Evolução de Modo Complexo

No capítulo I do livro “Complexidade”, Melanie Mitchell perguntou: “Como a evolução produziu criaturas com tamanho contraste entre sua simplicidade individual e sua sofisticação coletiva?” 

Na verdade, conforme ilustrado pelos exemplos vistos nesse livro, quanto mais de perto se olha para os sistemas vivos, mais surpreendente parece tal complexidade intrincada ter sido formada pelo acúmulo gradual de mutações favoráveis ​​ou caprichos de acidentes históricos. Este mesmo argumento tem sido usado desde o tempo de Charles Darwin até o presente por crentes na criação divina ou outros meios sobrenaturais de “design inteligente”.

As questões de como, por que e até mesmo se a evolução cria complexidade, e como a complexidade na Biologia pode ser caracterizada e medida, ainda estão muito abertas. Uma das contribuições mais importantes da pesquisa de sistemas complexos nas últimas décadas foi demonstrar novas maneiras de abordar essas questões antigas. 

Neste capítulo 18, Mitchell descreve algumas das recentes descobertas em genética e a dinâmica da regulação genética. Elas estão nos dando surpreendentes novos insights sobre a evolução de sistemas complexos.

Frequentemente, na Ciência, novas tecnologias podem abrir uma comporta de descobertas. Elas mudam a visão dos cientistas sobre um campo de estudo previamente estabelecido.

Vimos um exemplo disso no capítulo 2: foi a invenção do computador eletrônico e sua capacidade de modelar sistemas complexos como o clima aquilo possível de permitir a demonstração da existência do caos. Mais recentemente, telescópios terrestres e espaciais extremamente poderosos levaram a uma enxurrada de descobertas na astronomia sobre a chamada matéria escura e energia escura. Parecem questionar muito do anteriormente aceito na Cosmologia.

Nenhum novo conjunto de tecnologias teve um impacto mais profundo, em um campo estabelecido, no lugar da chamada Revolução Molecular na Genética nas últimas quatro décadas. Foram desenvolvidas tecnologias para: 

  1. copiar, sequenciar, sintetizar e manipular DNA, rapidamente, 
  2. criar imagens de estruturas em nível molecular, nunca vistas antes, e 
  3. visualizar padrões de expressão de milhares de genes diferentes simultaneamente.

Esses são apenas alguns exemplos dos feitos da Biotecnologia, no fim do século XX e início do século XXI. Com cada nova tecnologia capaz de permitir aos biólogos examinar mais de perto a célula, mais complexidades inesperadas aparecem.

Na época quando Watson e Crick descobriram sua estrutura, o DNA era basicamente considerado uma cadeia de genes, cada um dos quais codificado para uma proteína específica. Ela desempenhava alguma função na célula. 

Essa cadeia de genes era vista essencialmente como o “programa de computador” da célula, cujos comandos eram traduzidos e executados por RNA, ribossomos e semelhantes, a fim de sintetizar as proteínas representadas pelos genes. Pequenas mudanças aleatórias no genoma ocorreram quando erros de cópia foram feitos durante o processo de duplicação do DNA. O acúmulo de longo prazo dessas pequenas mudanças aleatórias, por acaso favoráveis, ​​foi a causa final da mudança adaptativa na Biologia e a origem de novas espécies.

Esta vista convencional sofreu mudanças monumentais nos últimos 40 anos. O termo Revolução Molecular se refere não apenas às novas técnicas revolucionárias em genética, mas também à nova visão revolucionária do DNA, dos genes e da natureza da evolução proporcionada por essas técnicas.

Uma vítima da revolução molecular é o conceito direto de gene. A mecânica do DNA, esboçada por Mitchell no capítulo 6, ainda é verdadeira – os cromossomos contêm trechos de DNA transcritos e traduzidos para criar proteínas – mas acaba sendo apenas parte da história.

A seguir Mitchell dá alguns exemplos do sabor dos muitos fenômenos gradativamente sendo descobertos. Esses fenômenos estão confundindo a visão direta de como os genes e a herança funcionam.

A Biologia Evolucionária ainda está trabalhando para responder à sua pergunta mais importante: como a complexidade nos sistemas vivos surge por meio da evolução? 

Como vimos neste penúltimo capítulo do livro de Melanie Mitchell, “Complexidade”, o grau de complexidade da Biologia está apenas começando a ser totalmente avaliado. Também vimos muitos passos importantes estão sendo dados para entender a evolução da Complexidade. 

Uma etapa foi o desenvolvimento do chamado por alguns de “Síntese Estendida”, na qual a seleção natural ainda desempenha um papel importante, mas outras forças, como acidentes históricos, restrições de desenvolvimento e auto-organização, estão se juntando à seleção natural como ferramentas explicativas. 

Os evolucionistas, principalmente nos Estados Unidos, têm sido atacados por extremistas religiosos e frequentemente estão na defensiva, relutantes em admitir a seleção natural não ser toda a história. Como os biólogos Guy Hoelzer, John Pepper e Eric Smith escreveram sobre esta situação: “Tornou-se essencialmente uma questão de responsabilidade social para os biólogos evolucionistas se juntarem à batalha em defesa do darwinismo, mas há um custo científico associado a essa norma cultural. Maneiras alternativas de descrever processos evolutivos, complementares à seleção natural, podem eliciar, isto é, expulsar com esconjuros (rituais de exorcismo) tal como “eliciar demônios” – a mesma postura defensiva sem análise crítica.

O biólogo evolucionista Dan McShea deu à Melanie Mitchell uma maneira útil de pensar sobre essas várias questões. Ele classifica os evolucionistas em três categorias: 

  1. adaptacionistas acreditam a seleção natural ser primária; 
  2. historicistas dão crédito ao acidente histórico por muitas mudanças evolutivas; e 
  3. estruturalistas se concentram em como a estrutura organizada surge mesmo na ausência de seleção natural

A Teoria da Evolução será unificada apenas quando esses três grupos forem capazes de mostrar como suas forças favorecidas funcionam como um todo integrado.

Dan também me deu uma perspectiva otimista sobre essa perspectiva: “A Biologia Evolucionária está em um estado de caos intelectual. Mas é um caos intelectual de um tipo muito produtivo.”

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