A seleção é falseável?

Co-postagem do mês: setembro de 2000

por John Wilkins

Assunto:    Re: Boas mutações acontecem e aumentam informação
Grupos de notícias: talk.origins
Data:       6 de setembro de 2000
Message-ID: wilkins-4CA209.10212407092000@news.unimelb.edu.au

Na mensagem <8p4ron$s7a$2@news.duke.edu>,
mturner@snipthis.acpub.duke.edu (mel turner) escreveu:
> Na mensagem <39B51FEE.58E3983C@bellsouth.net>, scott@home.com escreveu...
> >Em <39B51FEE.58E3983C@bellsouth.net>, Mike Owen <m_owen@bellsouth.net> escreve:
> >>scott@home.com escreveu:
> >>[trecho omitido]
> >>
> >>> Não há razão para acreditar que, em intervalos de tempo longos,
> >>> essas raras mutações benéficas se acumularão. Portanto,
> >>> não há motivo para esperar qualquer mudança líquida
> >>> positiva global.
>
> Lembre-se de “seleção”, aquilo que você sugeriu ser um
> trivial e tautológico truísmo? Você está argumentando agora que isso é falso?
> Se isso for realmente algo necessariamente verdadeiro, então
> essas mutações benéficas teriam de se acumular.
>
> >>> Você realmente terá muita dificuldade para convencer
> >>> seus colegas evolutivos do t.o. de que a evolução é inevitavelmente
> >>> orientada em uma direção positiva.
> >>>
> >>> Não há razão para pensar que o número maior de
> >>> mutações negativas não acabaria, em longos períodos de tempo,
> >>> anulando completamente a eventual mutação positiva rara.

> >>Uau. Eu nunca vi ninguém demonstrar de modo tão conciso sua
> >>compreensão completa e total da evolução.
> >>
> >Você deveria ter deixado o contexto original.

> >>O que exatamente impede que as mutações benéficas “acumulem”?
> >>Se você colocar uma moeda em um pote todos os dias, elas se acumulam. Mutações
> >>negativas, POR DEFINIÇÃO, prejudicam o sucesso reprodutivo comparadas
> >>à população geral, e portanto são selecionadas de forma diferencial
> >>contra.
> >>
> >Esta pode ser uma analogia correta se jogar
> >moedas em um pote fosse parecido com jogar
> >uma mutação benéfica em uma população. No entanto, apesar de
> >as suas moedas poderem se acumular,
> >isso não se parece em nada com o modo como a natureza trata mutações.
>
> Certo. Na natureza, as “moedas” também se reproduzem em maior
> quantidade.
>
> >Já que “mutações negativas, POR DEFINIÇÃO, prejudicam
> >o sucesso reprodutivo”, isso significa que a sua
> >“Seleção natural” é pouco mais do que uma tautologia?
>
> Não, mas essas definições de “mutações negativas” e “mutações positivas”
> são, em certa medida.

Ah, então “mutação” é só uma tautologia, certo? ;-)

> Novamente, se “Seleção natural” é nada além de uma tautologia, então
> é uma afirmação que é obviamente, necessariamente verdadeira, certo? E então
> seu argumento anterior de que “não há razão para pensar que, em
> intervalos de tempo longos, essas raras mutações benéficas
> se acumulem” deve portanto ser obviamente, necessariamente falso. Esse
> processo de seleção natural, inevitável e necessariamente verdadeiro,
> é um motivo de que mutações benéficas devam se acumular.
>
> A alegação de que NS é tautológica equivale a argumentar que “mutações
> positivas” poderiam ser definidas como aquelas que devem se acumular na
> população, certo?
>
> Ou houve um defeito na sua sugestão de que NS é “apenas” uma tautologia?
>
> vamos ver...
>
> “Sucesso reprodutivo diferencial em um dado ambiente que é
> devida a diferenças hereditárias entre indivíduos causa mudanças
> evolutivas adaptativas* na população.”
>
> [*e falta de mudança não adaptativa, como em casos de
> seleção estabilizadora]
>
> Sim, claramente tautológico. ;-)
>
> http://x69.deja.com/getdoc.xp?AN=622752063
> http://x69.deja.com/threadmsg_ct.xp?AN=588205794
>
> link para algumas discussões passadas sobre a questão da tautologia
>
> também, há
> http://www.talkorigins.org/faqs/evolphil/tautology.html
>
> abraço

Tenho pensado um pouco mais sobre isso recentemente, à luz da correspondência com um colaborador de feedback. Grande parte do problema é como deixar claro que o fato de algo ser uma consequência formal de definições e axiomas não o torna não científico ou inútil como hipótese.

Então, vamos pegar um exemplo simples de tautologia. Por definição, 1+1=2. Nada pode ser mais tautológico do que isso. Poderíamos inferir que o uso da aritmética é não científica, porque não é falseável. Certo?

Errado. A questão em qualquer situação real é que não precisa ser um caso de 1+1=2. Não há necessidade de 1+1=2, por exemplo, para a mistura de dois volumes iguais de um gás. Se você mistura 1 volume de hidrogênio e 1 volume de oxigênio (mais um pouco de calor), você obtém 2 volumes de gás? Não, você obtém outra coisa.

Essa característica de “poderia ser diferente” é o que torna o uso de tautologias lógicas interessante. Se aprendermos que 2 volumes únicos de gás realmente somam 2 volumes, aprendemos que os dois gases não estão reagindo entre si. Se aprendermos que não somam, aprendemos que eles estão reagindo entre si.

Com a seleção, a questão é que, se as condições forem atendidas, o resultado é uma necessidade lógica, mas as condições não precisam ser atendidas. Se prevemos que determinado resultado ocorrerá e ele ocorre, então a seleção o explica (pois explicar é a inferência lógica de conclusões a partir de premissas empíricas). Se falha em prever o resultado, então ou não fizemos a lógica corretamente (o que gera aprendizado) ou devemos procurar outras causas (também um aprendizado).

Então, a seleção é falseável? Estritamente falando, nada é falseável, pelo menos não como um modus tollens (veja http://www.bu.edu/wcp/Papers/Logi/LogiDagl.htm), porque a menos que uma lei ou hipótese seja pretendida como uma declaração universal sem exceção, exceções não a invalidam. Nenhuma lei científica é sem exceções até hoje, porque ainda não temos uma teoria de tudo válida e, mesmo que tivéssemos, leis excepcionais ainda seriam admissíveis em campos restritos.

No entanto, para algo ser científico, precisamos de boas razões para abandonar uma hipótese se necessário. Quais seriam essas razões para abandonar a seleção, mesmo que ela seja uma tautologia? Observe que, para efeito de argumento, estou admitindo que seleção é uma tautologia. Não penso que ela seja (apenas) isso.

Por que abandonar a seleção, então? A abandonaríamos se ela falhasse em descrever casos suficientes de interesse em biologia. Por exemplo, se instâncias aparentes de adaptação não fossem, nem mesmo plausivelmente com uma explicação “justificável”, explicáveis por seleção, então começaríamos a não usar seleção adaptativa como explicação. Mas ainda mais do que isso, esperaríamos que cientistas parassem de usar explicações seletivas se não houvesse bons usos práticos da seleção em casos detalhados. Os cientistas são céticos extremos — se uma ideia não está fazendo trabalho, eles não se apoiam nela.

Então, a seleção pode ser uma tautologia e ainda assim abandonável, mesmo que não seja realmente refutável. Como acontece, a seleção não é uma tautologia em outro sentido — no sentido concreto de caso a caso. Não é uma tautologia afirmar que a frequência de mariposas melânicas aumentou durante a poluição industrial devido à seleção. Não há como alguém afirmar que isso é um teorema da lógica ou da definição. Nesse entendimento, a seleção é um esquema de explicação, e a explicação de cada caso específico é detalhada, empírica e desconfirmável, se não falseável dessa forma.

Uma implicação disso é que a seleção é um efeito, não um mecanismo, e essa é uma conclusão que aceito com prazer. O mecanismo causal do aumento do melanismo industrial nas mariposas de Kettlewell é a predação por aves. O efeito é a seleção, e portanto a adaptação. Isso pode ser apresentado com termos como mecanismos proximal e distal, mas a seleção é um esquema explicativo, não um mecanismo físico.

Outra forma menos dramática de dizer isso é que a seleção é uma dinâmica (descrita pelo Teorema Fundamental da Seleção) que às vezes é observada em populações vivas devido à interação ecológica entre os membros dessa população e partes de seu ambiente e com outros membros.

-- 
John Wilkins, Head, Graphic Production, Hall Institute
<http://www.users.bigpond.com/thewilkins/darwiniana.html>
Otto: Apes don't read philosophy.
Wanda: Yes they do, Otto, they just don't understand it. 

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Direcionalidade do DNA e convenções de códon

Co-postagem do mês: setembro de 2000

por Laurence A. Moran

Assunto:    Re: Brincando com probabilidade (era Explosão Cambriana)
Grupos de notícias: talk.origins
Data:       30 de setembro de 2000
Message-ID: 8r5sjt$onn$1@bioinfo.med.utoronto.ca

Na mensagem <39d6415f.126647138@news.SullyButtes.net>, Richard Harter <cri@tiac.net> escreveu:
>Em 30 de setembro de 2000 09:31:18 -0400, lamoran@bioinfo.med.utoronto.ca
>(Laurence A. Moran) escreveu:
>
>>Na mensagem <39D52981.4AFE1084@nortelnetworks.com>,
>>Jack King <jackking@nortelnetworks.com> escreveu:
>>>"Laurence A. Moran" escreveu:
>>>>
>>>> >The mRNA é GAA & GAG. The raw DNA é CTC & CTT.
>>>>
>>>> Errado. (Por que não estou surpreso?) Você já ouve alguma vez os que
>>>> sabem dessa matéria?
>>>>
>>>> [trecho omitido]
>>>
>>>Errado? O que aparece acima, a saber CTC-->GAG & CTT-->GAA, foi retirado diretamente
>>>de um livro introdutório pré-médico no nível inicial:
>>>
>>>Biology, Life on Earth, 4th ed; Audesirk & Audesirk; p. 206
>>>(ver Tabela 11-2)
>>
>>Então Audesirk & Audesirk também estão errados. Isso não me surpreenderia, já que
>>é um livro-texto de pré-med, não de ciência. Vou conferir quando puder.
>>
>>Entretanto você ainda está errado. Aprenda as convenções para escrever cadeias de DNA
>>e códons. Não é tão difícil.
>
>Para nós que não somos bioquímicos, vocês poderiam explicar qual é a
>convenção e o que há de errado na afirmação de Jack? Agradeço
>desde já.

As fitas de DNA e RNA têm extremidades distintas e direção. Existe uma convenção para determinar como nomear as extremidades e como representar a direção. Digamos apenas que uma extremidade recebe o nome de extremidade 5' (cinco prima) e a outra de 3' (três prima).

Quando você escreve a sequência de um polinucleotídeo de fita simples, ela é escrita na direção 5' -> 3', a menos que você indique explicitamente o contrário. Todas as tabelas padrão do código genético são escritas dessa forma e a maioria dessas tabelas rotula especificamente os nucleotídeos de 5', meio e 3'.

Assim, os códons de glutamato são 5'-GAG-3' e 5'-GAA-3', mas você pode escrever apenas GAG e GAA porque todos sabem que você está seguindo a convenção. (Você também poderia escrever os códons como 3'-GAG-5' e 3'-AAG-5', mas nesse caso teria que rotular as extremidades para especificar que não está seguindo a convenção normal.)

Os códons estão presentes no mRNA. Messemger RNA é produzido por transcrição de um gene. Apenas uma das duas fitas de DNA é copiada durante a transcrição, e essa fita serve de molde para o novo mRNA. A fita molde do gene e o mRNA são complementares e formam um híbrido DNA-RNA de dupla fita durante a transcrição. Agora, aqui está a parte complicada: as duas fitas complementares são orientadas em direções opostas. Uma é 5'->3' e a complementar é 3'->5'. Isso é uma propriedade da dupla hélice e dos pares de bases.

Como as fitas são antiparalelas, os códons GAG e GAA do mRNA são complementares aos nucleotídeos da fita molde do gene assim:

                  mRNA         5' ... GAG GAA GAG GAA UUU ... 3'
fita molde do DNA         3' ... CTC CTT CTC CTT AAA ... 5'

Se você estivesse escrevendo a sequência da fita molde, ela seria AAATTCCTCTTCCTC porque a convenção estabelece que se escreve da extremidade 5' para a extremidade 3'.

Genes são compostos de DNA de dupla fita. Eu lhe mostrei acima a sequência da fita molde. A outra fita é chamada fita codificadora ou fita não molde. Eis a sequência do gene.

fita codificadora do DNA      5' ... GAG GAA GAG GAA TTT ... 3'
fita molde do DNA            3' ... CTC CTT CTC CTT AAA ... 5'

Observe que a fita codificadora do gene tem a mesma sequência e a mesma orientação do mRNA, exceto que há T no lugar de U. É por isso que ela é chamada de fita codificadora — porque possui os códons padrão na orientação correta. Assim, quando você fala de códons em DNA, referese à sequência de nucleotídeos da fita codificadora escrita na direção padrão 5' -> 3'. (Há outros motivos para a convenção de definir a direção de um gene usando essa fita “superior”.) Os códons de glutamato em DNA são GAG e GAA.

Jack afirmou que os códons de glutamato no DNA eram CTC e CTT. Isso não estava de acordo com a convenção padrão de escrever essas sequências. Estava errado por dois motivos: (a) ele não os escreveu na orientação correta; (b) usou a fita errada de DNA. No começo eu nem mesmo havia percebido como ele chegou a essas sequências.

Isso ajuda? Você está pronto para o questionário?

PERGUNTA #1 (100 pontos)

Quais são as possíveis sequências de anticódons das tRNA glutamil? assumindo que elas contenham nucleotídeos padrão?

(a) CUC e UUC
(b) GAG e GAA
(c) CUC e CUU
(d) GAG e AAG
(e) CTC e CTT

Larry Moran

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