Como tenho já dito em alguns textos, é entediante discutir ciência e religião com criacionistas porque geralmente a discussão se prende em diferenciar esses dois conceitos. O problema é que os criacionistas não enxergam essas discussões. Talvez um criacionista que já tenha vivido em um ambiente acadêmico ou participado de uma iniciação cientifica consiga distinguir. A ciência não tem respostas para todas as perguntas, nem mesmo a evolução pode explicar cada passo evolutivo de cada animal, ou propostas explicativas da evolução de animais que nem mesmo a ciência descobriu. A seleção natural é o principal mecanismo evolutivo, embora hajam outros tão importantes quanto o tal. Pode ser que hajam organismos que consigam realmente burlar a seleção natural e que estejam sujeitos a outros mecanismos, como a deriva genética, a exaptação ou outros mecanismos.

Alias essa é a função da iniciação cientifica, instruir o jovem cientista a desenvolver seu potencial analítico e criticidade cientifica.

A essência do criacionismo é a especulação, geralmente a busca de falhas, onde a ciência não se apresenta a religião tenta explicar. Então quando há assuntos polêmicos o criacionismo ataca. Obviamente que so porque não há uma explicação cientifica não significa necessariamente que a única explicação seja um designer inteligente como já citado no texto DESCARTANDO A COMPLEXIDADE IRREDUTÍVEL DO DESIGNER INTELIGENTE. A ciência tem rejeitado o misticismo e buscado no materialismo e empirismo as respostas para as perguntas do mundo. Erroneamente os criacionistas acreditam que a ciência confirma as obras de Deus, o que evidencia que somente no criacionismo há essa interpretação. Em um ambiente acadêmico a ciência vem buscando empiricamente as evidencias da evolução da metamorfose por exemplo e não a crença pela fé. Isso não confirma obra de Deus e sim da seleção natural e de outros mecanismos evolutivos.

No caso, escrevo este texto respondendo a um desafio dado em um site criacionista que afirma que a biologia evolutiva não é capaz de explicar como a evolução criou dois organismos em um único corpo, a borboleta. Falando mais especificamente da metamorfose.

Não é o primeiro desafio, na verdade o presente site tem depositado cotidianamente textos descaracterizando as especulações criacionistas e tem gerado bastante visitas. A resposta para tal evento fisiológico é facilmente visualizada em qualquer livro bom de fisiologia animal, de preferência comparada.

As discussões entre ciência e religião ocorrem da maneira mais inútil possível, criacionistas perguntando como é possível a evolução criar tais características, como no caso da metamorfose, sendo que já há evolução já tem explicações razoáveis que ainda são incompreendidas pelos criacionistas porque ao invés de estudar a fisiologia dos animais e fazer perguntas qualitativamente pertinentes ficam lendo livros mitológicos.

Isso porque a dinâmica dos genes evidencia como é possível criar dois organismos em um genoma.

De fato, a metamorfose ocorre em diversos grupos de animais, talvez o grupo de vertebrados que mais bem evidencia isso sejam os anfíbios.

É reconhecido até mesmo pelos criacionistas, que um gene não é responsável por uma característica, ou até mesmo por uma proteína, mas sim por varias versões. De fato, a receita de uma proteína é feita com base nos genes. No momento da transcrição dessa receita em proteína o RNA sofre edições e podem gerar proteínas relativamente distintas, bem como o resultado da expressão dos genes, isso se chama pleiotropia.

A pleiotropia é o nome dado aos múltiplos efeitos de um gene. Acontece quando um único gene controla diversas características do fenótipo que muitas vezes não estão relacionadas.

Um gene que participa da produção de uma característica anatômica ou fisiologia e até comportamental de um organismo em um determinado local ou tecido do corpo tem outra função em outro local. Assim, não é preciso mais material genético para criar mais informação genética.

Assim, com poucos genes é possível criar estruturas complexas. De fato, a variação anatômica é a mais evidente (veja: LAGARTO SEM OLHOS E SEM PATAS É DESCOBERTO NO CAMBOJA) e muitas visualizadas na evo-devo, ou desenvolvimento embrionário.

No caso dos vertebrados por exemplo, a axolotl, um anfíbio que lembra uma salamandra e que não se desenvolve completamente, cessando sua metamorfose naturalmente e conclue-se mantendo características juvenis, a neotenia ou pedomorfose. Experimentalmente a injeção de tiroxina T3 e T4 leva a axolotl a desenvolver uma salamandra completa anatomicamente. O que mostra que existe não somente o trabalho de genes e sua pleitropia bem como estímulos hormonais atuando na expressão dos genes.

A presença da matéria prima necessária e a pleiotropia existente pode levar a ocorrência de metamorfose. Da mesma forma que uma criança se torna um adulto com voz grossa, pelos pubianos o desenvolvimento quantitativo e qualitativo também ocorre com os anfíbios e com os insetos.

A chave da evolução da metamorfose esta nos hormônios.

Uma pessoa realmente interessada nesse assunto debruçaria-se em um livro de fisiologia e biologia molecular para fazer uma pergunta tão facilmente explicada, embora a riqueza de detalhes é o que realmente mostra como a evolução trabalhou.

Uma borboleta pode ser considerado um animal que possui uma dupla vida (não um anfíbio: Amphi = duas, bio = vida ) são dois organismos geneticamente idênticos mas anatomicamente e fisiologicamente distintos.

Essas diferenças são dadas pela mudança de expressão gênica, que é governada por hormônios. Mas onde se produz os hormônios?

Aqui a explicação se torna simples e razoavelmente fácil.

A função endócrina é melhor compreendida em invertebrados do que a dos vertebrados. Grande parte das glândulas dos insetos estão fora do controle neuro-endocrino. Essas glândulas endócrinas são órgãos produtores de hormônios, e esses órgãos evoluíram como qualquer outro órgão do corpo, como um coração.

As glândulas evoluíram como qualquer outro órgão em qualquer outro grupo animal, embora no nosso caso estejamos falando de glândulas que produzem uma determinada substância que em certas concentrações desencadeiam um processo de reformulação corporal.

Somos o que comemos, e o que comemos influencia claramente nossa fisiologia e nossa evolução.

Urubus tem um sistema imunológico diferenciado porque se alimenta de animais mortos cobertos por bactérias extremamente virulentas, anfíbios venenosos assim o são devido a sua alimentação e fisiologia. De fato, anfíbios extremamente venenosos quando criados em cativeiro e alimentados com insetos que não fazem parte da sua dieta do ambiente natural baixam o grau de atuação de seu veneno.

As glândulas respondem claramente ao que somos, isso é bastante evidente no grupo dos vertebrados, anfíbios, gambás, mandarins e etc. até mesmo em humanos, a ausência de pelos na nossa evolução criou quantidades exacerbadas de glândulas (veja: OS GENES E O SUOR).

Assim, a simples produção de hormônios (fruto da evolução de órgãos especializados) é fundamental para modificar a estrutura corporal. Nossa puberdade é assim, e quando nossos hormônios cessam e a menopausa/andropausa nos atinge parte de nossa sensação corporal e fisiologia é alterada.

A endocrionologia por ser melhor compreendida em invertebrados nos permite estudar experimentalmente como essa reorganização anatomica/fisiológica/comportamental ocorre.

A primeira vantagem de se estudar a metamorfose em insetos é que eles são anatomicamente bem organizados, portanto necessitam de um controle refinado de sua fisiologia e consequentemente de sua genética.

O segundo ponto é que seus órgãos são extremamente especializados, portanto, em situações experimentais, a remoção ou re-implante desses órgãos nos permite visualizar quais são os efeitos diretos na dimensão corporal do animal. Assim como a extração de compostos ativos fisiologicamente e sua atuação. Ainda é possível visualizar o processo de metamorfose em algumas pupas que são relativamente transparentes e evidenciam como ocorre a reorganização estrutural podendo experimentalmente ser interrompida para ser estudada. De fato isso tem sido feito e corroborado algumas linhas de pensamento evolutivas.

A maioria dos hormônios dos vertebrados difere da composição hormonal dos invertebrados, seja na função ou na composição química.

No caso dos insetos que fazem a metamorfose completa, (ou não) há dois tipos de glândulas principais que são responsáveis por tais mudanças. As glândulas pró-toraxica que produzem hormônios esteróides e os corpos alados que produzem hormônios terpenóides.

No inicio, tanto o crescimento quanto o desenvolvimento são controlados pelos mesmos hormônios, seja no Holometabolismo ou no Hemimetabolismo.

Assim, em um barbeiro Rhodnius, por exemplo, que é um inseto hemimetábolo possui os mesmos hormônios que uma borboleta 88, borboleta do manacá ou monarca.

No caso do barbeiro, em cada ninfa, ou estagio do desenvolvimento, ele se alimenta de sangue que contém toda a matéria prima necessária para que os genes atuem e a sua fisiologia modifique a tal ponto de permitir ele alcançar a fase seguinte, fazendo a troca de muda, ou troca de ecdise.

A muda é estimulada pelo hormônio ecdisona que é secretado pela glândula pró-toraxica após a ingestão de sangue. As glândulas neuro-secretoras induzem a glândula pró-toraxica a produzir este hormônio que por sua vez produz a ecdisona.

No caso das borboletas ocorre o mesmo, mas o hormônio chave para tal processo é o hormônio juvenil. A presença do hormônio juvenil irá determinar se o indivíduo chegará ao estágio de larva, pupa e adulto.

Nos estágios larvais iniciais o hormônio juvenil esta presente e o processo de muda leva a formação de uma larva cada vez maior. No último estágio o hormônio juvenil diminui sua concentração antes da secreção do hormônio cerebral e então ocorre a formação da pupa. O desenvolvimento da pupa é resultado da ausência do hormônio juvenil que cessa em resposta ao tamanho critico do animal.

Uma cutícula mais rígida é formada, os tecidos larvários são reorganizados em estruturas pupárias sob nova construção fenotípica considerando o caráter pleiotropico e a apoptose (a morte celular programada quando as células não tem mais função na estrutura antiga).

Desencadeia-se então uma cascata de eventos genéticos pleiotropicos semelhantes ao da formação embrionária sem a presença de hormônios juvenis que levam a formação de um organismo geneticamente idêntico ao anterior, porém com características anatômicas, comportamentais e fisiológicas diferentes.

A mudança fenotípica não é exclusividade dos lepidópteros ou ao grupo dos animais. A planta Sagittaria sagittifolia tem dupla expressão fenotípica dependendo de onde sua semente ira se desenvolver. Caso seja em uma ambiente terrestre apresenta uma folha anatomicamente denominada sagitada e quando se desenvolve no fundo de um ambiente aquático tem folhas finas e esticadas flexíveis ao fluxo de água.

Isso é chamado de aclimatação fisiológica. Quando a mudança do comportamento e indução enzimática estão entre os modos pelos quais o fenótipo de um individuo animal ou vegetal pode mudar durante sua vida para fazer face as demandas ambientais. Isso também ocorre em fotoperíodo respondendo a mudança sazonais. Na verdade grande parte dos movimentos das plantas são regidos por fitormônios.

Diante de contexto ambientais diferentes a seleção tendeu a favorecer indivíduos com plasticidade fenotípica, genes com diferentes versões e que permitiam a sobrevivência em situações climatológicas e ambientais extremas ao longo dos milhões de anos. Essas plasticidades fenotípicas permitiram que versões e tecidos gânglionares se concentrassem em responder a estímulos.

A aclimatação fisiológica obviamente é levada ao extremo no caso dos lepidópteros. Essa reposta anatômica e fisiológica é resultado da plasticidade dos genes e como eles regulam a produção de hormônios. A concentração de órgãos responsáveis pela produção de tais compostos levou a um mecanismo retroalimentativo. Genes que tem sua plasticidade graças a seleção natural, essas modificações ocorrem como resultado de hormônios, que são produzidos por tecidos que foram elaborados anatomicamente pelos genes, que obviamente respondem a ausência de hormônios (hormônio juvenil) e ativam uma segunda reorganização estrutural baseada no nova conformação fisiológica.

Essa reorganização é fruto da pleiotropia e da dinâmica de expressão de genes em dês-diferenciação de tecidos e re-programação da dinâmica de genes. Nada muito diferente do que ocorre na des-diferenciaçao de certas células de nosso corpo, ou na reprogramação de células e de sua expressão em determinadas fases do desenvolvimento dos animais.

Existe uma certa plasticidade genética que permite que até certo ponto novidades anatômicas. Até mesmo metamorfoses mal sucedidas geram organismos defeituosos que são punidos com a morte na natureza.

Assim, aqueles organismos capazes de alcançar a nova fase tem maior chance de sobrevivência. A ausência do hormônio juvenil criou uma condição fisiológica insuportável. A reorganização anatomica é resultado de uma resposta genotípica, mudando o fenótipo do organismo. No caso da Sagittaria sagittifolia essa expressão fenotípica ocorre de acordo com o ambiente na qual o organismo esta, no caso das borboletas ocorre devido um estimulo interno, a ausência do hormônio juvenil, o que mostra que existem dois meios nas quais os organismos estão expostos, o externo e o interno.

A mudança leva a uma nova reorganização não só anatômica e fisiológica, mas comportamental e até por vezes, alimentar. Da mesma forma que a ausência de glicose faz com que a produção de energia de nosso corpo seja a base da fermentação láctea em condições anaeróbias locais (falta de gordura nos músculos, por exemplo) para manter o metabolismo por curtos períodos.

Em doenças genéticas nosso corpo reage de forma equivocada por vezes, onde determinados genes são ativados e causam problemas fisiológicos.

A Fibrodisplasia Ossificante Progressiva (FOP) é uma doença genética rara que causa a formação de ossos no interior dos músculos, tendões, ligamentos e outros tecidos conectivos. Pontes de ossos extras que se desenvolvem através das articulações restringindo progressivamente os movimentos. Na FOP, o corpo não somente produz muitos ossos, mas um todo um esqueleto extra é formado, envolvendo o corpo e prendendo a pessoa em uma prisão de ossos interna. Somente 700 pessoas tem essa doença no mundo, mas claramente é uma reposta fisiológica errônea em que leva a calcificação de músculos.

Cabe aqui uma ressalva, no caso da FOP ou de uma adaptação fisiológica do sistema imunológico ou respiratório ela é uma adaptação dada por uma situação ecológica que não tem relação alguma com a evolução.

Quando jogadores de futebol vão disputar uma partida em uma região de grandes altitudes como na Bolívia por exemplo, o corpo se adapta fisiologicamente ao local ao longo de muito tempo de exposição. Isso não significa que essa adaptação seja evolutiva, e confira adaptabilidade, mas sim uma resposta fisiológica a nova situação. No caso da borboleta ou dos organismos que fazem metamorfose essa peculiaridade é dada por razões genéticas e evolutivas. Isso porque no passado essa condições foram desencadeadas por uma adaptação e plasticidade genética herdada de ancestrais e que proporcionou uma estratégia de sobrevivência do corpo que se propagou na espécie e foi compartilhada desse ancestral para suas linhagens descendentes agindo na fisiologia do animal como uma característica da espécies e não uma resposta fisiológica especifica ou condicional.

No caso da metamorfose ela lembra levemente com a estratégia evolutivamente estável (embora não propriamente uma). É uma estratégia bem sucedida que invade uma população dominante. No caso não estou falando de estratégia comportamental, mas de um resultado fisiológico alternativo gerado pela ausência de um hormônio e que evolutivamente gerou uma solução alternativa graças as condições genéticas da espécie e de seus ancestrais. Assim ela tende a encontrar cópias de si mesma no pool gênico e portanto ela não deixará de ser bem sucedida a menos que se saia bem contra cópias de si mesma.

A metamorfose vem sendo estudada e caracterizada fisiologicamente e tem evidenciado os passos evolutivos necessários para a formação de tais organismos. A biologia experimental tem obtido resultados significativos sobre a evolução da metamorfose em invertebrados e vertebrados e tem mostrado como a metamorfose tem sido obtida, seja ela hemimetabolica, ou a transformação total, a holometabolia que tem demonstrado ser relacionadas fisiologicamente ao longo de todo o grupo de insetos neópteros. Existem hipóteses e teorias a respeito de como a metamorfose ocorreu, assim como já foi explicitada a evolução da metamorfose de vertebrados como os anfíbios. Aqui foi apresentado que os hormônios são a chave de todo o processo, e que são produzidos em glândulas do corpo sujeitos a evolução como qualquer outro órgão. A reorganização anatômica/fisiológica/comportamental é resultado da reprogramação genética desencadeada pela ausência de hormônio juvenil. A reorganização corpórea é então obtida pela genética pleiotrópica do indivíduo. Assim como uma folha dobrada pode ser gerar um origami e posteriormente desdobrada para formar outro origami diferente ocorre com a metamorfose que é controlada pelos genes, como qualquer outro organismos no mundo. Essa reorganização estrutural é resultado de um estresse fisiológico assim como a neotenia em invertebrados e vertebrados como a axolotl ou até mesmo em seres humanos que tem seu metabolismo e fisiologia levemente alterada nos períodos em que cessa a produção de hormônios sexuais. No caso dos lepidópteros a metamorfose alcançou tal nível de especificidade graças a dimensão temporal de sua evolução que chega a mais de 250 milhões de anos de seleção natural e outras pressões seletivas como a especificidade com sua planta hospedeira, a co-evolução entre esses dois organismos. De fato,a evolução humana parece ser resultado de uma endocrinologia alterada evolutivamente, retendo características juvenis conforme acreditava Stephen Jay Gould.

Os hormônios são fundamentais na formação dos indivíduos e tem papel fundamental (devido a sua concentração nos extremos do corpo) na definição na protostomia e na deuterostomia. Se a metamorfose pode ser caracteriza evolutivamente em vertebrados e alguns invertebrados porque as borboletas fugiriam da regra e poderiam ser consideradas um exemplo de designer inteligente?

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O Desafio permanece.

Em PORQUE O CRIACIONISMO NÃO NOS SERVE publicado originalmente em 19 de janeiro de 2011 (inclusive citando a Axolotl) lançei um desafio aos criacionistas. Vejamos o que desafiei.

Sabe-se que diferentes animais cavernícolas como alguns peixes, salamandras e artrópodes tem os olhos reduzidos e/ou infuncionais. Evolutivamente, explica-se que seus ancestrais tinham olhos normais/funcionais, mas a partir do momento que seus descendentes passaram a viver em cavernas, passaram a viver em um local sem luz, a seleção natural tendeu ao longo de milhões de anos a preservar organismos com menor gasto energético destas estruturas permitindo que outras estruturas proprioceptivas se e sensoriais se desenvolvessem mais. Esses olhos deixaram de ser funcionais, e o que sobrou foram seus resquícios.

Aqui evidenciei para um site criacionista que desafiou os evolucionistas a explicar evolutivamente e cientificamente a origem da metamorfose dos lepidópteros, agora desafio os criacionistas e provar cientificamente que há um designer, sem recorrer a milagres mas a ciência. Como é possível realizar um experimento (uma metodologia cientifica e empírica) evidenciando Deus?

Deixando a evolução de lado, o meu desafio foi pedir para que ponto de vista criacionista alguém explicasse cientificamente porque um designer inteligente criaria animais com olhos infuncionais? Onde cientificamente um designer inteligente poderia entrar como ciência e mostrar porque e como criaria tais criaturas e como isso poderia exemplifica sua própria existência. Como evidenciar cientificamente uma mente superior externa ao universo a partir de um olho infuncional que evolutivamente é explicado? Como justificar tal imperfeição?

Até hoje não recebi sequer um comentário que pudesse responder a tal desafio. Nenhuma tentativa.  Nada que caracterize cientificamente a presença de tal designer, nada explicado cientificamente, de fato, geralmente observamos a interpretação leviana e reducionista de um milagre inicial e o que veio depois é insignificante. Isso é ciência? O criaci0nismo esta longe de ser ciência, cabe claramente na categoria de pseudociência embora o espiritismo e a ufologia pareçam menos apelativos.

Começo a acreditar que o silêncio é resultado da ausência de ciência dentro do criacionismo, nada fora do normal.

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Referências:

Bruce Alberts, Fundamentos da Biologia Celular – 3a Edição. 1999.

Douglas J. Futuyma, Biologia Evolutiva, Sinauer Associates, 2a edição 2002.

Richard Dawkins. O Gene Egoísta. Companhia das letras. 2a edição de 2007.

Nielsen, Knut Schmidt, Fisiologia Animal, Adaptação e Meio Ambiente. Editora santos, 5a edição, 2002.

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Scritto da Rossetti

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