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 ou, melhor ainda, determinar que estrutura é responsável pela maior adaptação de uma variedade é, antes de tudo, especular.

4 comentários sobre “Mais especulações: zebras e moscas

  1. O grande problema na interpretação de estudos correlacionais é a nossa tendência a entender um alto grau de relação como sendo uma relação de causa e efeito. Eventualmente, uma correlação até pode ser entendida como causa e efeito se houver outros dados nesse sentido que corroborem tal conclusão. Contudo, uma correlação observa, tão somente, a concomitância na variação de duas ou mais variáveis. Essa é uma grande dificuldade que tenho com meus alunos na diferenciação dos delineamentos correlacionais e experimentais. Parabéns pelo texto.

    • Sim, é verdade, a correlação observa somente a concomitância na variação. Eu fiquei tentado a escrever a velha frase “correlação não implica causação”, mas é uma frase já tão batida que resolvi deixar de fora.
      Abraço,

  2. Olá, Gerardo! Que texto bacana. Digo que, apesar de ser um leitor regular do blog de um ano pra cá, não conhecia a pesquisa da Nature sobre as zebras.
    Mas é muito bom que tenha mencionado sobre a natureza especulativa dos estudos evolutivos (que inclui as inferências filogenéticas), que inclusive é utilizada por muitos que questionam seu status como ciência. Eu acho que sua posição na ciência está assegurada, porque suas hipóteses (abdutivas, segundo Kirk Fitzhugh) levam em conta diversas premissas científicas, como a parcimônia e os testes das hipóteses (e.g., “se as listras são adaptações contra os ataques de moscas, então vamos incluir, nas regiões em que vivem, cavalos pretos”).
    E também achei muito pertinente a ponderação do Fred Abreu sobre as análises de correlação, muitas vezes extrapoladas para relações de causa-efeito.

    • Oi, Peterson,
      você tocou num ponto interessante, que eu queria usar pra detalhar mais ainda a minha alegação, o teste de hipóteses:
      Vamos pegar vários equídeos, uns brancos, uns com bolinhas, uns com listras, uns negros etc. Vamos medir todos os ataques de moscas, coletar os dados, botar tudo no Excel ou no R e verificar, com rigor estatístico absurdamente alto, que as moscas não atacam os equídeos listrados. Vamos supor que isso ficou total e inegavelmente demonstrado na experiência.
      Agora vem meu ponto: como é que a gente sabe que foi ISSO que fez com que as zebras listradas tivessem maior taxa reprodutiva? Pode ter sido outra coisa completamente diferente! Pode ser que no ambiente natural o ataque das moscas não tenha muita importância, e outra função das listras, que ainda não descobrimos, tenha sido a real função que fez as zebras listradas se reproduzirem mais que as zebras não listradas, percebe? (Na verdade, essa é uma característica das ciências em geral: a gente mantém uma teoria somente até que novos dados mostrem que ela está errada. Daí a gente a descarta e elege uma outra hipótese como a nova teoria.)
      Abraço,

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