Assunto:    Mutação aleatória, seleção e baixas probabilidades
Newsgroups: talk.origins
Data:       1 December 2003
Message-ID: 72e54548.0311301741.2eab49a2@posting.google.com

A recente discussão com Walter me levou a refletir sobre um processo que usamos em Geofísica, e enquanto eu dirigia para casa depois do Dia de Ação de Graças, calculei mentalmente o número de modelos possíveis de impedância acústica que se obtêm em geofísica. Então escrevi sobre isso.

Os anti-creationistas fazem um grande alarde sobre as chances contrárias de encontrar uma única sequência de proteína ou DNA que eles consideram útil. As chances contra encontrar a solução viável costumam ficar na faixa de 10^-100 a 10^-300. Dembski afirma que a probabilidade 10^-150 é uma espécie de limite universal de probabilidade, no qual qualquer coisa com chances menores do que isso simplesmente deve ter sido projetada. Ele escreve:

“A Inferência de design justifica um limite universal de probabilidade mais rigoroso de 10^-150 com base no número de partículas elementares do universo observável, na duração do universo observável até a sua morte térmica e no tempo de Planck. Um limite de probabilidade de 10^-150 equivale a 500 bits de informação. Consequentemente, informação especificada com complexidade superior a 500 bits não pode ser atribuída de forma razoável ao acaso. Esse teto de 500 bits da quantidade de complexidade especificada atribuível ao acaso constitui um limite universal de complexidade para CSI.” William A. Dembski, Design Inteligente, (Downers Grove: Intervarsity Press, 2001), p. 166

No meu trabalho lidamos com probabilidades que tornam esses números absolutamente pálidos em comparação. O sistema que vou descrever tem uma chance em 10^126.000.000.000 de estar correto. Isso é 10 elevado à 126 bilhões. Isso é muito maior do que esse suposto limite de probabilidade. Para ajudar a entender, preciso explicar um pouco de geofísica.

Na exploração sísmica, disparamos canhões de ar ou cargas de dinamite na superfície do oceano ou da terra (respectivamente para cada tipo de fonte — a dinamite não é usada offshore). Em seguida ouvimos os ecos de som que retornam à superfície após refletir em várias camadas de rocha. Isto é importante. Registramos o campo de ondas sonoras a cada 2 milissegundos e registramos por 8 segundos ou mais em tempo. Isso equivale a algo como 40.000 pés de profundidade e acabamos com uma onda sísmica que consiste em uma sequência de 4000 números que representam a amplitude das ondas sonoras refletidas nas rochas sob a Terra. Registramos os dados de modo que obtemos um traço sísmico a cada 25 metros em uma direção e a cada 40 metros em outra direção, e o tamanho de algumas pesquisas é tão grande que elas se estendem por cem quilômetros ou mais em ambas as direções. A maior parte dos dados sísmicos de campo é em torno de 10 km por 10 km, ou 100 km² de dados. Assim temos 100.000 traços sísmicos, cada um com 4000 números diferentes. Esse seria um programa sísmico 3D típico sobre um campo de petróleo.

A reflexão do som (que é o que causa o eco) é controlada pela mudança de impedância acústica da camada superior para a camada rochosa inferior. A impedância acústica (AI) é simplesmente o produto da densidade da rocha pela velocidade do som nessa rocha.

AI = rho x vel

A AI é o que causa as reflexões sísmicas:

            
           Som indo:
            Descer   Subir
             \      /
              \    /
AI na rocha 1   \  /
----------------\/-----------------
AI na rocha 2

Gostaríamos de saber realmente da AI, em vez do que o dado sísmico oferece prontamente, que é a energia da reflexão do som. A AI está ligada à litologia e às propriedades das rochas, portanto é mais útil do que apenas saber quanta energia sonora é refletida de volta. Usamos esses dados de AI para nos ajudar a entender a porosidade das rochas e para determinar o tipo de rocha.

Para chegar a essa informação, fazemos o que chamamos de inversão. Supomos o padrão de AI e criamos um traço de impedância acústica modelo, depois aplicamos as leis de reflexão a ele para produzir um traço sísmico modelo, comparamos esse modelo com o traço sísmico real, e se ele diferir por uma determinada quantidade, supomos novamente (mutando aleatoriamente o modelo), fazemos um traço sísmico modelo, comparamos com o traço sísmico real etc. Continuamos esse processo iterativo até que a AI do modelo produza uma sismograma sintético que corresponda de perto aos dados observados.

Agora, quais são as probabilidades de obtermos a AI correta? Tudo o que sabemos é o dado sísmico que amostramos a cada 2 milissegundos e temos 4000 números para cada traço sísmico. Sabemos que a densidade das rochas de interesse se estende geralmente de 2 a 2,5 gramas por cc e a velocidade do som geralmente varia de 5.000 a 12.000 pés por segundo. Assim, se permitirmos que os valores de densidade vão de 2 a 2,5 em passos de 0,01 e a velocidade do som varie de 5.000 pés por segundo a 12.000 pés por segundo em incrementos de 1 pé por segundo, teremos 50 x 7000 = 350.000 possibilidades diferentes para cada amostra dos dados sísmicos. Lembre-se de que temos 4000 amostras. Então, o total de soluções possíveis de AI para um dado traço sísmico é

Número total de soluções de AI = 4000^350.000 = 10^1.260.720.

Isso é 10 elevado à 1,2 milhãoésima potência!! As chances contra encontrar a resposta correta são infinitamente menores do que encontrar a resposta “correta” com proteínas, de modo que se apostaria em proteína muito antes de apostar em geofísica. As probabilidades de proteína são da ordem de uma chance em 10^300. Mas isso é apenas a probabilidade de acertar a AI correta de UM traço sísmico. Temos mais 100.000 traços, então a probabilidade de obter o modelo correto para toda a pesquisa sísmica é uma chance espantosa de

10^126.000.000.000.

Ou dez seguido de 126 bilhões de zeros.

Se os argumentos de probabilidade anti-evolucionistas estivessem corretos, nós, geofísicos, não teríamos chance de encontrar nada útil nesse procedimento. Se alguém procurasse 10 quatrilhões de modelos por segundo pela idade do universo, até hoje só teríamos procurado 10^33 modelos. Mas eu digo a vocês que sempre encontramos modelos utilizáveis por essa técnica. Reduzimos o número de amostras sobre as quais aplicamos a inversão, então geralmente usamos apenas 200 amostras, mas isso ainda nos dá uma chance em 10 seguido de 80 bilhões de zeros. Fazemos isso apenas porque um campo de petróleo ocupa apenas essa parte da série temporal. Mas mesmo com chances contra nós de 10 seguido de 80 bilhões de zeros, sempre obtemos uma saída de AI útil. Por quê?

Bem, é porque não precisamos ter a resposta absolutamente correta para obter uma resposta funcional e útil. Bilhões sobre trilhões sobre gazilhões de inversões de AI darão a mesma resposta (fornecendo a mesma funcionalidade). Em outras palavras, as respostas não são únicas. Esse é o mesmo motivo pelo qual os argumentos de probabilidade dados pelos anti-evolucionistas falham em impressionar. Quem conhece esses sistemas sabe que não é preciso encontrar a melhor solução para ter uma solução viável. A hemoglobina não é o melhor transportador de oxigênio em qualquer lugar entre todas as sequências possíveis de proteínas; mas é um transportador viável. O citocromo c encontrado em humanos não é o melhor absoluto nessa funcionalidade; é certamente uma solução viável. Em todos os biopolímeros pode-se dizer isso. E a experimentação mostra que esse é o caso:

Andrew Ellington e Jack W. Szostak “usaram pequenos corantes orgânicos como alvo. Eles testaram 10^13 RNAs de sequência aleatória e encontraram moléculas que se ligavam firmemente e especificamente a cada um dos corantes.
    “Recentemente eles repetiram essa experiência usando DNAs de sequência aleatória e chegaram a um conjunto inteiramente diferente de moléculas ligantes de corantes.
...
    “Essa observação revela uma verdade importante sobre evolução dirigida (e, de fato, sobre a evolução em geral): as formas selecionadas não são necessariamente as melhores respostas para um problema em algum sentido ideal, apenas as melhores respostas a surgir na história evolutiva de uma molécula macromolecular particular.” —Gerald F. Joyce, “Evolução dirigida”, Scientific American, dez. de 1992, p. 94-95.

Baixas probabilidades para encontrar a resposta correta são um argumento significativo somente se uma e apenas uma solução funcionar. Sabemos que isso é falso em geofísica e em biologia. Vaca, ovelha etc. têm proteínas diferentes, mas muitas vezes usamos suas proteínas para sustentar nossas vidas porque suas diferentes químicas funcionam bem e razoavelmente em nós e, portanto, quando estamos doentes, continuamos vivos. Mas isso significa que existe mais de uma solução biológica para a funcionalidade em questão. Os argumentos anti-evolucionistas simplesmente não resistem ao escrutínio.

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Assunto:    Re: Explicando a estratigrafia hominóide
Newsgroups: talk.origins
Data:       26 November 2003
Message-ID: 3FC48D06.14809EB4@sgi.com

Elzie Kai escreveu:
>
> “Thomas H. Faller” escreveu na mensagem news:3FC31E4C.261546D3@sgi.com...
> >
> > Ideia muito boa, Elzie. E também faz sentido que toda espécie de
> > outros objetos e artefatos associados a hominóides sejam ordenados
> > por altitude, de modo que os “mais antigos” e mais primitivos utensílios de mão
> > sejam rebaixados para os membros inferiores e deformados da sociedade.
>
> Embora você esteja sendo sarcástico aqui, é perfeitamente razoável esperar
> que castas diferentes usem ferramentas de qualidades diferentes. O termo
> “primitivo” seria impreciso; as ferramentas das castas inferiores teriam
> sido mais baratas ou de menor qualidade, mas contemporâneas a elas e, por
> conseguinte, não mais “primitivas” do que as ferramentas usadas pelas castas
> superiores. Você não esperaria que os Vaisyas e Sudras indianos bebessem
> da mesma qualidade de taças que os Brahman ou Kishatryas, não é mesmo?

Elzie, eu estava sendo sarcástico ao supor que você estava entregando seus pensamentos a nós como uma paródia, e não como uma explicação real. Embora isso possa parecer duro, existe um bom motivo para isso, e espero que você leia até o fim para ver por quê.

Primeiro, eu sou geólogo. Estudei a deposição de sedimentos por livros e em campo. Mapeei a distribuição de sedimentos e examinei testemunhos de sondagem (coletados em poços) que mostram como variam em espessura, composição do material e conteúdo de fósseis em grandes áreas. Estudei paleontologia, e também estudei antropologia, história e sociologia, então tenho algum histórico em sedimentos em geral, mas compreendo também seu argumento sobre estratificação social.

O problema do seu argumento é que ele não se encaixa nada com o mundo real. Não é só um pouco errado, está muito errado. Deixe-me começar do início.

Onde vivem as classes superiores? Em altitudes mais altas, você sugere. De onde vêm as altitudes mais altas? Você poderia dizer: da orogênese. As montanhas sobem o tempo todo, até hoje. E há muitas colinas ao redor.

O problema é que, onde as montanhas se elevam, elas estão elevando rocha e sedimento que já estavam ali, rochas que já têm fósseis em sequências bem definidas de padrões fósseis. E embora existam algumas colinas que sejam montanhas iniciais, quase toda a variação de altitude que você vê ao seu redor, todo exemplo que lhe é familiar é criado pela água erodindo camadas existentes de rocha para baixo, abrindo encostas e vales. A rocha sob as colinas também é composta de camadas de rocha fossilizada, toda ela. Suponha que você queira afirmar que antes do Dilúvio essas rochas portadoras de fósseis ainda não existiam. Tudo bem, então todas as colinas e montanhas são feitas de granito ou basalto ou do que hoje chamamos de rocha “fundação”.

Agora, basaltos e granitos são rochas resistentes, razão pela qual as usamos na construção. Elas se desgastam muito lentamente. Uma rocha assim provavelmente não formará solo rapidamente, certamente não dentro de alguns milhares de anos. A maioria das montanhas com solo é feita de rocha sedimentar mais branda, que meteiriza mais facilmente, ou foram desgastadas por geleiras. Então, se essas montanhas e colinas têm solo para agricultura, ou mesmo para gramíneas e árvores, isso foi colocado ali por um Criador, que moeu a rocha, misturou diferentes tipos (como se adiciona cal a solo ácido) e granulometrias, depois misturou matéria orgânica morta (de onde?) para formar húmus e dar nutrientes para as plantas crescerem. Exceto que isso se parece muito com erosão e decomposição de longo prazo. Hmmm.

Mas esse solo seria profundo apenas o bastante para fazer crescer plantas. Não haveria muita utilidade em acumular milhares de pés de terra em um vale se as pessoas precisassem apenas dos poucos centímetros superiores. Então nós colocamos pessoas, animais e plantas ali, e mantivemos por dezenas de gerações e depois olhamos para isso.

Certamente, as pessoas ricas vivem no alto das colinas e enterram seus mortos ali. Elas já possuem uma cultura da Idade do Bronze, que é onde a Bíblia as coloca, portanto não precisamos nos preocupar com as ferramentas da Idade da Pedra. Talvez as pessoas dos vales simplesmente as usem. Mas há dezenas de “idades” de ferramentas da Idade da Pedra, desde machados de lasca muito primitivos até ferramentas avançadas de lascamento delicado, como pontas de lança e pontas de flechas. Mesmo que enterremos as coisas primitivas no nível mais baixo, há espaço de diferença de apenas alguns pés entre as camadas superior e inferior, a menos que os vales sejam inundados por cheias todo ano, o que significaria que o solo dos encostas superiores está sendo removido e misturado aos sedimentos inferiores. Mais complicações.

Seu problema básico no nosso caso delimitado até agora é que não há sujeira suficiente para enterrar tudo profundamente o bastante e ainda preservar as diferenças sociais, exceto em áreas restritas. Certamente, os ricos vivem em áreas mais altas e os pobres em áreas mais baixas, mas as áreas altas e baixas também estão separadas geograficamente. Se você escava por artefatos na área do rico, só vê artefatos do rico. Os pobres vivem ali, morro abaixo. No tempo antes do Dilúvio, você nunca obteria artefatos de pobres sob os sítios dos ricos, e não obteria material de ricos depositado apenas no topo dos artefatos dos pobres nos vales; só pode haver mistura. Isso funciona mesmo se você assumir que todos os sítios foram pobres inicialmente e apenas as altitudes maiores ficaram mais ricas. Há um padrão geográfico de artefatos, além de um padrão estratigráfico que simplesmente não vemos na vida real.

Estou gastando muito tempo discutindo isso porque foi nisso que você se concentrou, mas no mundo real isso é só a menor parte da evidência sedimentar. Em primeiro lugar, mencionei que as colinas e montanhas que você vê ao seu redor são, de fato, camadas de rocha sedimentar, inclusive cadeias muito grandes como os Rockies ou o Himalaia. São milhares de pés de areias, xistos, calcários e intercalados de rochas vulcânicas em certos locais. As areias são majoritariamente quartzo, e o quartzo vem do intemperismo do granito ao longo de um longo tempo. As partículas de quartzo mostram, pelo tamanho e grau de arredondamento, quanto intemperismo atravessaram antes de terem sido depositadas. Algumas camadas têm partículas do tamanho de seixos, e são pedaços de rochas previamente depositadas que foram quebradas e novamente desgastadas — um único seixo em uma camada conglomerática pode mostrar mistura e estratificação de uma vida anterior, e pode estar ao lado de um seixo de calcário ou de um seixo metamorfizado. Eu já manipulei rochas assim em Utah — não se encontra explicação para elas que não exija grandes quantidades de tempo.

Depois, a maior parte das áreas do mundo possui estratos de calcário subjacentes, que são produzidos apenas por atividade biológica. Você pode ver as conchas de animais antigos e restos de plantas, representando indivíduos únicos que precisaram de tempo para crescer até seu tamanho (você pode ver anéis de crescimento, como os que vê nos organismos atuais), e depois tempo para fossilizar. Muitas vezes, calcários aparecem intercalados com areias e xistos, indicando épocas em que o nível do mar subiu e desceu, tornando a área uma praia, ou uma planície offshore profunda, longe de fontes de areia e abaixo da profundidade em que a luz pode penetrar.

Você não pode simplesmente misturar isso por correntes de água durante um Dilúvio, pois cada camada mostra vestígios de longa estabilidade durante sua deposição (túneis preservados em múltiplas camadas), e até mesmo uniformidade de tamanho de grão que aponta para uma única fonte estável de sedimento.

Você também precisa lidar com o volume de sedimentos. As areias têm de ser erodidas de algum lugar. Não há tempo suficiente em cenários de Dilúvio para erodir milhas de camadas de areia das colinas e intemperizá-las. Qualquer corrente forte o bastante para quebrar rochas nesse volume deixaria blocos de tamanho de casa misturados nelas. Areias vêm em camadas que mostram longos períodos de intemperismo, longos períodos de classificação de diferentes tamanhos de grãos e padrões de deposição (como camadas em leitos de rios, praias e deltas) que não podem ser alcançados rapidamente. Xistos indicam ainda mais tempo, já que são feitos de areia ainda mais finamente moída e dos químicos (lodos) da rocha intemperizada.

Mas, enfim, você precisa lidar com o volume de vida fossilizada nos calcários. É difícil imaginar quão grande é isso, mas em um exemplo, há uma camada fossilífera de crinoides, um animal oceânico que se parecia com uma planta, feita de milhares de pés de partes de crinoides, espalhadas por centenas de milhas quadradas. Isso é suficiente para cobrir a terra por alguns centímetros de crinoides. E isso é apenas uma camada em uma única área. Há recifes fósseis de coral ao longo das encostas ocidentais dos Apalaches, hoje enterrados sob centenas de pés de outras rochas em locais como Kentucky e Ohio. Há sedimentos acima e abaixo desses recifes, indicando longos períodos de condições estáveis — não apenas centenas de anos, não apenas milhares, mas milhões de anos.

Mesmo que você queira ordenar artefatos por altitude, há muitos lugares no mundo onde não há altitude que mereça menção. Vastos trechos dos continentes, onde as pessoas viveram, são quase totalmente planos. As pessoas tendem a cultivar e caçar em terras planas, perto de rios calmos onde há deposição de solo por cheias ocasionais, tornando a terra rica e produtiva. No Vale do Mississippi, onde escavam milhares de poços por ano, e onde os sedimentos descem até sete mil pés abaixo da superfície, nunca encontramos artefatos humanos exceto na superfície, e todos mostram uma de duas culturas — pré-colombiana ou pós-colombiana. Em milhares de outros sítios pelo globo, quer o terreno seja plano ou acidentado, artefatos humanos nunca são encontrados no fundo da coluna estratigráfica, nem perto de onde se esperaria que estivessem se humanos viveram em vales ou baixas terras antes de um Dilúvio.

> > eles obtêm as variedades ancestrais da vida vegetal e animal enquanto as classes superiores recebem as espécies “maturas”, e cozinham sobre as fogueiras “mais antigas” com madeira mais velha, enquanto os abastados usam a madeira mais jovem.

Não. Não há evidência em lugar algum de que humanos tenham cozinhado e comido trilobitas, dinossauros, Archaeopteryx, samambaias gigantes ou quaisquer das bilhões de espécies que são “ancestrais” às dos últimos milhões de anos. Nunca acendemos fogueiras com qualquer espécie de madeira que tenha se tornado extinta há mais de um milhão de anos. Nunca coletamos espécies de plantas extintas, de forma que seu pólen ou sementes fossem encontrados em nossas habitações escavadas. Caçamos mamutes e ursos das cavernas, mas nunca caçamos seus ancestrais. Comemos cavalos, mas nunca nenhum dos centenas de cavalos ancestrais, que certamente teriam sabor tão bom quanto. Não há sobreposição. Todos esses animais e plantas morreram e desapareceram muito antes de nós termos aparecido.

> Na minha interpretação, a madeira seria da mesma idade, enquanto a flora de diferentes altitudes, é claro, diferiria. A datação por isótopos radioativos é um problema para a ciência criacionista, mas eu duvido que seja insuperável.

Não é apenas a datação, é a espécie. Multidões de espécies, de altitudes mais altas e mais baixas, estavam inacessíveis aos humanos porque estavam extintas há muito antes de ele chegar.

> Num primeiro olhar, eu diria que os radioisótopos poderiam variar em abundância com a altitude em algum grau. Isso poderia explicar por que os fogos de nível inferior dariam datas “mais antigas” de radioisótopos.

Não. Você pode verificar isso hoje.

> > Em alguns casos, você pode até ver onde os homens de casta inferior tiveram que viver em uma floresta, enquanto seus colegas de casta superior tinham sua própria savana de quintal frontal ou até mesmo um lago para brincar.

Não, quero dizer que a maior parte dos fósseis humanos encontrados veio de áreas planas, e cobertas por árvores ou por gramíneas com lagos, muito semelhantes à África Central de hoje. Você faria fama se encontrasse fósseis de “alta casta” nas encostas das montanhas da África hoje. Há muitas razões no mundo real pelas quais isso não ocorreria, mas não consigo pensar em nenhuma no seu cenário.

O que eu estava dizendo era que os fósseis de “baixa casta” são de ancestrais humanos que originalmente viveram em ou perto de árvores, mas, à medida que a África secou, eles se adaptaram a savanas e, ocasionalmente, entraram em lagos e morreram. Os tipos humanos posteriores, de “alta casta”, viveram em um ambiente diferente, mas na mesma planície africana plana que seus ancestrais. O ambiente mudou, não a altitude.

> Você nunca foi a um lago de montanha? Nunca ouviu falar de planaltos cobertos por savanas? Alguns tipos de florestas ocorrem com mais frequência em ambientes ripários do que em altitudes elevadas. De qualquer forma, dá para encontrar exemplos de cada casta em uma variedade de ambientes. >
> > É bastante impressionante que eles conseguiam manter essa separação mesmo no mesmo local, como em cavernas. Deve ter havido andaimes naquela época.
>
> Hmmm... esse é um bom ponto. Talvez cavernas fossem locais deliberados de sepultamento. Se fosse assim, é fácil ver razões pelas quais a separação social possa ter sido preservada ali também.

As cavernas eram locais de habitação. Encontramos restos de refeições lá, preparação de alimentos e fabricação de ferramentas. Ordenadas por profundidade, mais primitivas na parte inferior.

> Uma possibilidade remota é que as cavernas fossem permitidas para uso das classes inferiores por um tempo, mas que as classes superiores tivessem o privilégio de serem enterradas acima das classes inferiores. Mais provável, talvez uma analogia possa ser feita com as pirâmides, nas quais uma família inteira, inclusive os servos, era enterrada na morte do líder da família, preservando seu status social em sua ordem de sepultamento.

Você está certo, isso é um exagero. Parece que sua escala temporal aqui é da ordem de gerações. Os depósitos de cavernas indicam ocupação, com interrupções, por centenas de milhares de anos, por indicações como formação de calcita, guano de morcegos, excrementos de animais e quedas de rocha.

> Nossos ancestrais certamente foram menos cuidadosos em enterros em cavernas do que no inumação em pirâmides, mas o enterro nem sempre foi um processo cuidadoso. Além disso, as castas inferiores não teriam sido enterradas com o ritual e o cuidado que as castas superiores eram.

Você está presumindo que a maioria ou a totalidade da “alta classe” foi encontrada enterrada com qualquer cerimônia. Faça uma pequena leitura sobre como a maioria dos fósseis humanos é encontrada e quais objetos funerários, se houver, são encontrados com eles.

Olhe, você ganha pontos por imaginação, mas quase zero por conhecimento do mundo real. Os restos fósseis humanos não vêm nas categorias que você imagina, nem seus artefatos. As diferenças em esqueleto, crânio e dentes vão muito além da variação social — especialmente diferenças como capacidade craniana e geometria do quadril. Seu esquema de sepultamento não corresponde à distribuição real dos restos ancestrais humanos, tampouco corresponde aos restos dos tempos atuais na maior parte do mundo. Por fim, você não explica de onde vem o restante dos sedimentos e como eles vieram para lá, o que constitui 99,9% da evidência física de uma Terra antiga e da impossibilidade do cenário bíblico. Lamento ter de detalhar isso, mas sua ideia carece seriamente do conhecimento básico do mundo que você deveria ter para avaliá-la em primeiro lugar.

Tom Faller

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