homem."

A memória da água - Parte 1

A alguns posts atrás eu falei um pouco sobre pseudociência e usei como exemplo a homeopatia. No entanto fui confrontado com afirmações do tipo “a memória da água pode existir sim, e existem experimentos que apontam essa possibilidade.” Bom, para responder a este tipo de argumento, vamos falar sobre a memória da água. A memória da água é a hipótese de que a água possui a habilidade de reter a memória funcional de substâncias previamente dissolvidas a uma diluição arbitrária. Não existe evidência científica para tal hipótese, além do fato de que, se a água tiver a habilidade de memória, isso violaria todas as leis da física, química e biologia. Mas vamos lá.

Sempre, quando lidamos com qualquer tipo de informação, é preciso contextualiza-la, pois isso pode nos dar uma boa pista sobre as intensões dos autores de tais informações (e isso já nos dá uma dica da plausibilidade das mesas). A sugestão de que a água possui a habilidade de memória foi feita pelo pesquisador francês Jacques Benveniste, em 1988, durante um período que a indústria da homeopatia sofria forte pressão para explicar como que água pura poderia atuar como um medicamento específico. Apesar de Benveniste declarar que seu estudo não possuía interesse homeopático, dois de seus principais pesquisadores eram pagos pela Boiron, uma das maiores companhias de remédios homeopáticos do mundo.

 

Mas como funcionaria a memória da água. O que Benveniste fez para provar que a memória da água existe foi diluir anticorpos humanos em água, até o ponto em que não haveria mais anticorpos na solução (apenas água). Depois, ele usou esta água para ativar células do sistema imune humano (estas células só são ativadas na presença de anticorpos). Ele observou que as células foram ativadas pela água, o que indicaria que a água possuía uma “memória” adquirindo a mesma função dos anticorpos. Mais tarde, foi dada a explicação que a memória seria transmitida pela vibração destas moléculas e que esta vibração poderia ser gravada e passada por telefone para “memorizar” água um local remoto.

Os experimentos de Benveniste foram repetidos no mundo inteiro, afinal, tal resultado era digno de um prêmio Nobel. No entanto, os mesmo resultados só eram obtidos quando algum membro do laboratório de Benveniste estava presente e quando os pesquisadores sabiam quais tubos eram os experimentais (ou seja, em que se testava se a água “memorizada” ativaria as células). Sempre que não haviam membros do grupo de Benveniste ou quando os testes realizados eram duplo-cegos (ou seja, quem verifica os resultados do experimento não sabe qual tubo recebeu água “memorizada” e qual tubo recebeu água comum) os resultados mostravam que não havia o efeito de memória da água.

Assim, o trabalho de Benveniste foi considerado uma fraude (ou ingenuidade do autor) e Benveniste caiu em descrédito, recebendo dois prêmios Ignobel (o prêmio para a pior pesquisa científica feita). Mas o fato é que todos os homeopatas passaram a usar a memória da água como fato que explica os efeitos de medicamentos homeopáticos. E sempre que confrontados com os estudos criteriosos que mostram que tal efeito não existe, os mesmos homeopatas (e seus defensores) usam a desculpa de que a ciência atual não pode verificar o fenômeno e isso não quer dizer que ele não existe.

O que as pessoas ignoram é que: 1) não é a ciência que desqualifica a hipótese de memória da água, mas sim a observação crítica e o rigor metodológico que o fazem. 2) o contexto no qual a hipótese da memória da água foi criada; 3) o fato de que, se fosse verdade, tudo o que conhecemos de física, química e biologia seriam derrubados. Em especial a biologia no qual a interação entre moléculas possui um papel muito bem descrito e resolvido. Não que isso seja ruim ou proibido, mas é muito pouco plausivel; e 4) a lógica simples com perguntas simples como: “porque só a água adquire a memória?” ou “como a água é desmemorizada e como ter certeza disso?”

No próximo post vou falar um pouco mais sobre as implicações desta hipótese. Vamos considerar a hipótese verdadeira, que a água pode adquirir memória, ver algumas implicações disso e porque tal hipótese é muito pouco plausível.

Video Aula: Introdução a Hereditariedade

Como as características são herdadas? Porque somos parecidos com nossos pais? Como as características genéticas são herdadas? Aí está mais um video-aula para os alunos de biologia e qualquer pessoa interessada em saber um pouquinho sobre as bases da Hereditariedade. 

É importante ressaltar que o vídeo se concentra nas chamadas heranças monogenéticas (quando uma característica é determinada por apenas um gene), mas a grande maioria de nossas características são determinadas por um conjunto de genes (e hoje sabemos que vai além dos genes). No entanto, como diz o título, é uma introdução e é a base para quem quiser se aprofundar mais.

Aproveitem!

Esta semana da ciência

No carnaval brasileiro, até Ciência das Banas para. Mas estamos de volta!

Links originais

Formação de buraco negro: http://cnet.co/15edIBZ
Cura da diabetes em cães: http://bit.ly/XetsOP
Pênis destacável: http://bit.ly/Y0sxD8
Asteroide: http://bit.ly/XHEmvY
Circuitos biológicos sintéticos: http://bit.ly/Yh0SLW
Morte dos recifes de coral: http://bit.ly/Yrh13o

Adaptado de: I Fucking Love Science

Adeus a Alexandre Peixoto

Nunca foi meu objetivo colocar aqui notas de falecimento de pesquisadores. No entanto, o Alexandre não era apenas um grande colega de trabalho, mas também uma pessoa pela qual eu tenho profunda admiração, sendo considerado por mim um dos melhores pesquisadores brasileiros da atualidade. A morte dele foi de uma grande tristeza para amigos e colegas de trabalho e reproduzo abaixo a nota de falecimento do site do Instituto Oswaldo Cruz.

Adeus a Alexandre Peixoto

A perda de um exemplo de dedicação à Pesquisa e ao Ensino, de um pesquisador jovem e brilhante: é assim que o Instituto Oswaldo Cruz (IOC/Fiocruz) vivencia a triste notícia do falecimento de Alexandre Afrânio Peixoto, ocorrida no dia 10 de fevereiro em um trágico acidente. A saudade prematura deixou absolutamente consternada a comunidade do Instituto. A missa de sétimo dia foi realizada na paróquia Nossa Senhora de Copacabana (Rua Hilário de Gouveia, 36 - Copacabana), no dia 16 de fevereiro, às 9h. 

Especialista em genética de insetos, Alexandre era chefe do Laboratório de Biologia Molecular de Insetos e atual coordenador do Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular do IOC. Na carreira abreviada de forma abrupta, Alexandre acumulava o reconhecimento como pesquisador Nível 1A e líder do grupo de pesquisa em Genética Molecular do Comportamento em Insetos junto ao Conselho Nacional de Pesquisa (CNPq), além de ter recebido reconhecimento internacional por meio das edições 2002 e 2007 do Programa Internacional de Pesquisa Acadêmica do Instituto Médico Howard Hughes.

Sob sua liderança, o Laboratório de Biologia Molecular de Insetos do IOC atuava em pesquisas sobre insetos vetores de doenças tropicais, com ênfase na genética molecular e evolutiva do comportamento de flebotomíneos (vetores das leishmanioses) e de mosquitos vetores da dengue, febre amarela, filariose e malária. Os pesquisadores investigam complexos de espécies crípticas de insetos vetores e o possível papel de genes que controlam o comportamento no processo de especiação, com ênfase nos mecanismos de isolamento reprodutivo. Também é realizada a análise de genes que controlam os ritmos circadianos, previamente caracterizados em Drosophila, e as funções desses genes no controle dos ritmos de atividade e alimentação em flebotomíneos e mosquitos.

Bacharel em Ecologia pela Universidade Federal do Rio de Janeiro, Alexandre formou-se mestre em Ciências Biológicas, concluiu o doutorado em Genética na University of Leicester, no Reino Unido, e o pós-doutorado na Brandeis University, nos Estados Unidos. Revisor de mais de uma dezena de periódicos científicos, incluindo Plos One e Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, era membro do Conselho Editorial da revista Memórias do Instituto Oswaldo Cruz. Autor de mais de 70 artigos científicos, formou 18 mestres e 14 doutores. Em 2011, assumiu o desafio de coordenar o tradicional Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular do IOC.

O pesquisador deixa esposa e dois filhos.

(Comunicação / Instituto Oswaldo Cruz)

Pseudociência: Um dragão em minha garagem.*

"Um dragão que cospe fogo pelas ventas vive na minha garagem."

Suponhamos que eu lhe faça seriamente essa afirmação. Com certeza você iria querer verificá-la, ver por si mesmo. São inumeráveis as histórias de dragões no decorrer dos séculos, mas não há evidências reais. Que oportunidade!? (Sagan, 2006).

Você pede para ver este incrível dragão e eu o levo, sem cerimônias, até minha garagem. Mas daí, para sua decepção, a garagem está assim:

"Onde está o dragão?", você pergunta. E eu respondo que ele é invisível. Você pede então para jogar farinha no chão, para que possamos ver suas pegadas, e eu concordo. Mas após o teste, nenhuma pegada surge e eu respondo: "É que ele voa...".

Mas você, se for crítico, cético, não desistirá de ver o dragão. A próxima ideia é borrifar tinta no ar. Eu acho ótima ideia e pegamos um galão de tinta e borrifamos em toda a garagem. Mas nada de dragão. Eu então explico: "É que o dragão é imaterial!".

As coisas começam a ficar difíceis. Você pensa então num último teste. Se o dragão solta fogo pelas ventas, ele poderia, com sua baforada, queimar alguma coisa? Eu concordo e selecionamos várias coisas para queimar ou esquentar: uma barra de metal, uns gravetos, uma lata com água... Eu peço para o dragão usar sua baforada e, muitos minutos depois, tudo continua como antes. Agora eu respondo: "É que ele é tímido e só solta fogo quando as pessoas não estão vendo."

Se é este o problema, você propõe que todos saiam de perto. Mas eu falo que eu preciso estar perto. Então você pensa "e como garantir que foi o dragão que esquentou algo?" então você concorda, mas quer o uso de uma filmadora. Relutantemente eu aceito e, depois de tudo pronto, os testes são feitos. Mas tudo continua igual e eu dou uma nova desculpa como "O fogo mágico não é quente".

Acho que vocês entenderam onde quero chegar, não? Este texto é baseado, quase que copiado, do capítulo "O dragão em minha garagem" do livro "O mundo assombrado pelos demônios", de Carl Sagan (que eu falei ontem neste post aqui). O texto mostra muito bem como funciona o pensamento crítico e como, diante de argumentos experimentais, desculpas são criadas para manter a fé, o credo e até mesmo para invalidar o método científico.

A pseudociência funciona de forma parecida também. Parecida no sentido de querer usar métodos científicos para explicar as coisas mas, quando o método científico mostra que não há nada, a pseudociência acaba usando desculpas ou até alterando dados para validar suas idéias. 

Exemplos de pseudociência são os estudos de Óvnis  de casos de paranormalidade (paranormal, como o nome deixa claro, é algo além da normalidade, além da natureza. Logo, a ciência não pode explicar pois a ciência explica a natureza), mediunidade, astrologia, entre outros. Um exemplo bem clássico de pseudociência é a homeopatia. Entrarei em mais detalhes sobre a homeopatia em outro texto, mas para demonstrar como as coisas acontecem, a homeopatia servirá bem. No início do século 20, com o desenvolvimento da medicina, foram criados testes para comprovar que medicamentos são eficazes. São os testes duplo-cego, no qual um grupo de pessoas recebe o medicamento e um grupo de pessoas recebe algo que não faz nada, o placebo (açúcar ou água, por exemplo). Nenhum dos pacientes sabe se está tomando o medicamento ou o placebo. Um medicamento é considerado eficaz, quando o número de pessoas que melhoram tomando o medicamento é bem maior que o número de pessoas que melhoraram tomando o placebo. Bem, a questão é que os medicamentos homeopáticos sempre falham no teste duplo cego (e são 100 anos de testes), ou seja, eles não são melhores que água ou açúcar se você acreditar que a água vai realmente curar alguma coisa.

Mas qual a resposta dos homeopatas? São muito parecidas com as desculpas que dou para defender meu dragão. Em geral, eles dizem que a eficácia dos remédios homeopáticos não pode ser verificada pelo teste duplo-cego. E se você propõe outros tipos de testes (que funcionam com medicamentos convencionais), os homeopatas aceitam fazer os testes, mas quando o teste mostra que a homeopatia é tão eficaz quanto água a resposta é sempre a mesma: "este teste funciona para tudo, menos para homeopatia". No fim, terminamos ouvindo coisas como: "A ciência atual não explica tudo e a homeopatia é uma destas coisas que a ciência não tem como explicar".

Pois bem. Garanto que se amanhã um teste comprovasse a eficacia da homeopatia, todos os homeopatas alardeariam o fato de como a ciência demonstra e prova que a homeopatia funciona. E assim é com todas as pseudociências, elas se parecem com ciência, usam testes, palavras e postura muito similares a ciência, mas no fim, são apenas fé (ou seja, você defende sua posição independentemente dos argumentos). O problema disso é que a pseudociência se parece tanto com ciência que até mesmo muitos cientistas não conseguem diferenciar as duas. E se cientistas tem dificuldade em dizer o que é pseudociência e o que não é, imagine todas as outras pessoas. No fim, a pseudociência causa desinformação e, mais grave, causa o descrédito científico. E isto é algo que precisa ser evitado, combatido, de todas as formas. Por isso, eu continuarei a abordar a pseudociência em muitos outros posts, falando de astrologia, Óvnis, milagres, fantasmas  e, claro, homeopatia.

*Sagan, C. O mundo assombrado pelos demônios. Ed. Companhia das Letras. 448pp. 2006.

Leitura Recomendada: O mundo assombrado pelos demônios

Foi em 1998 que minha professora de Biologia Celular (Margherita Anna Barracco) disse para nossa turma: "Vocês não podem se formar biólogos sem ler o livro O mundo assombrado pelos demônios, de Carl Sagan.". Como eu era obediente, comprei o livro e, para minha felicidade, o li.

Hoje eu digo para meus alunos a mesma coisa: "Não se formem sem ter lido O mundo assombrado pelos demônios, de Carl Sagan.". Mas porque este livro é tão importante, não só para a formação de biólogos, mas para a formação de cientistas e, na minha opinião, na formação de nossas crianças? Porque este livro não é apenas uma defesa apaixonada pelo método científico, mas também um livro que ensina com muita clareza a diferença entre ciência e pseudociência (algo que acho fundamental para todas as pessoas). Segue abaixo o prefácio para que vocês tenham uma ideia do conteúdo do livro:

"Este livro é uma defesa apaixonada e apaixonante da ciência e da racionalidade humana. Carl Sagan, que não tem poupado esforços para divulgar os conhecimentos científicos de forma correta e clara, ataca o vírus do analfabetismo científico que faz, por exemplo, com que a maioria dos americanos pense que os dinossauros conviveram com os seres humanos e que desapareceram no Dilúvio porque não cabiam na Arca de Noé. Ou que acredite em explicações pseudocientíficas e ficções, do monstro de Loch Ness às estátuas lacrimejantes da Virgem Maria, do Abominável Homem das Neves ao poder das pirâmides e dos cristais, do Santo Sudário a terapias de vidas passadas, de anjos e demônios a seres extraterrestres que seqüestram e estupram. Para o autor de Pálido Ponto Azul, longe de serem inócuas, essas crenças e modismos podem causar danos terríveis; nos Estados Unidos pais inocentes estão sendo condenados em decorrência de falsas lembranças de abuso sexual de seus filhos, induzidas por terapeutas incompetentes. Da mesma forma, ele mostra que a crença nos argumentos de autoridade e o declínio da compreensão dos métodos da ciência prejudicam a capacidade de escolha política e põem em risco os valores da democracia."

O mundo assombrado pelos demônios foi um paradigma em minha carreira como cientista. Foi com ele que eu aprendi o que é ciência e como a ciência funciona. Foi com ele que eu aprendi a ler com crítica, debater com argumentos e receber as idéias de outros com ceticismo. Foi com este livro que eu aprendi a ser cientista.

Esta Semana na Ciência

Links para os artigos originais:


Raio Trator: http://bit.ly/Y7vF0i
Temperatura do Universo: http://bit.ly/XZB9tQ
Armazenando no DNA: http://bit.ly/WnyLLj
Besouros do esterco: http://bit.ly/Y9XLIf
Proto-pássaro: http://bit.ly/14e5k4V
Quadrupla helice de DNA: http://bit.ly/VQmZf6


Imagem adaptada de "I Fucking Love Science"

Evolução dos cães

A milhares de anos atrás, junto com os primeiros assentamentos humanos (quando deixamos de ser caçadores/coletores para nos tornar agricultores), surgiram os primeiros cães. Na verdade eram lobos (Canis lupus) que viram no lixo humano (na época composto quase que totalmente por restos de alimentos como raízes, pão e mingau) uma oportunidade de fácil acesso aos alimentos.

No entanto, nosso amor por pão, batatas e por alimentos ricos em carboidratos, tornava este lixo uma fonte de alimento muito diferente do que os lobos estavam adaptados a digerir. E da mesma forma que esta alimentação moldou nossa evolução, estamos começando a entender como que este comportamento humano permitiu que uma nova espécie de canídeos surgisse, o nosso cão doméstico (Canis lupus familiaris).

Genealogia simplificada dos cães (figura adaptada de Casa Calado blog)

Um artigo publicado na revista Nature comparou o DNA de 12 lobos cinzentos com 60 cães (incluindo 14 raças diferentes) e descobriram que havia diferenças fundamentais que permitiram os lobos que conviviam com humanos digerissem os carboidratos muito mais facilmente. A presença de alterações em genes importantes para a digestão de amido e açúcar teria permitido que os lobos tirassem o máximo proveito dos restos de alimentos em assentamentos humanos, ajudando estes lobos a prosperar, mesmo com o abandono do estilo de vida de caçadores. Com o passar do tempo, o isolamento destes lobos domesticados em relação dos lobos selvagens, permitiu o surgimento de uma nova espécie, o nosso cão doméstico.

Mas o que é realmente interessante sobre este estudo não é necessariamente o estudo em si, mas sim as perguntas que ele cria. O próprio estudo sugere que a domesticação de cães era uma forma de seleção, na qual os lobos que já eram capazes de digerir os carboidratos foram capazes de sobreviver mais facilmente fora da vida selvagem e, consequentemente, tornaram-se domesticados. Enquanto outros cientistas sugerem que esses genes podem ter se modificado após a domesticação dos cães, devido a dieta rica em carboidratos. Então, mais ou menos como a questão de “o que veio primeiro o ovo ou a galinha?”, a ciência tem agora outra questão a ponderar, o que veio primeiro a domesticação ou a modificação nos genes?

Genealogia detalhada dos cães. Ilustração de Arthur Singer. 

Texto adaptado de Evolution

Evolução das baleias, Parte 2

Em um post anterior, que você pode ler aqui, comecei a escrever sobre a história evolutiva das baleias. Hoje dou prosseguimento ao assunto, fechando o artigo publicado em Understanding Evolution.

Comparado a outras das primeiras baleias, como o Indohyus e Pakicetus, o Ambulocetos parece ter vivido uma vida mais aquática (veja figura abaixo). Suas pernas são curtas, e suas mãos e pés são ampliados como remos. Sua cauda é mais longa e mais musculosa também. 

A hipótese de que o Ambulocetus viveu uma vida aquática também é apoiada por evidências de estratigrafia - Ambulocetos fósseis foram recuperados a partir de sedimentos que, provavelmente, foram formadas em um antigo estuário. Os animais são o que comem e bebem, e água salgada e água doce têm diferentes proporções de isótopos de oxigênio. Isto significa que podemos aprender sobre que tipo de água um animal bebeu, estudando os isótopos que foram incorporados em seus ossos e dentes à medida que crescia. Os isótopos mostram que Ambulocetus provavelmente bebeu tanto água salgada quanto água doce, o que se encaixa perfeitamente com a ideia de que esses animais viviam em estuários ou baías entre rios de água doce e o mar aberto.

Baleias que evoluíram após Ambulocetus (Kutchicetus, etc) mostram níveis ainda mais elevados de isótopos de oxigênio de água salgada, o que indica que eles viviam em habitats marinhos costeiros e foram capazes de beber água salgada como as baleias de hoje. As narinas destes animais evoluíram se posicionando mais e mais para trás ao longo do focinho. Esta tendência se manteve em baleias vivas, que têm uma "bolha" (narinas), localizada na parte superior da cabeça acima dos olhos.

Estas baleias mais aquáticas mostram outras alterações que também sugerem que elas estão intimamente relacionadas com as baleias de hoje. Por exemplo, a pélvis tinha evoluído para ser reduzida em tamanho e separada da coluna vertebral. Isso pode refletir o aumento do uso de toda a coluna vertebral, incluindo a parte de trás e da cauda, ​​na locomoção. Se você assistir a filmes de golfinhos e baleias nadando, você vai perceber que as suas nadadeiras traseiras não são verticais como os de peixes, mas horizontais. Para nadar, eles movem suas caudas para cima e para baixo, em vez de para um lado e para a o outro como os peixes fazem. Isto é porque as baleias evoluíram a partir do caminhar dos mamíferos terrestres cujas colunas não dobram naturalmente para um lado e para o outro, mas para cima e para baixo. Você pode facilmente ver isso se você assistir a uma corrida de cachorro. Sua coluna vertebral ondula para cima e para baixo em ondas conforme ele se move para frente. Baleias fazem a mesma coisa quando elas nadam, mostrando a sua herança ancestral terrestre.

Como as baleias começaram a nadar ondulando todo o corpo, outras mudanças no esqueleto permitiram que seus membros fossem utilizados mais para dar direção do que para remar. Como as vertebras caudais destas primeiras baleias correspondem com as vertebras caudais de golfinhos e baleias atuais, sugere-se que a nadadeira caudal surgiu bem cedo, e as primeiras baleias, como o Dorudon e Basilosaurus, já possuíam nadadeiras caudais. Tais mudanças esqueléticas, que podem acomodar um estilo de vida aquático, são especialmente pronunciadas em basilosaurideos, como Dorudon. Estas baleias antigas evoluiram mais de 40 milhões de anos atrás. Articulações dos cotovelos se modificaram permitindo que as patas dianteiras funcionassem como nadadeiras, controlando o fluxo de água e a direção do movimento. Já os membros posteriores desses animais eram quase inexistentes. Eles eram tão pequenos que muitos cientistas pensam que não possuía função e que os mesmos podem ter sido internos ao corpo, como ocorre em algumas baleias modernas.

Este membro posterior vestigial é evidência de herança terrestre dos basilosaurideos. Desde os ossos do ouvido até os ossos do tornozelo, as baleias são um fantástico  exemplo de evolução. E o mais legal, é que todos os estágios intermediários podem  ser observados em outros animais que possuem uma vida terrestre-aquática, como os hipopótamos, leões-marinhos, lontras e tantos outros.

Estudo demonstra senso de justiça em primatas

Uma questão muito discutida em filosofia é se somos intrinsecamente bons ou intrinsecamente maus? Basicamente, o que se discute é se nosso senso de moral é parte de nós, humanos, ou se é aprendida, seja pela educação em casa ou pela moral religiosa. muitos estudos tem demonstrado que o senso de moral e justiça é intrínseco a todos os animais.

Para exemplificar isso, um grupo da Universidade Emory, nos Estados Unidos, identificou um senso de justiça tipicamente humano nos chimpanzés. Os primatas mostraram-se sensíveis à distribuição de recompensas quando um precisava do apoio do outro durante um jogo.

A descoberta do Centro Nacional Yerkes de Pesquisas de Primatas da Universidade sugere uma "história evolutiva da aversão à desigualdade" assim como uma preferência compartilhada de justiça ao ancestral comum de humanos e macacos, destaca o estudo publicado na PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences).

Segundo as regras, um indivíduo recebe uma quantia de dinheiro que tem de ser dividida com outra pessoa , que só pode responder sim ou não, sem negociar o acordo. Se ela não aceitar a oferta, nenhum dos dois leva o dinheiro, mas se concordar com o trato, o valor é repartido – não há troca de papeis, e os participantes não podem jogar outra rodada.Para o experimento, os cientistas observaram as reações de seis chimpanzés adultos (Pan troglodytes) e 20 crianças (entre dois e sete anos) durante o clássico Jogo do Ultimato.

"Nós usamos o jogo do ultimato, pois é um padrão para determinar o sentido humano da justiça. As pessoas costumam oferecer porções generosas aos seus parceiros anônimos, como 50% da recompensa; e foi exatamente isso o que nós testemunhamos em nosso estudo com chimpanzés", explica o autor principal do experimento, Darby Proctor.

Mas, no lugar de dinheiro, foram oferecidas duas fichas coloridas que eram trocadas por recompensas para cada grupo (comida aos macacos e adesivos aos pequenos): uma cor dava recompensas iguais para os dois jogadores e a outra favorecia apenas o dono das fichas. O estudo verificou que tanto primatas quanto crianças pegavam a ficha da divisão quando precisavam da cooperação do parceiro. No entanto, quando o outro lado não podia vetar, eles ficavam com a escolha egoísta.

"Até o nosso estudo, presumia-se que o Jogo do Ultimato não poderia ser feito com animais, ou até que eles sempre escolheriam a opção egoísta", destaca Frans de Waalm, coautor da pesquisa. "Mas concluímos que os chimpanzés não só têm respostas muito próximas do senso humano de justiça, quanto os animais têm as mesmas preferências que a nossa espécie."

Para exemplificar isso, o vídeo abaixo demonstra um outro experimento, feito em 2012 com Macacos-Prego, no qual cada macaco recebe uma recompensa diferente. Ao descobrir a injustiça, o macaco que está recebendo a recompensa menos vantajosa se revolta com a tratadora.

Por UOL (http://noticias.uol.com.br/ciencia/ultimas-noticias/redacao/2013/01/21/primatas-tem-senso-humano-de-justica-na-divisao-de-recompensas-avalia-estudo.htm)