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quarta-feira, outubro 22, 2008

A vida de Charles Darwin em exposição na Universidade Positivo

A partir do dia 23 de outubro, a Universidade Positivo (Curitiba, PR) recebe a exposição "Darwin: Descubra o Homem e a Teoria Revolucionária que Mudou o Mundo", que retrata a vida do naturalista inglês, autor da teoria da seleção natural.

A mostra é originária do American Museum of Natural History de Nova Iorque e foi adaptada ao público brasileiro pelo Instituto Sangari. Graças a uma parceria com a empresa Monsanto, ela foi trazida para a Universidade Positivo e ocupará a Sala de Eventos do Prédio da Pós-Graduação e Extensão.

A mostra sobre a vida de Charles Darwin permanece na
Universidade Positivo até o dia 30 de novembro. A entrada custa R$10 e R$5 e é gratuita para maiores de 60 anos e para alunos e professores da rede pública (mediante agendamento pelo telefone 0300 7890002).

Um guia educational muito interessanet muito interessante pode ser encontrado em http://www.darwinbrasil.com.br/darwin/guia_educacional_darwin.pdf.

Endereço:
Universidade Positivo - Sala de Eventos do Prédio da Pós-Graduação e Extensão. Rua Professor Pedro Viriato Parigot de Souza, 5300 - Campo Comprido.
Data: De 23 de outubro a 30 de novembro de 2008.
Horários: Segunda a sexta-feira das 09h às 22h; sábados, domingos e feriados das 09h às 17h.
Obs.: A bilheteria fecha uma hora antes da exposição.

sexta-feira, julho 13, 2007

“Lance de Dados”, de Stephen Jay Gould

Stephen Jay Gould (1941 – 2002) foi um paleontólogo, biólogo evolucionista e professor da Universidade de Harvard, conhecido também como divulgador científico, particularmente no que se refere à teoria da evolução [1]. Adversário ferrenho do determinismo biológico, Gould esteve sempre presente na mídia, não se furtando a participar de debates controversos ou a defender o ensino da evolução naquele ambiente espinhoso que é o sistema educacional norte-americano.

No papel de cientista, Gould desenvolveu, dentre outras coisas, a teoria do equilíbrio pontuado. Nessa teoria, desenvolvida em conjunto com o paleontólogo Niles Eldredge, a mudança evolucionária ocorre em rápidos períodos, intermediados por longos períodos de estabilidade evolutiva. Essa noção, que se opõe ao gradualismo preferido pelos darwinistas mais ortodoxos, rendeu-lhe várias críticas de colegas, as quais são de vez em quando usadas pelos criacionistas como prova de que “os biólogos não se entendem”. Contudo, os cientistas de qualquer área sempre criticam uns aos outros e raramente concordam em tudo. É assim que a ciência evolui.

Gould aproveita essa história pessoal para discutir o papel das medidas de tendência central em estatística (“Lance de Dados” é, na verdade, um livro de estatística disfarçado de livro de biologia misturada com história do beisebol norte-americano; Gould tece esses conceitos diferentes de maneira elegante, sem deixar que o leitor médio se lembre da aridez matemática por detrás deles).

A mais famosa das medidas de tendência central é a média, que é obtida somando-se todos os valores das ocorrências de um determinado fenômeno e dividindo-se o resultado da soma pelo número total de ocorrências. Outra medida de tendência central é a moda, que é simplesmente a ocorrência mais comum de um fenômeno. Já a mediana é calculada de forma que metade das ocorrências esteja acima dela e metade abaixo. Assim, o fato do mesotelioma peritoneal ter sobrevida mediana de oito meses significa que metade dos pacientes diagnosticados morre antes de oito meses, uma previsão sem dúvida assustadora.

Quando agrupamos as ocorrências de um fenômeno por ordem de freqüência, podemos desenhar um diagrama denominado “distribuição de probabilidades” ou “distribuição de freqüências”. O tipo mais conhecido de distribuição é distribuição normal, a famosa “curva do sino” mostrada na Fig. 1, na qual a média, a moda e a mediana são iguais.


Gould então nos lembra que a distribuição de fatalidades do mesotelioma ao longo do tempo não é normal, mas tem um desvio para a direita. A formação da “cauda” significa que muitos pacientes diagnosticados com a doença sobreviverão mais do que oito meses, alguns sobreviverão muito mais do que isso e alguns poucos sobreviverão o suficiente para morrer de outras causas. Um exemplo de distribuição assimétrica é mostrado na Fig. 2. “A mensagem não é a mediana”, mas a variação total, argumenta Gould, lembrando que não podemos “coisificar” uma medida de tendência central, ou seja, não podemos tomar tal medida como sendo o próprio fenômeno.

Outro exemplo citado por Gould é provavelmente mais difícil de entender para os brasileiros, pois envolve a história do beisebol norte-americano: o desaparecimento das rebatidas de 0,400. Até 1920, os bons rebatedores conseguiam índices individuais de rebatidas médias de 0,400 (ou 40% de acertos). Hoje em dia, nem mesmo os jogadores milionários conseguem atingir esse nível de desempenho. As explicações usuais (aquelas que “todo mundo sabe com certeza”) dividem-se em dois tipos: a) os jogadores atuais ficaram mais “moles” quando comparados aos verdadeiros heróis do passado; b) as condições de trabalho atuais são mais difíceis.

Por meio de vários argumentos, Gould conclui que a rebatida de 0,400 desapareceu porque o jogo foi aperfeiçoado, não porque tenha caído de padrão. Novamente, devemos nos concentrar na variação inteira, não só na média. Gould mostra que, embora a média global tenha permanecido a mesma (26% de acertos) o aperfeiçoamento do jogo fez com que a variância (medida associada ao desvio padrão da distribuição de freqüências) diminuiu, pois os jogadores se aproximaram mais do limite físico de seus desempenhos. Assim, no início do século os melhores jogadores conseguiam atingir facilmente um percentil de 0,400, mas atualmente esse número não ultrapassa 0,350. O valor extremo de 0,400 não é mais atingido porque se afastou muito para a direita da distribuição de freqüências. O “encolhimento” da distribuição de freqüências é mostrado na Fig. 3. O deslocamento da curva para a direita indica que mesmo aqueles jogadores medianos atuais estão mais próximos do limite humano do que suas contrapartes do início do século.

O último exemplo de Gould é o melhor de todos e se relaciona à idéia muito difundida de que a evolução das espécies corresponde a um tipo de progresso, pois a complexidade dos organismos parece ter aumentado ao longo do tempo. De fato, os livros didáticos costumam citar, em ordem cronológica, que a Terra viu aparecer primeiro a “era das bactérias”, depois a “era dos invertebrados”, a “era dos dinossauros”, a “era dos mamíferos” e, por fim, a “era dos seres humanos”. Esse tipo de raciocínio é também representado na Fig. 4, repetida milhões de vezes em vários lugares, e que dá a impressão de que o homem representa o caso final de uma escalada evolutiva rumo à perfeição (digite a palavra “evolução" no Google Imagens e veja várias figuras semelhantes aparecerem).

Gould argumenta, contudo, que o mundo nunca saiu da era das bactérias, que são os seres vivos mais comuns no planeta. Os seres mais complexos que as bactérias não representam mais do que um acaso, um efeito evolucionário randômico. Esses seres mais complexos não representam mais do que uma pequena cauda direita na distribuição de freqüência de todas as espécies. Aos nos concentrarmos nessa pequena cauda, onde casualmente se encontram os seres humanos, deixamos de observar o “panorama completo” (ou “full house”, do título original do livro).

O objetivo de Gould com o livro é mais ambicioso do que apresentar conceitos estatísticos abstratos. Ele diz que é preciso enfrentar o “quarto desafio freudiano”. Freud mencionou que as grandes revoluções científicas provocaram a sucessiva derrubada da arrogância humana, de pedestal em pedestal, mencionando três exemplos: a) a remoção da Terra do centro do universo; b) a teoria da evolução de Darwin, que nos colocou junto com os demais animais e; c) a própria psicologia freudiana, que descobriu o inconsciente e mostrou que existe uma parte de nossa psique que não controlamos. Gould comenta que o quarto desafio freudiano seria colocar o homem em seu devido lugar: não o ápice da evolução, mas uma espécie que surgiu por meio de processos aleatórios que provavelmente não se repetiriam caso o filme da evolução fosse rodado novamente.

Esse argumento dificilmente conquistará muitos adeptos, especialmente no mundo ocidental, imerso em uma tradição judaico-cristã que prega o papel especial do ser humano no planeta. Trata-se, contudo, de um argumento fascinante, ao qual não se adere com pouca coragem: somos fruto de processos evolutivos, nenhum deles orientado para o progresso ou aumento da complexidade e todos eles com baixíssima probabilidade de ocorrência.

A respeito de eventos de baixa probabilidade, é interessante lembrar que Gould também contribuiu para a divulgação do conceito das contingências históricas do processo evolucionário. Um exemplo que ele gostava de citar é o da extinção em massa ocorrida há 65 milhões de anos, produzida pela queda de um meteoro e responsável pelo desaparecimento dos dinossauros. Em seu último e maciço livro de 1.433 páginas, “The Structure of Evolutionary Theory”, Gould escreveu (tradução de Sergio Danilo Pena [3]).

“Dinossauros e mamíferos compartilharam a Terra por 130 milhões de anos, o dobro do período subseqüente de sucesso dos mamíferos que levou à emergência do Homo sapiens entre outras 4.000 outras espécies vivas da nossa classe Mammalia. [...] podemos conjecturar que, na ausência deste acidente cósmico, os dinossauros ainda estariam dominando os habitats de grandes animais terrestres e os mamíferos ainda seriam criaturas das dimensões de ratos, vivendo nos interstícios ecológicos do mundo reptiliano. Neste episódio, mais vitalmente pessoal que qualquer outro, deveríamos literalmente agradecer à nossa estrela da sorte [...] que certas marcas da nossa incompetência ancestral – persistência de um pequeno tamanho no mundo dos dinossauros, por exemplo – subitamente transformaram-se em vantagens cruciais e fortuitas na vigência das novas regras do impacto K-T, enquanto a fonte prévia de triunfo para os dinossauros [seu grande tamanho] levou à tragédia deles nas novas regras”.

Para quem pensa que eventos de baixíssima probabilidade não ocorrem, cabe uma nota final, não sem certo pesar. Stephen Jay Gould finalmente se curou do perigosíssimo mesotelioma peritoneal, após longo e penoso tratamento, mas veio a falecer em 2002, de uma doença não correlacionada, mas igualmente perigosa: adenocarcinoma pulmonar metastático, uma das formas do câncer de pulmão.

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[1] The Unofficial Stephen Jay Gould Archive. Disponível em: <http://www.stephenjaygould.org/>.
[2] GOULD, S.J. The median isn’t the message. Disponível em: <http://www.cancerguide.org/median_not_msg.html>. [3] PENA, S.D. Acidentes acontecem. 14 abr. 2006. Disponível em: < http://cienciahoje.uol.com.br/45989>.

domingo, julho 01, 2007

Ernst Mayr e a Filosofia da Biologia

A edição n°7 da revista “Scientific American História”, intitulada “O homem em busca das origens”, traz o artigo “O impacto de Darwin no pensamento moderno”, artigo este muito interessante e baseado em uma palestra de Ernst Mayr, quando do recebimento do prêmio Crafoord da Academia Real de Ciências da Suécia, em 1999.

Ernst Mayr (1904 – 2005), nascido na Alemanha, foi um dos mais importantes e influentes biólogos evolucionistas do século XX. Após iniciar seus estudos em medicina, em parte para atender a uma tradição familiar, Mayr concluiu um doutorado em ornitologia, em 1926. Logo após, foi convidado pelo banqueiro e zoólogo Walter Rothschild (1868 – 1937) para participar de uma expedição à Nova Guiné. Após retornar da expedição, em 1931, Mayr tornou-se curador do Museu Americano de História Natural, posição que ocupou até 1953, quando se uniu à Universidade de Harvard, onde permaneceu até sua aposentadoria em 1975. Em 1942, Mayr publicou seu primeiro livro “Systematics and the Origin of Species” [1]. Ao lado dos trabalhos de Theodosius Dobzhansky (1900 – 1975), George Gaylord Simpson (1902 – 1984) e outros, esse livro contribuiu para a síntese entre a teoria da hereditariedade de Mendel e a teoria da evolução de Darwin, dando origem àquilo que se denomina atualmente de “síntese moderna”, “síntese evolucionária” ou, simplesmente, “neodarwinismo” (apesar das objeções de muitos, este blogueiro incluído, quanto ao uso do sufixo “ismo” para caracterizar um ramo da ciência). Mesmo após sua aposentadoria, Mayr não parou de escrever, publicando 14 de seus 25 livros após os 65 anos de idade.

Ernst Mayr também é considerado o inventor da moderna filosofia da biologia. Para Mayr, a biologia se distingue da física pela necessidade da construção de uma narrativa histórica. A biologia, diz Mayr, especialmente a biologia evolutiva, é uma ciência histórica, pois tenta explicar eventos que já ocorreram e, ao contrário da física e da química, experimentos e leis não são adequados a ela. Na biologia, em vez de leis, temos conceitos. Em seu artigo da Scientific American, Mayr afirma: “Nas ciências físicas, via de regra as teorias são baseadas em leis; por exemplo, as leis do movimento levaram à teoria da gravitação. Na biologia evolutiva, no entanto, as teorias são na maior parte baseadas em conceitos como competição, escolha de fêmeas, seleção, sucessão e dominação. Os conceitos biológicos, e as teorias neles baseadas, não podem ser reduzidos às leis e teorias das ciências físicas”.

A biologia é freqüentemente criticada por não ser científica da mesma maneira como a física é científica. Por exemplo, o filósofo Karl Popper (1902 – 1994), famoso por ter introduzido a falseabilidade como critério de demarcação entre ciência e não-ciência, afirmou, em 1974: “Cheguei à conclusão de que o darwinismo não é uma teoria científica testável, mas um programa metafísico de pesquisa – um esquema possível para teorias científicas testáveis” [2]. Embora tal afirmação tenha servido de munição aos criacionistas e anti-darwinistas desde então, de acordo com Mayr a suposição de que a biologia evolutiva deva ter o mesmo status científico da física não é razoável e nem mesmo necessária, pois a biologia evolutiva é científica à sua própria maneira. Popper, por outro lado, tem sido cada vez mais criticado por não ter compreendido o modo como os cientistas trabalham. Mesmo na física, a rainha dos popperianos, os cientistas não trabalham com o objetivo de expor suas teorias à refutação, pois mesmo os físicos gostam de mostrar que estão certos, não que estão errados.

Mayr também se opunha às tentativas de abordagem matemática da teoria da evolução, tais como a de J.B.S. Haldane (1892 – 1964), que figura, ao lado de Ronald Fisher (1890 – 1962) and Sewall Wright (1889 – 1988), como fundador da genética populacional. Mesmo que tal objeção se deva parcialmente à falta de conhecimento matemático de Mayr, e que desde então a genética populacional tenha experimentado grande desenvolvimento, não podemos perder de vista a idéia geral, que é a de que a biologia não pode ser reduzida à física, nem mesmo à química. Logo, como afirmei recentemente nesse blog [3], a idéia de que a teoria da evolução deva ter uma estrutura algébrica para ser caracterizada como científica não é relevante.

Em seu artigo republicado na Scientific American, Mayr enumera ainda os princípios básicos introduzidos por Darwin em 1859, com a publicação da Origem das Espécies, e que tanto abalaram o mundo científico e filosófico de então:

1) O darwinismo rejeitou todos os fenômenos e causas sobrenaturais, abrindo espaço para a explicação estritamente científica de todos os fenômenos naturais.

2) O Darwinismo, ao introduzir o pensamento populacional, refutou a tipologia, ou seja, o conceito, originado com os gregos antigos, de que toda variedade da vida consistia de um número reduzido de “tipos” ou “essências”, cada uma formando uma classe.

3) A teoria da evolução tornou desnecessária qualquer força de origem teleológica, ou seja, qualquer força ou “causa final” que conduza a vida a graus de perfeição cada vez mais elevados.

4) Darwin eliminou o determinismo. Embora os físicos ainda tenham demorado mais de sessenta ou setenta anos para concluir que “Deus joga dados”, Darwin já aceitava a aleatoriedade como produtora da variabilidade da vida.

5) Embora Darwin tenha removido o homem do lugar central a ele reservado pelas religiões judaico-cristãos, o darwinismo possibilitou uma nova visão da humanidade, onde o homem surge como o único animal dotado de linguagem verdadeira, com gramática e sintaxe, e de uma cultura rica.

6) Darwin possibilitou o estabelecimento de fundamentos científicos para a ética, pois a seleção natural favorece o comportamento altruísta.

Não é surpresa que a teoria da evolução tenha estremecido os fundamentos sobre os quais se assentava o refinado mundo do século XIX, com sua visão antropocêntrica e baseada na crença de que o progresso era a força propulsora da humanidade.

Aos biólogos, peço desculpas por mais essa incursão em um terreno alheio à minha experiência profissional, mas, dada a importância e efervescência do assunto, pretendo continuar.

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[1] MAYR, E. Systematics and the Origin of Species. Harvard University Press (reprint), 1999.
[2] POPPER, K. Autobiography. In: The Philosophy of Karl Popper, Part I, Open Court, 1974.
[3] ALMEIDA, A.A. Sobre a palestra de Eduardo Lütz: “Ciência, Fé, Evolucionismo e Criacionismo”. 2007. Disponível em: <http://alvaroaugusto.blogspot.com/2007/06/sobre-palestra-de-eduardo-ltz-cincia-f.html>.