Assunto:   | Notícias: 10 perguntas e respostas sobre evolução.
Data:      | 25 ago 2008
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Ye Old One escreveu:
>>> 10 Perguntas e Respostas sobre Evolução
>>> Publicado: 23 de agosto de 2008
>>> http://www.nytimes.com/2008/08/24/us/WEB-tenquestions.html?_r=1&oref=slogin

John Harshman escreveu:
Vou acrescentar minhas próprias respostas a algumas dessas perguntas às respostas da NCSE, porque prefiro as minhas. É claro que sou bem mais prolixo do que eles. Escrevi estas para um projeto da SSE (Society for the Study of Evolution) que nunca foi publicado. Eles costumavam ter diagramas anexos, mas eu os reescrevi sem eles.

Do artigo do Times:
>>> “Dez perguntas para fazer ao seu professor de biologia sobre evolução”, um
>>> documento de Jonathan Wells, fellow sênior do Discovery
>>> Institute, um grupo sediado em Seattle que defende o design inteligente,
>>> que pretende destacar as fraquezas da teoria evolucionária. Aqui estão as
>>> perguntas, com respostas compiladas pelo National Center for
>>> Science Education. Mais perguntas podem ser encontradas no site do Dr. Wells,
>>> http://www.iconsofevolution.com/ Mais informações sobre evolução biológica
>>> podem ser encontradas em http://nationalacademies.org/evolution/.
[recorte]

Jonathan Wells pergunta:
>> 2. A árvore da vida de Darwin. Por que os livros didáticos não discutem a “explosão
>> do Cambriano”, na qual todos os grandes grupos animais aparecem juntos no
>> registro fóssil totalmente formados, em vez de ramificarem a partir de um
>> ancestral comum — contradizendo assim a árvore evolucionária da vida?

A resposta da NCSE:
> R: Peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos são todos
> pós-Cambriano. Reconheceríamos pouquíssimos dos organismos cambrianos como “modernos”; eles estão de fato nas raízes da árvore da vida, mostrando
> as primeiras aparições de algumas características-chave de grupos de animais —
> mas não todas as características nem todos os grupos. Pesquisadores estão conectando esses
> grupos cambrianos usando não apenas fósseis, mas também dados de
> biologia do desenvolvimento.

John Harshman responde:
Há muitos pressupostos ocultos nesta pergunta. Wells afirma que

1. os livros didáticos não discutem a explosão cambriana,
2. todos os grandes grupos animais apareceram durante a explosão,
3. os grupos estavam “totalmente formados” quando apareceram e
4. isso de alguma forma invalida a ideia de descendência comum.
Como veremos, nenhum desses pressupostos é verdadeiro, então a pergunta é sem sentido.

Vamos usar o método científico para testar a hipótese de Wells (encobrimento) em contraste com uma hipótese alternativa (espaço limitado). O maior evento da história da vida desde a explosão é sem dúvida a extinção em massa do final do Permiano (ou perms-Triássico), na qual até 90% de todas as espécies animais da Terra morreram, mas ninguém sugere que essa extinção seja um problema para a evolução. Vamos comparar quantos livros didáticos cobrem a explosão cambriana em comparação com quantos cobrem a extinção do fim do Permiano. A previsão da teoria do encobrimento é que mais textos mencionariam o fim do Permiano do que a explosão cambriana; a previsão da teoria do espaço limitado é que o mesmo número ou menos mencionaria o fim do Permiano. Resultado? Dos 18 textos examinados (incluindo os dez de Wells), 16 mencionam a explosão cambriana, enquanto apenas 10 mencionam a extinção do fim do Permiano. Dos que mencionam ambos os eventos, todos exceto um dão mais destaque — uma média de três vezes mais — à explosão cambriana do que à extinção do fim do Permiano. (O que seu livro didático faz?) Portanto, as duas alegações de Wells de que os livros didáticos não mencionam a explosão e de que há um encobrimento são refutadas. Claro, Wells realmente não quer dizer que os livros didáticos deixam de discutir a explosão cambriana. Ele quer dizer que eles não a consideram evidência contra a evolução, e ele pensa que deveriam. Seus motivos, porém, não resistem à análise.

É importante notar que nosso conhecimento da explosão cambriana e da vida ainda mais antiga é fragmentário. A maioria dos tipos de animais é raramente preservada como fósseis, portanto a maior parte das nossas informações vem de poucos depósitos com preservação excepcional, como as famosas faunas de Chengjiang e Burgess. Nenhum depósito desse tipo é conhecido do período crucial anterior à explosão. E mesmo quando temos fósseis excepcionais, as informações que podemos extrair deles são limitadas. Fósseis não vêm com rótulos dizendo “sou o ancestral comum de moluscos e braquiópodes” ou mesmo “sou um artrópode”. Muito da informação disponível no estudo de animais vivos está ausente mesmo nos melhores fósseis. Por fim, lembre-se de que, quando dizemos que um fóeuno “aparece” na explosão cambriana, queremos dizer que ainda não são conhecidos fósseis mais antigos que possamos atribuir com segurança a esse filo. Poucos anos atrás, não havia vertebrados cambrianos conhecidos, mas vertebrados foram recentemente incluídos na lista de grupos que se originaram durante a explosão. Mas talvez isso ocorra apenas porque ainda não encontramos o vertebrado ainda mais antigo, ou, pior, porque falhamos em reconhecê-lo por o fóssil estar mal preservado.

Todos os grandes grupos animais aparecem na explosão cambriana? Não. Por “grande grupo” Wells quer dizer um filo (plural: filos). A explosão cambriana, que pode durar apenas 5 milhões de anos, mostrou a primeira aparição inequívoca da maioria dos principais grupos de invertebrados marinhos com conchas calcificadas, e portanto excelentes registros fósseis, além de vários grupos de animais de corpo mole: oito filos no total, de um total de quase trinta. Alguns filos aparecem antes da explosão; na verdade, dependendo da interpretação debatida de alguns fósseis fragmentários, o número que aparece na explosão pode variar de um a três a menos que oito. Oito filos adicionais surgem pela primeira vez no registro fóssil após a explosão, do Cambriano médio ao Cenozóico, e nove, de fato, não têm registros fósseis algum. (O último caso é quase certamente devido à falta de preservação em vez de origem recente, porque há pouquíssimos fósseis antigos de alguns desses grupos. Por exemplo, o verme redondo nematoide mais claramente identificável mais antigo é do Cretáceo; há supostos exemplos ainda mais antigos, no Mississippiano, mas todos são controversos, e fósseis de nematoides de qualquer idade são extremamente raros.) E note que Wells ignora totalmente, sem boa razão, todas as plantas, fungos e protistas.

Essas primeiras aparições foram “totalmente formadas”? É difícil dizer o que Wells quer dizer com isso. Como seria um animal “parcialmente formado”? Animais cambrianos certamente não são idênticos aos modernos. Eles possuem algumas, mas não todas, características que distinguem os filos modernos aos quais estão relacionados. Por exemplo, alguns artrópodes cambrianos, como Anomalocaris e Opabinia, parecem carecer de pernas articuladas, exceto um único par perto da boca; o restante do corpo tinha lóbulos, um pouco como os atuais Onicóforas, que são parentes dos artrópodes, mas não artrópodes. Os parentes cambrianos das Onicóforas são comuns, mas, ao contrário de seus parentes modernos, viviam no oceano e não possuíam órgãos importantes dos animais modernos. Ainda há outros fósseis cambrianos que se assemelham às formas ancestrais possíveis de dois ou mais fios. Animais de concha e escamas chamados halkieriídeos, por exemplo, têm características de ambos moluscos e braquiópodes. Houve vertebrados no Cambriano, mas eram mais primitivos do que qualquer vertebrado vivo, assemelhando-se mais próximo ao Amphioxus moderno, um cordado não vertebrado. Não havia peixes ósseos, nem tubarões, nem anfíbios, répteis ou mamíferos. Na verdade, não havia vida em terra alguma.

Wells também brinca com definições de modo impreciso. A explosão cambriana não é sinônima de todo o período Cambriano. Embora Wells indique uma duração para a explosão de 5–10 milhões de anos, ele também considera que os grupos se originaram na explosão se apareceram em qualquer momento do Cambriano, um período de mais de 50 milhões de anos. Ele também conta grupos que surgiram pela primeira vez no registro fóssil “logo antes” do Cambriano, e isso às vezes pode ser até 30 milhões de anos antes do início do Cambriano (ou mais de 40 milhões de anos antes do início da explosão). Assim, a explosão cambriana, por sua definição flexível, pode ser curta (quando ele quer enfatizar sua brusquidão) em 5 milhões de anos ou longa (quando quer enfatizar sua magnitude) em 80 milhões de anos, e essas definições diferentes nunca são distinguidas, deixando a impressão de que tudo o que aconteceu durante o período mais longo de 80 milhões de anos pode ser condensado no período mais curto de 5 milhões. Não é à toa que ele fala em explosão!

Não é uma questão de controvérsia se a explosão cambriana aconteceu. A questão é o que foi. Novos planos corporais apareceram repentinamente (se 10 milhões de anos pode ser chamado de repentino)? Ou simplesmente se tornaram visíveis ao ficarem grandes e/ou ganharem esqueletos rígidos? O registro fóssil não é claro, mas há pistas. A explosão cambriana (definida pela primeira aparição de trilobitas) foi precedida pelo estágio Tommotiano do Cambriano, cuja fauna consiste em uma variedade de pequenas conchas enigmáticas. Algumas podem ter sido pequenos moluscos. O Tommotiano foi precedido pelo Pré-Cambriano Tardio, lar de fauna Ediacariana. Algumas dessas podem ter sido parentes de filos modernos – é difícil dizer porque não foram preservadas com detalhes suficientes. É certo que havia pelo menos alguns animais relativamente avançados, porque túneis e trilhas feitos por animais desconhecidos, mas necessariamente avançados, tornaram-se comuns no Pré-Cambriano tardio.

A ciência funciona comparando explicações alternativas para os dados, aceitando provisoriamente a alternativa que melhor se ajusta aos dados. Wells, porém, não apresenta nenhuma teoria para explicar os dados. Os filos animais foram criados do nada durante a explosão cambriana? Se sim, isso significa que todas as espécies modernas dentro desses filos descendem de um único ancestral de filo? Se essa não é sua teoria, sua pergunta não faria sentido mesmo que seus pressupostos fossem verdadeiros. Os vertebrados mais antigos conhecidos aparecem no fim da explosão. Eles eram “totalmente formados”, no sentido de que podemos dizer que eram vertebrados. Mas nenhuma das classes vertebradas modernas, quanto mais ordens, famílias, gêneros ou espécies, é conhecida do Cambriano. Wells está sugerindo que os vertebrados modernos são todos descendentes de um vertebrado primitivo do Cambriano? Ou ele pensa que foram todos criados separadamente mais tarde? Mas a segunda teoria também tornaria a explosão cambriana problemática sob a perspectiva dele. O que Wells pensa?

Literatura Budd, G. E., and S. Jensen. 2000. A critical reappraisal of the fossil record of the bilaterian phyla. Biol. Rev. 75:253-295.

Valentine, J. W., D. Jablonski, and D. H. Erwin. 1999. Fossils, molecules and embryos: New perspectives on the Cambrian explosion. Development 126:851-859.

Jonathan Wells pergunta:
>> 3. Homologia. Por que os livros didáticos definem homologia como semelhança devida à
>> descendência comum, depois afirmam que ela é evidência de descendência comum —
>> um argumento circular disfarçado de evidência científica?

A resposta da NCSE:
> R: A mesma estrutura anatômica (como uma perna ou uma antena) em duas
> espécies pode ser semelhante porque foi herdada de um ancestral comum
> (homologia) ou por causa de pressão adaptativa semelhante (convergência).
> Homologia de estruturas entre espécies não é assumida, mas testada pela
> comparação repetida de inúmeros caracteres que se agrupam ou não em
> clusters sucessivos. A homologia é usada para testar hipóteses de
> graus de parentesco. A homologia não é “evidência” de descendência comum:
> a descendência comum é inferida com base em muitas fontes de informação e
> reforçada pelos padrões de similaridade e dissimilaridade das estruturas anatômicas.

John Harshman responde:
Esta pergunta decorre da confusão de Wells entre como algo é definido e como ele é reconhecido, que são duas coisas diferentes. A homologia é de fato definida como semelhança devida à descendência comum. Mas nós não apenas rotulamos qualquer semelhança como homologia e a chamamos de evidência de descendência comum. Isso seriamente seria circular. O que fazemos de fato é muito diferente. A semelhança entre as características de dois organismos é uma observação. Se a semelhança for suficientemente detalhada (“ambos são grandes” ou “ambos são verdes” não servem) nós a consideramos uma candidata à homologia.

As homologias podem ser testadas até certo ponto, prevendo que os caracteres serão semelhantes de maneiras que ainda não verificamos. Por exemplo, se propusermos que ossos com aparência semelhante em dois animais são homólogos, podemos prever que eles se originariam de precursores semelhantes no embrião, teriam relações espaciais semelhantes com outros ossos no organismo e teriam seu desenvolvimento influenciado por genes semelhantes. E isso é comumente o caso.

Mas o principal meio de testar homologias candidatas é a congruência com outras homologias propostas. Por congruência, entendemos que os dois caracteres podem plausivelmente pertencer à mesma história. Se a história da vida parece uma árvore, com espécies relacionadas por ramificações a partir de ancestrais comuns, então todas as homologias verdadeiras devem caber nessa árvore; isto é, cada homologia deve surgir uma única vez e somente uma vez na árvore. Se um grande número de homologias candidatas funcional e geneticamente independentes se encaixar na mesma árvore evolucionária, podemos inferir tanto que as candidatas realmente são homologias quanto que a árvore reflete uma história evolucionária real.

E de fato é isso que comumente encontramos. Os mamíferos, por exemplo, são inferidos como descendentes de um ancestral comum porque todos possuem pelos, glândulas mamárias e outras características mais obscuras, como sete vértebras cervicais ^[1] e três ossos do ouvido. Todas essas características ocorrem em conjunto: mamíferos têm todas elas e nenhum outro animal tem qualquer uma delas. Além disso, outros caracteres apoiam agrupamentos consistentes dentro dos mamíferos, e agrupamentos dentro desses agrupamentos. Dentro da maior parte da vida, os grupos são organizados de uma maneira muito especial chamada hierarquia. Em uma hierarquia, cada grupo relaciona-se a cada outro grupo de uma de duas formas: ou um grupo está inteiramente contido no outro, ou não compartilham nenhum membro. Nenhum par de grupos pode se sobrepor parcialmente.

O que vemos quando tentamos organizar espécies usando homologias candidatas é que os grupos organizados de acordo com diferentes caracteres encaixam-se na mesma hierarquia aninhada. Por que os caracteres devem se agrupar de forma tão consistente? A biologia evolucionária explica esses caracteres como homologias, todas evoluídas em uma única árvore de descendência.

Wells não oferece explicação alternativa para tais padrões, e de fato eles são difíceis de explicar de qualquer outra forma que não como reflexos de uma história evolucionária. Wells está totalmente errado. A homologia não é um argumento circular, é uma árvore ramificada de evidências. [recorte]

Jonathan Wells pergunta:
>> 5. Archaeopteryx. Por que os livros didáticos retratam esse fóssil como o elo em falta
>> entre dinossauros e aves modernas — mesmo que as aves modernas provavelmente não descendam dele, e seus supostos
>> ancestrais não apareçam até milhões de anos depois dele?

A resposta da NCSE:
> R: A noção de um “elo em falta” é um equívoco ultrapassado
> sobre como a evolução funciona. Archaeopteryx (e outros fósseis emplumados)
> mostra como uma ramificação de répteis adquiriu gradualmente tanto
> a anatomia exclusiva quanto as adaptações para voo encontradas em todas as aves modernas. É um
> fósil transicional. Esses fósseis não são ancestrais diretos das aves modernas, mas
> parentes, e, como todos sabem, seu tio-avô pode ser mais novo que você!

John Harshman responde:
O que Archaeopteryx precisa ser para se qualificar como “elo” (não um elo em falta, porque não está faltando)? Wells aparentemente (ele nunca disse isso claramente) exige uma gradação inteligível de ancestrais e descendentes levando de um dinossauro não discutido a uma ave não discutida, com Archaeopteryx no meio. Embora isso seria agradável, isso é quase desnecessário — e, considerando a qualidade do registro fóssil, isso é uma sorte.

Qual a probabilidade de encontrarmos ancestrais diretos de espécies atuais no registro fóssil? Isso depende da qualidade do registro fóssil. Se encontramos a maioria das espécies extintas que já viveram, nossas chances são boas; por outro lado, se nosso conhecimento é esparso, nossas chances são ruins. Podemos julgar a qualidade do registro fóssil de dinossauros com base nas espécies que encontramos até agora. Metade de todos os gêneros de dinossauros conhecidos só é conhecida por um único exemplar, o que sugere que existem muitos outros gêneros para os quais nem esse exemplar único ainda foi encontrado. Além disso, muitos dos gêneros com múltiplos exemplares são conhecidos apenas de uma única época e lugar. Temos nove exemplares de Archaeopteryx, todos de uma única pedreira de calcário na Alemanha. Archaeopteryx é a única ave jurássica conhecida. Quão provável é que a única ave jurássica que encontramos por acaso seja o ancestral de todas as aves subsequentes? Dado o tamanho pequeno da amostra, é pouco provável que tenhamos achado os ancestrais da maioria dos grupos de dinossauros, inclusive aves.

Felizmente, muitas vezes podemos encontrar fósseis que não estão muito afastados em tempo e aparência desses ancestrais. Archaeopteryx é um desses fósseis. Provavelmente não é o ancestral das aves. (Distinguir ancestrais reais dos primos dos ancestrais já é um problema não resolvido.) Mas ele representa um estágio transicional-chave entre dinossauros terópodes e aves modernas. Ele possui algumas características de terópodes, algumas de aves e outras intermediárias. Wells não oferece explicação para a natureza transicional de Archaeopteryx. Temos outros fósseis para etapas transicionais mais primitivas e mais avançadas. Algumas etapas transicionais mais primitivas — Velociraptor, por exemplo — viveram depois de Archaeopteryx. São as vicissitudes da preservação. Ninguém afirma que ancestrais aparecem após seus descendentes; apenas que amostramos uma grande família de primos e irmãos em pontos aleatórios do tempo, alguns dos quais (como Velociraptor) se parecem mais com o ancestral comum do que outros (como Archaeopteryx).

Uma comparação pode ajudar a entender este ponto. Considere relações humanas. Nós temos vários fósseis de grandes primatas, a maioria com mais de 10 milhões de anos. Também temos vários fósseis de hominídeos, entre os quais Australopithecus afarensis, representado por “Lucy”, talvez o mais famoso e frequentemente mencionado como possível ancestral humano. Embora não seja claro se A. afarensis é ou não um ancestral humano direto, ele definitivamente não está longe dessa linha. Os parentes humanos mais próximos são os chimpanzés. Os chimpanzés não têm registro fóssil conhecido.

Alguém pode tentar lançar dúvida sobre essa filogenia humana alegando que os humanos modernos provavelmente não descendem de Lucy, e seus supostos ancestrais (ou seja, os chimpanzés) não aparecem até milhões de anos depois. Claro, há outros primatas fósseis mais antigos, mas eles estão muito mais distantes dos humanos do que os chimpanzés. Ninguém de fato faz esse argumento, provavelmente porque o reconhecemos facilmente como ridículo, equivalente à pergunta: “Se os humanos descendem de macacos, por que ainda há macacos?” Você não precisa sequer aceitar a evolução humana para perceber que essa pergunta é absurda. (Certo, alguns criacionistas fazem esse argumento; mas outros criacionistas percebem que não deviam.) Mas a pergunta de Wells sobre Archaeopteryx é exatamente a mesma. Não sabemos se Archaeopteryx é um ancestral direto das aves modernas, mas não está longe dessa linha.

Os dinossauros terópodes que Wells chama de “supostos ancestrais” de Archaeopteryx, como Velociraptor, são apenas os parentes conhecidos mais próximos de Archaeopteryx, e ocupam em relação a ele a mesma posição que os chimpanzés em relação a Lucy: mais recentes no tempo, ainda assim mais primitivos. E, claro, há muitos parceiros terópodes mais antigos e ainda mais primitivos. Sabemos que o registro fóssil é incompleto, e é incompleto tanto para aves/dinossauros quanto para humanos/macacos. O ajuste entre o registro fóssil real e nossas expectativas naturais de que características primitivas apareçam antes de características avançadas é surpreendentemente bom, mas não é perfeito; como nesses dois casos, alguns fósseis que gostaríamos de ver ainda não foram encontrados. Mas foram encontrados fósseis suficientes para nos dar uma imagem clara, pelo menos em linhas gerais, tanto da evolução humana quanto da evolução de aves. “Lucy” e Archaeopteryx não precisam ser ancestrais diretos para contribuir de modo importante para essas imagens.

Notas:

1. As únicas três exceções conhecidas são o bicho-da-seda-marinho e o bicho-preguiça de dois dedos, que têm seis vértebras cervicais, e o bicho-preguiça de três dedos, que normalmente tem nove.