A CONTROVÉRIA CIENTÍFICA SOBRE A EXPLOSÃO CAMBRIANA

janeiro 19, 2007 às 4:08 pm | Publicado em Blogroll, Uncategorized | Deixe um comentário

A CONTROVÉRSIA CIENTÍFICA SOBRE A EXPLOSÃO CAMBRIANA

© Center for Science and Culture/Discovery Institute, 1511 Third Avenue, Suite 808, Seattle, WA 98101

Darwin chamou sua teoria de “descendência com modificação”. A frase refletia sua crença de que todos os organismos eram descendentes modificados de um ancestral comum que viveu no passado distante. A única ilustração em seu livro A Origem das Espécies mostra a “árvore da vida”, o padrão que se espera encontrar no registro fóssil, se a teoria fosse correta. O ancestral comum viria primeiro, como uma simples espécie na base da árvore. As pequenas diferenças entre os indivíduos apareceriam primeiro, e essas diferenças eventualmente aumentariam até que uma espécie se tornasse duas ou mais. As diferenças entre as espécies iriam aumentar até que algumas espécies se tornassem tão diferentes ao ponto de ser classificadas em gêneros separados; os gêneros iriam divergir e se tornar famílias separadas, as famílias iriam divergir para se tornar ordens separadas, e assim por diante. Eventualmente, as diferenças tornar-se-iam tão grandes que onde originalmente havia uma grande divisão, ou “filo”, agora passariam a haver dois. Hoje há várias dezenas de filos animais. Os principais incluem os nematódeos (vermes cilíndricos), anelídeos (minhocas e sanguessugas), moluscos (ostras e caracóis), artrópodes (lagostas e insetos), equinodermos (estrelas e ouriços do mar) e cordados (peixes e mamíferos).

Se a teoria de Darwin estivesse correta, então um longo acúmulo de pequenas diferenças deve ter precedido as grandes diferenças que agora vemos entre os filos de animais. Como o próprio Darwin escreveu, antes dos grandes filos terem aparecido, deve ter havido “vastos períodos” durante os quais “o mundo estava repleto de seres vivos” (Excerto A, p.83). Porém, no registro fóssil, a maioria dos filos animais aparece completamente formada no começo do período geológico conhecido como Cambriano, sem evidência fóssil de que eles se ramificaram a partir de um ancestral comum. Darwin estava ciente disso, reconhecendo em A Origem das Espécies que “várias das principais divisões do reino animal aparecem de repente nas rochas fossilíferas mais inferiores que se conhece.” Ele chamou isso de um problema “sério” e que “por enquanto deve permanecer inexplicável; e verdadeiramente pode ser promovido como um argumento válido contra as visões aqui acolhidas” (Excerto A, pp. 82, 85).

(A) Charles Darwin, A Origem das Espécies, 6ª ed. (New York: D, Appleton, 1890), Capítulo X.

Entretanto, Darwin permaneceu convencido de que a sua teoria era verdadeira. Ele especulou que os ancestrais dos diferentes filos não haviam sido encontrados porque o registro fóssil era imperfeito. Se, como pareciam, as rochas de antes do Cambriano tivessem sido deformadas pelo calor e a pressão, ou erodidas, então os fósseis dos ancestrais poderiam nunca ser encontrados. Porém, ele reconheceu que “não tinha uma resposta satisfatória” para o problema (Excerto A, p. 84).

Todavia, a coleta subseqüente produziu muitos fósseis de organismos que viveram antes do Cambriano. Jazidas fósseis no Canadá (o folhelo de burgess) e da China (a fauna de Chengjiang) também produziram coleções de fósseis do Cambriano muito mais fartas do que as disponíveis para Darwin e seus contemporâneos. Revisando a evidência em 1991, o paleontologista de Berkeley James Valentine e seus colegas notaram: “Durante os últimos 40 anos, rochas mais antigas do que tinha se considerado ser a base do Cambriano realmente produziram fósseis que agora permitem análises muito mais detalhadas da evolução dos metazoários [i.e., animais multicelulares] primitivos” (Excerto B, p. 280). Valentine e seus colegas descobriram que “provou-se não ser possível delinear transições” dentre os filos, e a evidência aponta para uma “explosão” Cambriana, que “foi até mesmo mais abrupta e extensiva do que anteriormente previsto” (Excerto B, pp. 281, 294). Os autores concluíram que “a explosão de metazoários é real; é grande demais para ser mascarada por falhas no registro fóssil” (Excerto B, p.318).

Alguns cientistas sugeriram que os ancestrais fósseis para os filos animais estão ausentes não porque as rochas foram deformadas ou erodidas, mas sim porque os animais de antes do Cambriano não tinham partes duras, e assim, em princípio, nunca se fossilizaram. De acordo com esta hipótese, a explosão Cambriana representa meramente a aparição de conchas e esqueletos de animais que já tinham evoluído há muito tempo. Porém, a evidência fóssil não suporta esta hipótese. Primeiro, como o paleontologista de Harvard Stephen Jay Gould, e o paleontologista de Cambridge Simon Conway Morris apontaram, a maioria dos fósseis da explosão Cambriana tem corpo-mole (Stephen Jay Gould, Wonderful Life – New York: Norton, 1989]; Simon Conway Morris, The Crucible of Creation – Oxford: Oxford University Press, 1998). Segundo, a evidência fóssil aponta para o surgimento de muitos planos corporais novos no Cambriano, não somente a aquisição de partes duras por filos já existentes. De acordo com o paleontologista de Berkeley James Valentine, a explosão Cambriana “envolveu muito mais grandes grupos animais do que apenas os filos viventes com esqueletos duráveis.” Foram “novos tipos de organismos que apareceram, e não linhagens antigas agora apresentando ‘armaduras-esqueléticas’” (Excerto C, p. 533). Valentine concluiu: “o registro que temos não apóia bem os modelos que postulam um longo período de evolução dos filos de metazoários” antes do Cambriano (Excerto C, p. 547).

(B) James W. Valentine et al., “The Biological Explosion at the Precambrian-Cambrian Boundary”, Evolutionary Biology 25 (1991): 279-356.

(C) James W. Valentine, “The Macroevolution of Phyla”, pp. 525-553. Em: Jere H. Lipps & Philip W. Signor (editores). Origin and Early Evolution of the Metazoa (New York: Plenum Press, 1992).

Estudos recentes também têm enfatizado a brusquidão da explosão Cambriana. Após analisar a datação geológica das rochas próximas do limite Pré-Cambriano–Cambriano, Bowring e seus colegas relataram em 1993 que a explosão Cambriana de filos animais “provavelmente não excedeu um período de 10 milhões de anos” (Excerto D, p. 1297). Como Valentine, Jablonski e Erwin apontaram em 1999, isto é “menos de 2 % do tempo da base do Cambriano até o presente” (Excerto E, p. 852). Visto que o tempo do Cambriano até o presente é somente certa de 1/70 do tempo desde a origem da vida na Terra, isso significa que a explosão Cambriana foi realmente geologicamente muito abrupta.

De acordo com Valentine, Jablonski e Erwin, uma grande extensão de novos dados “não silencia a explosão, que continua a resistir como uma das características principais da história dos metazoários” (Excerto E, p. 851).

(D) Samuel A. Bowring et al., “Calibrating Rates of Early Cambrian Evolution,” Science 261 (1993): 1293-1298.

(E) James W. Valentine, David Jablonski & Douglas H. Erwin, “Fossils, molecules and embryos: new perspectives on the Cambrian explosion,” Development 126 (1999): 851-859.

Qual é o significado da explosão Cambriana na avaliação da teoria de Darwin de que todos os animais são descendentes modificados de um ancestral comum? Como vimos, o próprio Darwin considerou isso um sério problema (Excerto A). Embora a teoria de Darwin previsse que a evolução animal deveria proceder da “base para o topo”, com as grandes diferenças emergindo por último, James Valentine e seus colegas escreveram em 1991 que o padrão da explosão Cambriana “cria a impressão de que a evolução dos metazoários tem, de forma geral, procedido do ‘topo para a base’” (Excerto B, p. 294). Harry Whittington, um especialista nos fósseis Cambrianos do folhelho de Burgess, escreveu em 1985: “É muito provável que os animais metazoários surgiram de forma independente em diferentes áreas. Eu vejo de forma cética os diagramas que mostram as ramificações e diversificação da vida animal ao longo do tempo, partindo de um único tipo de animal na base” (Excerto F, p. 131). O biólogo evolucionista Jeffrey Levington, embora convencido da ancestralidade comum dos animais, reconheceu em 1992 que a explosão Cambriana – “o big bang da vida”, como ele a chamava – permanece como “o mais profundo paradoxo da biologia evolutiva” (Excerto G, p. 84). Embora “os planos corporais que evoluíram no Cambriano, de forma geral, serviram como projetos para os que se vêem hoje em dia,” Levington não via “nenhuma razão para se pensar que a taxa de evolução já foi mais lenta ou mais rápida do que é agora. Contudo, esta conclusão ainda deixa sem respostas o paradoxo apresentado pela explosão Cambriana e a persistência misteriosa daqueles planos corporais antigos” (Excerto G, pp. 84, 90). Em 1990, o biólogo da Universidade da Califórnia, Malcolm Gordon escreveu: “Os resultados de pesquisas recentes fazem parecer improvável que poderia ter havido formas basais únicas para muitas das categorias mais elevadas de diferenciação evolutiva (reinos, filos, classes)” (Excerto H, p. 331). Gordon concluiu: “A versão tradicional da teoria da descendência comum aparentemente não se aplica aos reinos [i.e., plantas, animais, fungos e bactérias] como presentemente reconhecidos. Ela provavelmente não se aplica a muitos, se não todos, os filos, e possivelmente também para muitas classes dentro dos filos” (Excerto H, p. 335).

(F) Harry B. Whittington, The Burgess Shale (New Haven, CT: Yale University Press, 1985).

(G) Jeffrey S. Levinton, “The Big Bang of Animal Evolution,” Scientific American 267 (November, 1992): 84-91.

(H) Malcolm S. Gordon, “The Concept of Monophyly: A Speculative Essay,” Biology and Philosophy 14 (1999): 331-348.

Portanto, a explosão Cambriana é real, e para alguns biólogos ela é pelo menos paradoxal e misteriosa de acordo com a perspectiva da teoria de Darwin. Para outros biólogos, ela na verdade constitui evidência contra a hipótese de Darwin de que todos os animais evoluíram a partir de um único ancestral comum. Contudo, alguns cientistas continuam a defender a teoria de Darwin ao afirmar que a explosão Cambriana é perfeitamente consistente com ela. Um desses é Alan Gishlick do National Center for Science Education – NCSE, um grupo que se opõe a qualquer crítica à evolução Darwiniana nas aulas de biologia. Em comentários escritos enviados ao Ministério da Educação do Estado do Texas na audição sobre a adoção de livros em 09/07/2003, Gishlick criticou o livro Icons of Evolution (Washington, DC: Regnery Publishing, 2000), do biólogo Jonathan Wells. Em seus comentários, Gishlick escreveu que a explosão Cambriana na verdade ocorreu “durante um período de 15-20 milhões de anos” e que o “surgimento de planos corporais ‘do topo para a base’ é, ao contrário ao que Wells diz, compatível com as previsões da evolução” (Excerto I, p.15). Entretanto, a afirmação de Gishlick sobre a duração da explosão Cambriana está em desacordo com as visões publicadas de James Valentine e seus colegas (Excerto B, p. 279; Excerto E, pp. 851-853), e Samuel Bowring e seus colegas (Excerto D). Além do mais, se por “evolução” Gishlick quer dizer “evolução Darwiniana”, então sua afirmação de que um padrão “do topo para a base” é consistente com a evolução entra em conflito com as visões publicadas de Harry Whittington (Excerto F) e Malcolm Gordon (Excerto H). Evidentemente, os desacordos de Gishlick não são apenas com Wells.

Gishlick também argumentou que as diferenças principais dentre os filos animais não são tão grandes afinal. Ele escreveu: “O cordado vivo mais primitivo, Amphioxus é muito semelhante ao cordado fóssil do Cambriano, Pikia [sicPikaia na verdade]. Ambos são basicamente vermes com uma haste rígida (a notocorda). A quantidade de mudanças entre um verme e um verme com uma haste rígida é relativamente pequena, mas a presença de uma notocorda é uma grande distinção do ‘plano corporal’ de um vertebrado. Mais adiante, há só um pequeno passo entre um verme com uma haste rígida e um verme com uma haste rígida e uma cabeça (e.g., Haikouella; Chen et al., 1999) ou um verme com uma haste rígida segmentada (vértebras), uma cabeça e dobras tegumentárias semelhantes às nadadeiras (e.g., Haikouichthyes; Shu et al., 1999). Finalmente, adicione um corpo fusiforme, nadadeiras diferenciadas e escamas; o resultado é algo semelhante a um ‘peixe’” (Excerto I, p. 15). Contudo, o cenário imaginário de Gishlick ignora a maioria das coisas que os biólogos sabem sobre vermes e cordados. Há várias diferenças anatômicas fundamentais entre esses dois grupos, que podem ser encontradas em qualquer livro bom de biologia; possuir uma notocorda é somente uma delas. Se os cordados fossem simplesmente vermes com uma haste rígida, eles poderiam nem mesmo ser classificados em um filo separado. Além do mais, de uma perspectiva evolucionária, os vermes e cordados não são proximamente relacionados. Nas árvores evolutivas padrão (tais como as reproduzidas na 6ª edição do livro Biology, de Campbell & Reece), os cordados (seta verde no topo das páginas 636 e 640, no Excerto J) são considerados mais próximos aos equinodermos (estrelas e ouriços do mar) do que com qualquer filo de vermes (dois dos quais são indicados pelas setas rosa e laranja no topo dos mesmos diagramas do Excerto J). Gishlick cita dois artigos científicos para apoiar seu argumento: O primeiro aponta que a maioria dos cordados primitivos pode ter cérebros rudimentares, e assim, serem mais próximos aos cordados com cabeças do que se pensava, mas não aborda o problema de como se deu a origem do primeiro cordado (Excerto K, p. 522). O segundo artigo contradiz a sugestão de Gishlick, de uma vez que um verme possui uma haste rígida, ele poderia facilmente evoluir e se transformar em um vertebrado. De acordo com Shu e seus colegas, “a derivação dos primeiros vertebrados a partir dos cefalocordados [i.e., os cordados mais primitivos] deve ter exigido uma enorme reorganização do corpo” (Excerto L, p. 46). Novamente, os desacordos de Gishlick não são apenas com Wells.

(I) Alan Gishlick, “Comments on the Discovery Institute’s ‘Analysis of the Treatment of Evolution in Biology Textbooks’,” submitted to the Texas Education Agency in connection with their July 9, 2003 public hearing on textbook adoption.

(J) Neil A. Campbell & Jane B. Reece, Biology, Sixth Edition (San Francisco: Benjamin Cummings, 2002).

(K) J.-Y. Chen, Di-ying Huang & Chia-Wei Li, “An early Cambrian craniate-like chordate,” Nature 402 (1999): 518-522.

(L) D.-G. Shu et al., “Lower Cambrian vertebrates from South China,” Nature 402 (1999): 42-46.

Visto que a brusquidão e extensão da explosão Cambriana são tão bem documentadas, não há desculpas para um livro de biologia que lide com o registro fóssil animal e não comente nada sobre ela. Além do mais, como alguns biólogos afirmam que a explosão Cambriana apresenta um desafio – ou pelo menos um paradoxo – para um dos princípios fundamentais da teoria de Darwin, qualquer livro de biologia que não discuta este desafio falha em propiciar aos estudantes os recursos para refletir de forma crítica sobre a explicação para a evolução mais amplamente ensinada.

————————-

Tradução: Maximiliano Mendes.

Para baixar uma versão em formato .pdf, clique < aqui > ou < aqui >.

O artigo original pode ser encontrado < aqui >.

Anúncios

TrackBack URI


Entries e comentários feeds.

%d blogueiros gostam disto: