Seminários de Evolução 2011
Seminário Turma 2011 Licenciatura
Grupo: Álvaro Nascimento, Karolina Ribeiro, Pedro Landi
Até o presente momento, a Teoria do Big Bang é utilizada para explicar o surgimento da Terra. Acredita-se que nosso planeta se formou há 4,5 bilhões de anos e, durante cerca de um bilhão de anos, sofreu processos importantes, como seu resfriamento, viabilizando o surgimento da vida. Estudiosos mais antigos acreditavam que os seres vivos surgiam espontaneamente da matéria bruta – a hipótese da geração espontânea, também chamada de abiogênese. Entretanto, por meio de diversos experimentos, executados por cientistas, como Redi, Needham, Spallanzani e Pasteur, foi possível descartar essa hipótese, adotando a biogênese, que afirma que os micro-organismos surgem a partir de outros preexistentes. Embora tenha respondido uma grande questão, a biogênese não explica como se dá o processo de surgimento de uma espécie a partir de outra. Assim, existem algumas explicações para tal, sendo a origem por evolução química de Oparin, Haldane e Miller a mais aceita pela categoria científica. Essa teoria propõe que a vida surgiu a partir do arranjo entre moléculas mais simples, aliadas a condições ambientais peculiares, formando moléculas cada vez mais complexas, até o surgimento de estruturas dotadas de metabolismo e capazes de se autoduplicar, dando origem aos primeiros seres vivos.
Atualmente, acredita-se que o primeiro ser vivo era autotrófico. Dois motivos justificam sua ampla aceitação: o fato do planeta provavelmente não dispor de moléculas orgânicas suficientes para sustentar as multiplicações dos primeiros seres vivos até que a fotossíntese surgisse, e o fato de que, em razão da instabilidade do planeta, estes organismos só conseguiriam sobreviver se estivessem em locais mais protegidos, como fontes termais submarinas dos mares primitivos. Assim, a hipótese autotrófica sugere que os primeiros seres vivos surgiram primeiramente em ambientes mais extremos, nutrindo-se a partir da reação entre substâncias inorgânicas, tal como algumas Archaeas atuais: processo este denominado quimiossíntese. Essa hipótese sugere ainda que, a partir desses primeiros seres vivos, surgiram aqueles capazes de realizar fermentação, depois os fotossintéticos e, por último, os seres heterotróficos.
Mas afinal, o que é vida?
Para responder a essa questão, é preciso saber o que entendemos por vida. Há quem diga que ela é o encontro do espermatozóide com o óvulo. Outros afirmam que é o coração pulsando, o cérebro funcionando, ou que a vida é simplesmente o oposto da morte – se é que sabemos o que é a morte.
Seres humanos na Era Pré Histórica acostumados a lidar com vida e morte (morte de crianças e adultos na guerra), no entanto não tinham noção do que era a vida e pelejavam com a questão do "que é a vida"?
Esses acreditavam que um espírito pudesse residir em uma montanha, nascente, assim como em uma árvore ou em um animal ou em um humano. A visão animista da natureza acabou se desfazendo, mas a visão de que alguma coisa distinguia as criaturas vivas das criaturas inanimadas e deixava o corpo na hora da morte persistia. Na Grécia antiga essa alguma coisa foi chamada de sopro vital, mais tarde, principalmente na religião cristã, foi chamada de alma.
Quando os biólogos falam da vida, eles se referem à vida em oposição à falta dela em um objeto inanimado. Elucidar a natureza dessa entidade chamada vida tem sido um dos principais objetivos da biologia. Nesse contexto nota-se que vida é um substantivo que remete alguma coisa – substância ou força – e durante séculos estudiosos tentaram descobrir essa força ou substância. É como se a vida fosse uma matéria ou energia que move esses seres vivos. A vida é um substantivo que fortalece o ato de viver, mas ela não existe como entidade independente. Conseguimos explicar o viver, mas não conseguimos explicar essa entidade abstrata chamada VIDA.
FISICALISMO x VITALISMO
A situação era a seguinte: Sempre houve um campo da ciência defendendo a idéia de que os organismos vivos nada se diferenciam dos não-vivos, esses eram chamados de mecanicistas ou fisicalistas. Mas sempre houve um campo que defendia a idéia de que os organismos vivos possuem propriedade que não podem ser encontradas na matéria inanimada e conceitos e teorias biológicas não podem ser reduzidos às leis da química e da física. Neste século pode-se dizer que ambos estavam certos e errados em partes. Os fisicalistas acertaram ao dizer que não existia nada de metafísico nos seres vivos e que no nível molecular a vida é regida pelos mesmos princípios da química e física. Ao mesmo tempo os vitalistas estavam certos ao afirmar que ainda assim os vivos não são a mesma coisa que a matéria inerte, mas possuem diversas características autônomas, em particular seu programa genético historicamente adquirido, algo que inexiste na matéria inanimada. Os organismos vivos são sistemas multiordenados, bem diferente de qualquer coisa encontrada no mundo inanimado. A ciência que angariou princípio de ambos os pensamento e que é aceita hoje é o Organicismo.
As primeiras tentativas de produzir uma explicação natural para vida (em oposição à sobrenatural) foram de filósofos da Grécia Antiga como Epicuro, Aristóteles e Platão. Esse pensamento promissor foi, em grande parte, esquecido em séculos posteriores, principalmente na idade média, época em que a natureza era atribuída a Deus e às suas leis.
Foi ainda em tempos medievais, que a visão de que os seres vivos eram movidos por forças ocultas, foi substituída por uma nova forma de olhar para o mundo, que foi batizada de "desencantamento do mundo". Várias forma as influências que levaram ao desencantamento. Filósofos, desenvolvimentos tecnológicos e a influência iluminista, foram os responsáveis por essa revolução intelectual acerca do conceito de vida. Nessa época havia grande fascínio pelos relógios e outras invenções automatizadas, o que influenciou Descartes a afirmar que todos os organismos da terra, à exceção dos humanos, nada mais eram do que máquinas. Surgia aí o Fisicalismo, uma corrente ideológica que, diferente das visões animistas, procurava explicações mais racionais, baseadas em leis da física, para explicar a vida.
No século XIX, o fisicalismo, se fez presente em cientistas que refutavam idéias vitalistas (metafísica para explicar a vida). Muitos desses eram fisiologistas e anatomistas e contribuíram bastante para a ciência descobrindo fenômenos como transmissão elétrica de impulsos nervosos e produção de calor pelos animais homeotérmicos. A ascensão dos fisicalistas era clara nessa época, porém, sofriam oposição do pensamento vitalista, que insistia na idéia de que as explicações fisicalistas eram ingênuas e alienadas, quando se iam explicar processos vitais. Segundo os opositores ao fisicalismo, é irônico o fato de os mesmos atacarem o vitalismo por invocarem à vida uma explicação misteriosa e metafísica e ainda assim, em suas próprias explicações, tenham usado fatores igualmente misteriosos como "energia" e "movimento". Em suma, os fisicalistas tentavam explicar os processos naturais, reduzindo-os à simples mecânica dos átomos, comparando esses processos como sendo os mesmos da matéria inanimada. Assim, essas explicações não tinham muito valor explicativo e permaneceram vazias na compreensão do que é Vida. O contra-argumento dos Vitalistas estava no fato de que os movimentos de átomos e moléculas, a menos que sejam dirigidos, são aleatórios, assim como o movimento browniano. Algo precisa dar direção a esses movimentos e isso, os fisicalistas não conseguiam explicar a partir de uma lógica mecanicista. No seu devido tempo as explicações fisicalistas vazias da vida se tornaram aparentes para a maioria dos Biólogos, que adotavam uma postura cética de que os organismos e processos vitais eram explicados pelo exaustivamente pelo fisicalismo reducionista.
O problema de explicar a vida, foi a ocupação dos vitalistas desde a Revolução Científica até grande parte do século XIX. Nesse mesmo período, Descartes e seus seguidores, não haviam conseguido convencer a maioria dos estudiosos de plantas e animais de que não havia nenhuma diferença essencial entre os organismos vivos e a matéria inanimada. Ainda assim, os estudiosos Vitalistas, precisaram lançar um novo olhar sobre a vida e tentaram propor argumentos científicos (e não metafísicos e teológicos) contra a teoria de Descartes. Essa necessidade levou ao surgimento da escola Vitalista de Biologia.
As reações do Vitalismo ao Fisicalismo foram diversificadas e cada uma delas argumentava sobre diferentes aspectos da Vida. Alguns centravam em propriedade vitais inexplicadas, outros na natureza holística das criaturas vivas e outros ainda na adaptação dos organismos vivos a um determinado ambiente. Todos esses contra-argumentos ao fisicalismo foram agrupados no pensamento Vitalista. Mas, por mais decididos e convincentes que fossem os vitalistas em sua rejeição do modelo cartesiano, eles eram igualmente indecisos e pouco convincentes em seu próprio esforço explicativo. O fato é que não havia uma teoria coesa.
Considerando que os vitalistas possuíam teorias diversificadas, essas tentavam relacionar a vida à existência de substâncias e forças que não eram estudadas pelos físicos, como o protoplasma (substância, que segundo os vitalistas não existiam na matéria inanimada) ou uma força especial a qual não lidavam os físicos. Fisiologistas, embriologistas, anatomistas acreditavam que havia algo que eles não conseguiam explicar, uma força, substância ou energia, que impunha aos organismos vivos uma propriedade particular à esses, que os diferenciava da matéria inanimada, algo como uma caixa-preta da vida. A teoria da Evolução por Seleção Natural de Darwin, tem um papel fundamental na evolução do pensamento sobre a vida. Darwin negava qualquer existência de uma força cósmica, substituindo-a por um "mecanismo" para a mudança evolutiva. Segundo Darwin, a existência de causas que operam mecanicamente em todo o domínio da Biologia é plausível e com isso, as interpretações vitalistas da vida perderam credibilidade no meio acadêmico.
As razões para o vitalismo ter perdido credibilidade são muitas: Em primeiro lugar, o vitalismo, cada vez mais, era visto como uma explicação metafísica da vida e não tinha um método para explicar suas teorias; Em segundo lugar, devido ao desenvolvimento da química e da Bioquímica, foi possível elucidar que o protoplasma, proposto como sendo uma substância diferente das estudadas até o momento, não era nada mais do que o citoplasma, composto por organelas, que em sua composição molecular possuía os mesmos componentes básicos da matéria inanimada. Assim, a explicação do protoplasma como sendo uma substância com propriedades diferentes, foi refutada com sucesso; Em terceiro lugar a genética e o darwinismo deram um fim à força vital que direcionava a vida para um destino pré-estabelecido. O vitalismo, dizia-se, tirou os fenômenos da vida de uma esfera da ciência e os transferiu para a esfera da metafísica. Mas isso não exclui o fato de que os Vitalistas foram FUNDAMENTAIS, para o reconhecimento da Biologia como uma disciplina científica autônoma.
A derrocada do Vitalismo, em vez de levar a vitória do mecanicismo, resultou em um novo sistema explicativo. Esse novo paradigma aceitava que os processos no nível molecular poderiam ser exaustivamente explicados por processos físico-químicos, mas que esses mecanismos desempenhavam um papel cada vez menor, se não desprezíveis, em níveis de integração mais altos (complexos). Eles são substituídos pelas características emergentes dos sistemas organizados. Assim, as características únicas dos organismos vivos não se devem à sua composição e sim à sua organização (modo como se organizam os elementos da matéria, elementos esses comuns ao vivo e ao não vivo). Essa linha de pensamento é hoje chamada de Organicismo. De acordo com W.E. Ritter, em 1919, os todos (organismos complexos), são tão relacionados com suas partes (elementos como as células, por exemplo), que não só a existência do todo depende da ordenada cooperação e interdependência de suas partes (produção de enzimas, por células de glândulas do intestino delgado, para a digestão de proteínas, favorecendo a absorção de alimentos e conseqüentemente a sobrevivência do indivíduo animal), mas também o todo exerce uma medida de controle determinante sobre suas partes (sensibilidade de neurônio sensores, que levam à mobilização de vários componentes do organismo). Resumindo em uma frase: "O todo é mais do que a soma de suas próprias partes". A objeção dos organicistas não era pelo aspecto mecanicista do fisicalismo, mas sim ao seu aspecto reducionista. Para os reducionistas, o problema da explicação é resolvido assim que a redução aos menores componentes é atingida, ou seja, a explicação para a vida está nas moléculas elementares que compõem os organismos vivos. Eles afirmam que descobertas todos os componentes e suas funções, a explicação de tudo que é observado em níveis mais complexos de organização seria fácil. Os pioneiros do Organicismo, argumentaram de forma eficaz contra a abordagem reducionista e descrevera.
AS CARACTERÍSTICAS DISTINTIVAS DA VIDA
Hoje, quer se consulte biólogos de campo, quer se consulte filósofos da ciência, parece Havre um consenso a respeito da natureza dos organismos vivos. Nos níveis molecular e celular, a maior parte das funções obedecem as leis da física e da química. Ainda assim os organismos vivos são fundamentalmente diferentes da matéria inanimada. Eles são sistemas ordenados hierarquicamente, com muitas propriedades emergentes que jamais são encontradas na matéria inanimada e o mais importante: suas atividades são governadas por programas genéticos que contém informações adquiridas ao longo da história, de novo algo ausente na matéria inanimada.
Segue abaixo alguns fenômenos específicos dos organismos vivos:
Programas que evoluem: Os organismos vivos são produtos de 3,8 bilhões de anos de evolução. Todas as suas características refletem essa história. Características como o desenvolvimento e o comportamento são controladas por programas genéticos. Historicamente, há uma continuidade desde a origem da vida até as árvores gigantes, os elefantes e os humanos;
Propriedades químicas: Embora em última instância os organismos vivos se constituam dos mesmos átomos que a matéria inanimada, os tipos de moléculas responsáveis pelo seu desenvolvimento e outras funções não são encontradas na matéria inanimada;
Mecanismos regulatórios: Os organismos vivos possuem vários tipos de mecanismos regulatórios que mantém o equilíbrio do sistema como um todo;
Organização: São sistemas ordenados e complexos. Isso explica sua capacidade de interação e de controle da interação do genótipo bem como seus limites evolutivos e de desenvolvimento;
Sistemas fruto da evolução: São sistemas adaptados, resultantes de inúmeras gerações prévias, submetidas à seleção natural;
Ciclo de vida: Os organismos, ao menos os que se reproduzem sexualmente, passam por um ciclo definido, começando com um zigoto e passando por vários estágios embrionários até atingir a idade adulta;
Em síntese, essas propriedades dos organismos vivos lhes conferem um grande número de capacidades ausentes nos sistemas inanimados:
- A capacidade de evoluir
- A capacidade de se auto replicar;
- A capacidade de crescer e se diferenciar por um programa genético;
- A capacidade de ter metabolismo (adquirir e liberar energia)
- A capacidade de responder a estímulos do ambiente;
- A capacidade de mudar em dois níveis, o do fenótipo e o do genótipo;
Células -tronco
Células-tronco são aquelas que encerram as informações capazes de gerar um novo ser vivo igual ao seu semelhante parental. A célula-tronco pluripotente é aquela que resulta da fusão do gameta masculino (espermatozóide) com o gameta feminino (óvulo). Ela é pluripotente porque pode diferenciar pelo menos 230 tipos de células diferentes no corpo humano. E ainda, ela pode se transformar em célula germinativa geradora de gametas masculino e feminino. As células embrionárias no adulto perderam essa capacidade pluripotencial de diferenciação, ainda que algum potencial seja mantido (Ética Revista, professor Antônio Teixeira -2005, p. 6).
Por possuírem a capacidade de se diferenciarem em vários tecidos, essas células carregam a esperança de poderem curar várias doenças. No Brasil, a Lei de Biossegurança permite o uso de células-tronco de embriões humanos produzidos por fertilização in vitro e não utilizados, desde que sejam inviáveis ou congelados por mais de 3 anos, e com o consentimento dos genitores. Em 2005, porém, o então procurador-geral da República, Cláudio Fonteles, propôs uma ação de inconstitucionalidade contra esses dispositivos da lei dizendo que eles violam o direito à vida. Afinal, para Fonteles, o embrião já é um ser humano. O Supremo Tribunal Federal discutiu o tema durante dois anos sem chegar a uma conclusão, até que pediu ajuda. Convidou cientistas para uma audiência pública e viu que a ciência também está longe de um consenso.
Em geral, os pesquisadores contra a utilização de células-tronco defendem que a vida começa quando o espermatozóide fertiliza o óvulo, dando origem a um novo indivíduo com código genético distinto. Mas há pelo menos outras 7 visões científicas sobre o início da vida. Para a teoria embriológica, a vida começa na terceira semana de gestação, quando o embrião adquire individualidade. Antes disso, ele pode se dividir e dar origem a outros indivíduos. Essa visão permite o uso de contraceptivos como à pílula do dia seguinte. Já a teoria neurológica aplica a definição de morte para marcar o início da vida: se a morte é o fim das ondas cerebrais, então vida é o início dessa atividade, o que ocorreria somente após a oitava semana de gestação. Outros cientistas afirmam que a vida começa com a nidação, ou seja, a fixação do embrião no útero. Como a nidação em geral só acontece a partir do 40º dia, essa é uma visão bastante defendida por pesquisadores de células-tronco em embriões congelados.
O debate científico não termina aí. A visão ecológica sustenta que a vida começa quando o feto pode viver fora do útero. Para isso é preciso que os pulmões estejam prontos, o que ocorre por volta da vigésima quinta semana de gestação. Segundo a visão fisiológica, a vida humana começa quando o indivíduo nasce e se torna independente da mãe, com seu sistema circulatório e respiratório. Já a visão metabólica sustenta que a vida é um processo contínuo. Portanto, não faz sentido discutir seu início já que o óvulo e o espermatozóide são apenas o meio da cadeia vital.
Por existirem várias vertentes sobre este assunto, boa parte dos cientistas acredita que não cabe à ciência definir quando a vida começa do ponto de vista ético, mas, sim, definir de que vida está se falando. Caberia à sociedade escolher, por exemplo, se é ou não uma atitude condenável eticamente interromper a gestação de um embrião humano sem cérebro.
Vida: o oposto da morte?
As questões do começo e do fim da vida humana são agora muito difíceis de responder, principalmente devido as questões do uso de células embrionárias ou da doação de órgãos de adultos cerebralmente mortos, mas com o coração batendo. Sendo a utilização tanto dos embriões quanto dos órgãos doados uma questão de quando ainda não há vida ou quando já não se tem mais vida respectivamente, fica clara a importância da definição de vida que consecutivamente irá definir a morte, ou pelo menos influenciar sua definição própria. Anteriormente no texto, temos uma breve noção de como é difícil definir vida e ainda mais difícil definir quando ela acontece. Partindo das diferentes tentativas de explicá-la (vida e seu ponto inicial) podemos presumir que cada uma delas deverá influenciar o diagnóstico de morte.
Segundo Júlio Severo, para aliviar o peso de nossa consciência e livrar-nos de nossas preocupações com relação à retirada de órgãos de seres humanos ainda vivos, criou-se a definição de morte cerebral. O conceito de morte foi redefinido a fim de atender a outros propósitos, tendo uma nova idéia: morte com o coração batendo. Assim o conceito de morte e vida estariam se reforçando pois uma vez que para muitos cientistas para ser considerado com vida, o individuo que a "pleiteia" deve possuir sistema nervoso aquele que perde a capacidade desse sistema pode ser considerado sem vida ou morto. Várias outras teorias sobre o que é vida foram vistas mas parece que a teoria neurológica é a mais marcante quando se discute o que é morte segundo os que respondem o que é vida.
Como podemos usar o termo origem da vida se até hoje não sabemos realmente o que essa palavra significa? Como a ética pode barrar de maneira legítima o estudo com embriões se há tantas versões possíveis para a vida? Essa situação pouco usual da ciência, ética e por que não da sociedade deixa claro que o debate acontecerá, assim como os estudos científicos que apelam para vida, mesmo enquanto ainda não saciamos a sede de uma definição convincente sobre algo que parece tão claro, mas que sempre nos leva a reflexão e não a conclusão.
O tema é tão polêmico e discutível, pois está impregnado de noções pessoais, e, portanto cheio de possibilidades. Talvez nunca descubramos o que considerar como vida, assim como não é possível determinar o momento exato em que uma espécie se tornou outra. Mesmo parecendo um erro grave argumentar contra ou a favor da vida sem ao menos saber o que significa, fica claro que a "vida" não pode esperar por nossa impaciência, muito mais que definições, devemos ter claro em quê acreditamos, pois essa parece ser a única verdade a respeito da vida.
Esse trabalho deixa no ar algumas questões ...o que é vida para você? Você utilizaria uma célula-tronco embrionária? Você é a favor ou contra a eutanásia?
Não existem respostas certas para estas questões.
30 maiores mistérios da ciência- Revista Super ,Ed:240 a. Disponível em: http://super.abril.com.br/revista/240a/materia_especial_261570.shtml?pagina=1. Acesso em: 15/05/2011.
Júlio Severo. Eutanásia: Matando os doentes, os deficientes e os idosos em nome da compaixão. Disponível em: http://jesussite.com.br/download/EUTANASIA_Julio_Severo.pdf. Acesso em: 12 de maio. 2011.
Mariana Araguaia- Graduada em Biologia-Equipe Brasil Escola. Disponível em: http://www.brasilescola.com/biologia/origem-vida.htm. Acesso em 15/05/2011.
TEIXEIRA, Antônio Raimundo Lima. Células-tronco: realidade e perspectivas. Ética Revista. Órgão de Divulgação do Conselho Regional de Medicina do Distrito Federal – CRM DF. Ano III, ed. 2, mar./abr., 2005.
Mayr, Ernst, 1904 – 2005. Isto é Biologia: A ciência do mundo vivo/Ernst Mayr. Pg 19 à pg 46; Companhia das Letras, 2008.