Mais especulações: zebras e moscas

Este curto artigo é um retorno, quase uma nota de rodapé, a dois posts anteriores (que podem ser lidos aqui e aqui), nos quais eu tratei de um tema que me parece importante: o caráter especulativo das explicações acerca de um processo seletivo.

De maneira espartana, irei resumir a ideia central que defendo, para quem está com preguiça ou sem tempo de ler as duas postagens anteriores (descobri só recentemente o que significa TL;DR).  Seleção, também chamada de “seleção natural” (termo que eu procuro evitar, sempre que possível), é uma diferença consistente e não aleatória entre as taxas reprodutivas de duas entidades biológicas diferentes. Por exemplo, a variedade A, que é verde, reproduz-se numa taxa maior que a variedade B, que é vermelha. Com o tempo, a variedade A torna-se cada vez mais comum, eventualmente eliminando a variedade B do meio. Dizemos que houve seleção da variedade A. Até aqui, tudo bem. Os biólogos evolutivos, como cientistas que são, são movidos pela curiosidade e pelo questionamento, e não demora muito para surgir a pergunta “por que A tem maior taxa reprodutiva que B? Por que houve esse processo seletivo?”. Até aqui, mais uma vez, tudo bem. O problema, ao meu ver, vem quando uma explicação, uma explicação qualquer, por melhor que seja, é tomada como fato. O fato aqui é que houve seleção, ou seja, uma diferença nas taxas reprodutivas entre duas entidades biológicas. Mas por que houve seleção? Quais características de A propiciaram uma taxa reprodutiva maior que a de B?  A partir de agora, as explicações para esse fato são, em maior ou em menor grau, especulativas. Vejamos: por que A teve uma taxa reprodutiva maior que B? Pode ser que sua cor tenha permitido uma melhor camuflagem no meio, é o que diria nove décimos dos leigos. Pode ser que a cor tenha alguma coisa a ver com a termorregulação, ou que determinada cor atraia as presas daquela espécie. Pode ser que a cor altere as preferências sexuais das fêmeas pelos machos. Ou, então, é possível que as diferentes cores de A e B não tenham nada a ver com o processo seletivo, que se deu devido a outras características dessas variedades.

Determinar que uma característica é uma adaptação (ou seja, algo que foi fixado na população em razão de um processo seletivo) já é uma tarefa complicada e cheia de sutilezas – às vezes achamos que uma característica é uma adaptação quando, na verdade, ela surgiu por deriva, não tendo exercido função alguma. Porém, determinar a função de uma suposta adaptação é algo ainda mais complicado. Algumas funções parecem ser bastante óbvias: a cor branca do urso polar permite que ele se camufle na neve, a extrema velocidade das gazelas permite que elas fujam dos felinos predadores da savana. Mas nem tudo aquilo que parece óbvio está correto: a função das penas dos répteis avianos, como as aves, não era a de facilitar o voo, que é o que a gigantesca maioria dos pesquisadores achava. Por isso, quando afirmamos que “a função de uma determinada adaptação é x”, temos que ter em mente, mesmo que tenhamos uma série de dados consistentes e uma boa quantidade de correlações, que ainda assim se trata de uma especulação. Ainda se trata daquela “certeza estatística”, que não chega a 100%, e que deve ser prontamente descartada (apesar da paixão que os cientistas nutrem por suas hipóteses prediletas) quando uma explicação melhor surgir – e mesmo essa explicação melhor não é absoluta.

Escrevo a presente nota para relatar uma pesquisa, recentemente publicada, que é um excelente exemplo de tudo isso que acabei de discutir. Creio que a maioria dos leitores desse blog leu a respeito: a relação entre zebras e moscas.

Zebras são mamíferos do Gênero Equus (o mesmo Gênero do cavalo e do asno), e todas as três espécies de zebras são reconhecidas por uma característica marcante: suas listras. Parece não haver dúvida alguma de que as listras nas zebras são uma adaptação (ou seja, foram favorecidas pela seleção, e não por deriva genética). Mas, surge a pergunta: qual a função das listras nas zebras?

Qual a função das listras nas zebras? (Fonte: Wikimedia Commons)

Qual a função das listras nas zebras? (Fonte: Wikimedia Commons)

A resposta imediata da imensa maioria das pessoas é: camuflagem. De fato, abundam explicações nesse sentido nos livros e nos textos em geral. Já li que as listras confundem os leões, que enxergam em preto e branco (só há um detalhe: leões, gatos, cães e touros, os mais famosos “cegos para cores” do mundo animal, enxergam colorido). Mas antes de nos decidirmos, vamos listar as hipóteses mais aceitas para explicar as listras das zebras:

  1. Prover camuflagem e confundir os predadores
  2. Reduzir a temperatura corporal
  3. Facilitar as interações sociais
  4. Repelir insetos

Para muitas pessoas, essas hipóteses estão listradas (perdão, listadas) da mais provável para a menos provável. Engano.

Alguns artigos recentes, como este artigo publicado na Nature (que você poderá ler se tiver acesso à revista), têm nos levado em outra direção. No artigo, os pesquisadores testaram todas as quatro hipóteses e mostram que há uma forte correlação entre as listras e a redução de ataques de insetos, especialmente a mosca Glossina (Muscidae) e moscas da família Tabanidae.

A equipe estudou os padrões de listras em sete espécies de equídeos, e mapeou geograficamente os padrões das listras. Além disso, mapearam a área onde se distribuem as moscas e a distribuição de leões e outros predadores, bem como a distribuição de uma série de fatores ambientais. Os dados foram analisados estatisticamente, e encontrou-se uma forte relação entre a distribuição dos padrões de listras e a distribuição das moscas hematófagas, independente da espécie de equídeo em questão. Outros estudos mostraram que os padrões listrados interferem na preferência de pouso das moscas.

“Ah, então está provado que a função das listras é repelir moscas”, alguém poderia dizer. Esse alguém não entendeu o que estou alegando aqui. É precisamente o contrário. O que quero alegar é que a função de uma adaptação é uma especulação, uma especulação melhor ou pior, mas ainda assim uma especulação. O que eu quis mostrar com o exemplo das zebras é que a função de suas listras, que considerávamos quase com certeza ser a de camuflar o animal, era uma especulação, e uma especulação que se mostrou possivelmente falsa. Temos que fazer o mesmo em relação às moscas: uma série de novos estudos tem correlacionado fortemente as listras com a capacidade de repelir insetos, e os dados são sólidos. Mas, ainda assim, essa correlação pode não ser causal. Além disso, as listras podem de fato espantar as moscas, mas terem surgido para desempenhar outra função, e nesse caso espantar as moscas seria uma exaptação. Por último, pode ser que a função atual das listras seja outra, completamente diferente, que nem sequer listamos entre as hipóteses.

Essa é a minha alegação, a minha observação. Determinar a função de uma adaptação é, antes de tudo, especular.

Acaso ou adaptação? Sobre as moscas com formigas nas asas

cb2Faz tempo que não uso o selo ao lado. Trata-se de uma brincadeira que fiz na época em que o selo Research Blogging, aquele verdinho, foi lançado, e tem por objetivo lembrar uma coisa fundamental: isto aqui é um blog, e boa parte do que escrevo é conjectura, suposição, opinião. É claro que muito do que escrevo é divulgação científica, acerca de teorias e fatos devidamente comprovados e aceitos pela comunidade científica. Porém, eu me dou ao direito de escrever minhas suposições e opiniões, pois, convém repetir, isto aqui é um blog. Agradeço imensamente meus seguidores e eventuais leitores, mas é importante lembrar isso vez ou outra porque o que escrevo aqui, mesmo quando é algo solidamente comprovado, não pode ser citado como fonte, ou seja, não tem a validade de um livro ou muito menos a de um periódico revisto por pares. Continue lendo

Três domínios? Provavelmente não…

(parte 1 de uma postagem dividida em duas partes)

Você percebe que um conceito está errado e se compromete em substituí-lo pelo conceito correto. Tenta mostrar os problemas do conceito antigo, esforça-se por educar as pessoas, faz propaganda do novo conceito até que, depois de muito trabalho, as coisas começam lentamente a mudar, o conceito novo e correto começa lentamente a se estabelecer. Até que você percebe, um belo dia, que o seu novo conceito está… ultrapassado! Hora de mudar novamente, para um terceiro conceito. Continue lendo

Quando a evolução é muito, muito rápida

É lugar-comum pensarmos nas mudanças evolutivas como algo que leva milhares, milhões de anos para acontecer. Quem de nós já não ouviu, em nossas épocas de colégio, um professor de biologia dizer “esse processo não se dá da noite para o dia”, ou “essa transição demorou milhões de anos para ocorrer”. De fato, a ideia de que mudanças aparentemente inexplicáveis são possíveis quando associadas a um intervalo de tempo suficientemente longo foi um dos grandes trunfos da biologia evolutiva em sua aurora (período cuja figura central era Charles Darwin), época em que a biologia evolutiva lutava para se mostrar válida não apenas fora mas principalmente dentro do meio científico e acadêmico. O raciocínio, bastante familiar para quem já estudou a história da biologia evolutiva, é bem simples, e foi tomado de empréstimo da geologia: se pequenas forças, agindo por um período de tempo suficientemente longo, foram capazes de imensas alterações na estrutura geológica da terra, o que a seleção não poderia fazer com os seres vivos, dado um intervalo de tempo igualmente longo? Continue lendo

Sobre o declínio da inteligência humana

Há alguns anos escrevi aqui neste blog duas breves notas sobre fossilização gênica (que podem ser lidas aqui e aqui). De forma bastante resumida, coisa que compromete a acurácia da explicação, a fossilização gênica ocorre quando a pressão seletiva exercida sobre um gene é reduzida ou eliminada. Isso ocorre por que o processo seletivo não é apenas responsável pela manutenção das variantes mais adequadas, ele é também responsável pela própria integridade informacional dos genes responsáveis por tais variedades. Explicando de outra forma, o processo seletivo limpa continuamente o reservatório gênico, fazendo uma faxina e eliminando as mutações deletérias. Quando um determinado gene não exerce mais nenhuma função aparente, as mutações começam a se acumular (ou, em termos físicos, a entropia aumenta), a informação genética é irreversivelmente degradada e, finalmente, o gene acaba por desaparecer, podendo eventualmente deixar alguns resquícios, ou fósseis, no material genético. Analisar algumas alegações recentemente divulgadas pela mídia à luz da fossilização gênica é o fito desta breve postagem. Continue lendo

Quantos nós?

Estava lendo, em um dia desses, o excelente e criativo “The ancestor’s tale: a pilgrimage to the dawn of life”, de Richard Dawkins. O título do livro, em português, é uma lástima: “A grande história da evolução”, com o evolução em letras garrafais; mais comercial, impossível. Bem, voltando ao assunto, defini-o como criativo devido à maneira como Dawkins estrutura seu livro: fazendo o percurso do tempo ao contrário, Dawkins parte do presente e peregrina para o passado, ao longo da grande filogenia da vida no planeta Terra. Conforme caminha, ele vai chegando aos nós (termo técnico para as ramificações em um cladograma, plural de nó. Não confundir com o pronome nós), onde outros peregrinos juntam-se à caravana; seu intuito é, ao fim da peregrinação, chegar à base da “árvore da vida”, ao último ancestral comum (LUCA, last universal common ancestor) de todos os seres vivos do planeta. Para quem não sabe, Dawkins se inspirou no “The Canterbury tales” de Chaucer. Continue lendo

Os negros nativos da América: tempo suficiente?

Eu havia discutido, numa postagem anterior, a relação (ou a possível falta desta) entre seleção e a cor da pele em seres humanos. Naquela ocasião eu havia argumentado que há bons indícios, ou pelo menos indícios que devem ser adequadamente explicados, que nos levam a crer que a seleção não é o único fator a determinar a cor da pele em humanos, e que essa característica pode em boa medida ser determinada também por deriva genética associada a uma estampagem sexual. Continue lendo

Seleção e especulação

O método científico é a principal diferença entre as ciências e as outras formas de aquisição de conhecimento. Através do método podemos não só organizar nosso conhecimento prévio sobre determinada área do saber, mas principalmente coletar novas informações e dar um sentido adequado e coerente a essas informações. Na verdade, o método científico tem mais a ver com a eliminação de explicações estapafúrdias e místicas do que propriamente com a elaboração de explicações corretas. Noutras palavras, a ciência é mais um processo de eliminar as explicações equivocadas do que um processo de encontrar as explicações corretas. Continue lendo

Estruturas mal-adaptativas

Quando começamos a estudar biologia evolutiva, ainda no colégio, damos uma importância demasiadamente grande à seleção, a sua capacidade de fazer surgir e de fixar na população aquelas características que denominamos de adaptações. Nada mais normal, e até mesmo desejável: todos nós devemos iniciar o estudo de um campo novo do conhecimento por seus aspectos gerais, por suas regras básicas, para só então, já iniciados, passarmos aos detalhes mais complexos, aos casos particulares, às exceções, o que para muitos constitui a verdadeira diversão no estudo de ciências, onde as coisas começam a ficar mais interessantes! Contudo, há um preço a se pagar por isso: boa parte dos iniciantes fixa certas concepções, certas regras gerais daquela ciência a qual ele está se dedicando, de forma tão concreta e dogmática que ele acaba impedindo a si mesmo de dar o passo além, de perceber as exceções e, por conseguinte, a complexidade e a beleza daquele ramo do conhecimento. No caso cuja descrição acabei de começar, não é nada incomum o estudioso, após seus primeiros contatos com a seleção e seus mecanismos, passar a achar que todas as características ou estruturas de um organismo surgem por seleção, ou seja, que todas as características e estruturas de um organismo são adaptações, e dessa forma confundir seleção e evolução. Continue lendo

Darwin, Lamarck e a influência do mundo real

Os professores do ensino médio (e eu estou incluído nesse peculiar grupo social) repetem tão exaustivamente certos conceitos que acabam por minar quase que completamente nossa capacidade analítica, nossa capacidade de pensar e estabelecer relações por nós mesmos. É certo que vários aspectos do processo cognitivo requerem repetições, mas não outros – muito menos todos! Uma dos exemplos curiosos dessas repetições nem sempre “adequadas” é a relação que acabamos sedimentando em nossas mentes das diferentes hipóteses evolutivas (que muitos chamam de “teorias”, como na famigerada frase “a teoria de Lamarck…”) com o mundo real, a realidade tangível. Senão vejamos. Continue lendo