Abaixo com os filos!

(parte 2 de uma postagem dividida em duas partes)

Todos nós usamos muletas, figurativamente, é claro. Uma muleta é um objeto ou, nesse caso, um processo mental que te ajuda a enfrentar uma dificuldade passageira. A palavra fundamental aqui é essa: passageira.  Todo mundo concorda que apesar dos seus benefícios as muletas, literais ou figuradas, devem ser abandonadas mais cedo ou mais tarde, se você quiser realmente progredir e alcançar níveis mais elevados. Isso tudo é muito bonito, lugar comum em tudo quanto é palestra motivacional e livro bobo de autoajuda. Mas, mais uma vez, é muito mais fácil falar do que fazer.

Eu sou um defensor do ensino da sistemática filogenética, e quanto mais cedo na vida do aluno esse ensino se der, melhor. Basta pegar duas ou três postagens deste blog ao acaso e você deve facilmente perceber isso. Em minha opinião, a sistemática filogenética é fácil de ensinar, é agradável de se ensinar, e os adolescentes e as crianças, mesmo as que estão começando a aprender ciências (hoje em dia chama-se Fundamental II) compreendem bem rapidamente os seus conceitos. Em outras palavras, a sistemática filogenética é bastante intuitiva, e se ela não é cada vez mais presente em sala de aula só podemos atribuir isso a um despreparo dos professores, e não dos alunos.

Mas há alguns problemas, e um deles se sobressai: para abraçarmos completamente, para utilizarmos integralmente a sistemática filogenética, nós temos que abandonar uma muleta que já vai completar uns bons 280 anos, que foi útil enquanto durou, mas que já não faz mais sentido: as categorias taxonômicas. Quando Linnaeus as criou elas eram cinco (Reino, Classe, Ordem, Gênero e Espécie), e hoje em dia as principais são oito (Domínio, Reino, Filo, Classe, Ordem, Família, Gênero e Espécie). O problema é que a imensa maioria das pessoas que trabalham direta ou indiretamente com biologia recusar-se-á ao máximo a abandonar o uso das categorias taxonômicas, e a resistência será tanto maior quanto maior o tempo durante o qual o profissional ou o estudante usou a sistemática clássica e suas categorias taxonômicas.

Veja, eu não estou afirmando que os taxa não existem. Os taxa, enquanto grupos monofiléticos, são realidades biológicas e históricas, mas as categorias taxonômicas não. Quando alguém diz “Classe Mammalia”, Mammalia, o táxon, é uma realidade biológica. Mas o que é “Classe”? O que é a categoria taxonômica? Dentro da abordagem da sistemática filogenética basta falar “Mammalia”: trata-se de um grupo monofilético, contendo outros grupos monofiléticos mais exclusivos e sendo contido por outros grupos monofiléticos mais inclusivos. Claro que, apesar da ascensão da sistemática filogenética, as chances dos biólogos profissionais abandonarem num futuro próximo as categorias taxonômicas são bastante remotas. Isso fica relativamente claro lendo as últimas publicações do ICZN (International Commission on Zoological Nomenclature) ou do IAPT (International Association for Plant Taxonomy).

As razões para se abandonar o uso das categorias taxonômicas são inúmeras, e a presente postagem não se propõe a listá-las ou sumariá-las. O que eu quero aqui é evidenciar apenas uma coisa: o uso das categorias taxonômicas cria, em nossas mentes, padrões, modelos ou rankings que não correspondem exatamente à realidade biológica. Eu poderia falar dos “Reinos”, e talvez o faça numa postagem futura, mas no momento eu quero focalizar outra categoria taxonômica também bastante emblemática, o “Filo”. O que eu irei escrever aqui não é novidade alguma (nunca é demais lembrar que esse é um blog de divulgação científica), e quem quiser se aprofundar sobre o tema pode ler um ótimo artigo (do qual eu copiei o título) de Nick Matze clicando aqui.

Você se lembra de Henry e Eric, ou de Alice e Bob em nossa discussão sobre o paradoxo de Dawkins? Dois contemporâneos, quiçá dois conterrâneos… Um originou um grupo monofilético e o outro originou um diferente grupo monofilético. Não é difícil entender que uma determinada característica de Alice tenha sido passada adiante, e esteja presente em todos os grupos que ela originou, e que, de maneira análoga, uma determinada característica de Bob esteja presente em todos os grupos dele originados. Até aqui tudo bem, não há nada polêmico ou disputável. Essa característica, ou melhor, a diferença entre essas características presentes em Alice e Bob pode ser uma coisa boba e simples do ponto de vista genético. Suponha, apenas para a minha argumentação, que uma determinada estrutura pode ter uma posição axial ou equatorial, e que a determinação dessa posição se deva a um só gene. Suponha que Alice tenha essa estrutura na posição axial e bob a possua na posição equatorial. Todos os descendentes de Alice são axiais , enquanto todos os descendentes de Bob são equatoriais. Até aqui, novamente, nada de extraordinário.

O problema vem agora: se a cladogênese que separou Alice e sua população de Bob e sua população se deu há pouco tempo, há um pequeno número de grupos monofiléticos (e espécies) axiais e um pequeno número de grupos monofiléticos (e espécies) equatoriais. A característica em questão é conhecida pelos biólogos que estudam esses organismos, e eles sabem que ela diferencia aquele pequeno grupo de espécies (derivadas de Alice) daquele outro pequeno grupo (derivado de Bob), mas eles não se preocupam muito com isso. Afinal, são só dois pequenos grupos de organismos. Contudo, ponha Alice e Bob mais atrás no passado… e mais, e mais, e mais. Retroceda Alice e Bob uns bons 500 milhões de anos, quem sabe mais que isso. O que ocorre? Um gigantesco grupo de organismos, derivados de Alice, é axial, enquanto outro gigantesco grupo é equatorial. Axial e equatorial são vistos como características importantes, ensinadas em salas de aula no mundo inteiro, capazes de definir um conjunto imenso de organismos. Esse conjunto passa a ser chamado de “Filo” e essa característica arquitetônica, tão importante, de plano corporal ou bauplan.

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Poster com os principais planos corporais (ou bauplane) encontrados nos animais. Fonte: http://www.schweizerbart.de/publications/detail/isbn/9783510613243/Die_Evolution_der_Tiere

Mas o que ocorre é que o bauplan não é tão importante assim, ou melhor, o bauplan não é tão bauplan assim! A única coisa que diz se uma característica constitui um bauplan ou se é uma bobagem, uma coisa pouca, conhecida apenas pelos biólogos que estudam um pequeno grupo esquecido de organismos é o momento em que ela ocorreu! E, ao contrário de outras restrições evolutivas, uma série de características que julgamos definir um bauplan pode mudar facilmente. No nosso exemplo, um dos inúmeros derivados de Alice pode, facilmente, sofrer uma mutação e tornar-se equatorial – afinal, trata-se de apenas um gene. Esses casos de descendentes de Alice que são equatoriais ou de descendentes de Bob que são axiais seriam tratados pela comunidade científica como exceções sem importância, pois a regra é clara: o bauplan de Alice e seus descendentes é ter aquela estrutura na posição axial, enquanto o bauplan de Bob e seus descendentes é ter aquela estrutura na posição equatorial.

Lembro-me, apesar da minha memória já começar a apresentar as falhas normais da idade, de na época da faculdade ver slides (diapositivos!) sobre bauplan, arquiteturas corporais e Filos. Aprendemos que são características importantíssimas o número de folhetos embrionários (triploblásticos ou diploblásticos), a presença de cavidades internas (acelomados, blastocelomados ou celomados), o destino do blastóporo (protostomados ou deuterostomados), a posição da boca (terminal, neural ou abneural), a formação da mesoderme (enterocelomados ou esquizocelomados), o tipo de clivagem (radial ou espiral), o tipo de desenvolvimento (mosaico ou regulativo), etc. Mas o bauplan não é um fenômeno pontual, uma criação do Cambriano: é apenas uma contingência histórica, cuja importância reside no fato de se situar bem longe no passado. E essa sua importância tem que ser bastante relativizada.

O melhor exemplo disso é este paper publicado na Evolution & Development. Seu título é excelente: “One small step for worms, one giant leap for Bauplan?”. Nele, os autores mostram que certas características arquitetônicas consideradas básicas e fundamentais mudam constantemente. A posição da boca, por exemplo, é considerada uma das principais características arquitetônicas dos cordados.

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Mudança no plano corporal em Nematoda: a partir de ancestrais com boca terminal, ‘Gaigeria’ apresenta boca abneural e ‘Hypodontus’ apresenta boca neural. Fonte: David H. A. Fitch e Walter Sudhaus.

Contudo, inversões de padrão são bastante simples do ponto de vista embriológico e evolutivo, e ocorreram diversas vezes em tempos recentes. E por que, por exemplo, a posição ventral da boca é um bauplan dos cordados, mas não é considerada um bauplan no pequeno grupo de nemátodos no qual essa posição foi recentemente adquirida, ou muito menos esse pequeno grupo é considerado um novo Filo?

A resposta é bem clara: Apenas por causa da época em que a mudança ocorreu, e por causa do número de descendentes que apresentam a mudança. Não há nada de inerentemente importante em certas características que consideramos fundamentais para definir Filos ou grupos inteiros de Filos. Elas simplesmente surgiram num passado tão distante que sua presença pode ser observada num grupo gigantesco de organismos. Mas muitos desses planos corporais ou bauplans podem e têm sido modificados intensamente ao longo da história evolutiva. Tanto o bauplan como uma arquiterura essencial (no sentido clássico do termo) como o Filo enquanto possuidor daquele bauplan são percepções relativamente inadequadas para a biologia do século XXI.

Frank Zappa uma vez disse: “A diferença entre uma religião e um culto é a quantidade de imóveis que eles possuem”. Para se adequar a esse post, vou usar uma versão levemente modificada, presente no artigo de Matze: “A diferença entre uma religião e um culto é cerca de 100 anos”. O tempo, apenas isso, tornou o bauplan um bauplan.

9 comentários sobre “Abaixo com os filos!

  1. Que bom ter alguém como você publicando aqui e acolá! Ótimo texto.

    Mesmo assim, Gerardo, aproveitarei para expressar uma insatisfação antiga que tenho com o conceito de “bauplan”, a qual não sei se compartilhará comigo.

    Na verdade, certos livros (por exemplo, o Brusca & Brusca—em suas edições menos recentes, pelo menos) tratam os “bauplans” como idealizações fundamentais de determinado táxon (uma mistura de característica derivadas e primitivas possuída por seus membros), e resvala em conceitos como “design”, “arquétipo” e “essência”. Vejamos os moluscos, por exemplo: para simplificar, seu “bauplan” apresentaria simetria bilateral, celoma, concha, manto, pé e rádula. Isso significa que um molusco necessariamente deve apresentar esse “bauplan”, ou seria biologicamente inviável, com arquitetura “imperfeita”. Em outras palavras, vejo a ideia de “bauplan” indo muito na linha da essência, algo meio binário e atemporal: se o “bauplan Mollusca” está presente, trata-se de um Mollusca; se não, não pode ser Mollusca.

    Na minha visão, se isso for verdade, ficamos presos a pelo menos uma de duas consequências:
    i) praticamente excluímos a possibilidade de ocorrência de Gradualismo. Afinal, para que um ancestral qualquer fosse viável, funcional, ele teria que apresentar essa reunião de características simultaneamente (algo mais compatível com o Equilíbrio Pontuado).
    ii) assumimos a existência de grupos parafiléticos, já que as primeiras linhagens de moluscos poderiam não ter todas as apomorfias que fazem parte do “bauplan Mollusca” (digamos, poderiam não ter rádula). Esse táxon “Protomollusca”, então, carecendo do “bauplan” Mollusca, seria um grupo parafilético, pois excluiria parte dos seus descendentes (no caso, os moluscos propriamente ditos).

    Para finalizar, também considero as categorias taxonômicas pouco relevantes—mas, ainda assim, um mal necessário por questões de estabilidade (uma premissa importantíssima para a Taxonomia), tal qual os “tipos” das coleções museológicas e as descrições de espécies a eles amarradas. É por isso, aliás, que ainda permanecem os CINs (Códigos Internacionais de Nomenclatura, como o zoológico, publicado pela ICZN, a qual você propriamente citou) em detrimento do arrojado PhyloCode.

    Em suma, minha opinião é que ainda sejam ensinadas as categorias, mas em segundo plano e de forma a exsudar a artificialidade que carregam. É fundamental que um aluno as veja como meras convenções organizacionais, relativas. Dessa forma, uma entidade biológica como as Asteraceae (categoria: família) poderia lhe ter atribuída uma categoria como a de “ordem” ou “gênero”—e, consequentemente, os clados que a compõem seriam também passíveis de uma mudança de categoria (mantendo a ideia de “grupão contém grupinho”). Só. E, usando um exemplo bastante conceitual de questão, dessa forma não esperaria vendo um aluno respondendo algo como “a qual filo pertencem as ascídias?”, mas sim algo como “cite três grupos de animais aparentados com as ascídias. Justifique tal parentesco com base em evidências observáveis em sua morfologia”. Se, na resposta, ele mencionasse o “subfilo Vertebrata”, ótimo; se mencionasse os “Cnidaria” (sem categoria), ótimo; se mencionasse a “ordem Echinodermata”, teria um pequeno desconto, simplesmente por estar deonsiderando uma convenção.

    E, como já faz tempo que conversamos pela última vez, vou aproveitar para retomar (desculpe a insistência!): eu ainda acho que os nomes das categorias devem ser escritos com inicial minúscula. Vê-se isso em publicações científicas diversas (como artigos publicados e nos próprios códigos de nomenclatura). Há algum motivo especial (claro, desconsiderando a língua alemã!) para que sejam escritos com inicial maiúscula?

    Para encerrar (ou quase isso!), o plural em português de “táxon” parece-me ser “táxons” (ou “táxones”, apesar de eu nunca ter visto alguém escrever assim! Deve ser coisa lusitana!).

    E, finalmente (ufa!)… O pôster que você citou (que, apesar de muito belo, apresenta “os protoctistas”, algo que me dá mais arrepio que a ideia de “bauplan”!) deve ser daqui: http://www.schweizerbart.de/publications/detail/isbn/9783510613243/Die_Evolution_der_Tiere

    Um forte abraço!

    • Oi, Peterson,
      Pelo visto você compartilha as minhas insatisfações em relação ao conceito de bauplan. E o exemplo que você deu dos moluscos é bem pertinente: não é de se estranhar, ao contrário, é de se esperar que, no registro fóssil, encontremos diversas linhagens que se separaram dos Filos atualmente existentes antes do surgimento das apomorfias (ou do conjunto de apomorfias) que os caracterizam. E nesse caso, o que fazer? A solução clássica, se formos levar a sério o conceito de bauplan, é sair criando um filo para cada fóssil maluco de Burgess Shale, por exemplo. E, é claro, isso não é exatamente uma solução.
      Escrever os nomes das categorias com inicial maíscula é o padrão do Linnaeus, mas que eu tenho que abandonar, pois o próprio ICZN escreve o nome das categorias com inicial minúscula.
      Por fim, o plural de taxon: taxon não existe em latim, o que existe é táxis em grego, cujo plural é taxeis. Mas taxon foi criado a partir de taxis, como se fosse um neutro de segunda declinação, e por isso forma o plural em -a (com a diferença que o singular da segunda declinação em latim se faz em -um e em grego se faz em -on). Por isso meu hábito de escrever taxa. Mas não acho errado escrever táxons, e se for estabelecido que táxons é o correto eu abandono o “taxa” sem nenhum problema…
      Por último, obrigado pelo link.
      Abraço.

      • Obrigado, Gerardo! Mas é por isso que digo admirar seu blog. Não somente por encontrar nele alguém que pense semelhante (sabe, a ideia de não se sentir só no mundo!), mas também por aprender muito.
        Um abraço!

    • Olá, Paulo, muito obrigado pelo comentário. Estou lendo sobre Wolfgang Gutmann e confesso, assim como o Peterson, nunca havia ouvido falar nessa hipótese do hidroesqueleto! Estou procurando textos em inglês mas está bastante difícil… por enquanto, o jeito é tentar entender em alemão mesmo.
      Abraço.

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