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Onde chove, crescem florestas e onde crescem florestas, chove

A relação entre as florestas e as chuvas é conhecida por diversas culturas. A ciência vem descrevendo essa relação cada vez com mais detalhes. Mas existem teorias que explicam essa relação?

As florestas crescem onde chove ou chove onde crescem florestas? Este foi o título dado por Antônio Nobre, pesquisador do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), a um de seus textos sobre o papel da Floresta Amazônica na regulação do clima. Nobre costuma enfatizar, em seus textos e entrevistas, a importância da conservação da floresta e dos fenômenos controlados por ela, como a bomba biótica de umidade, a formação dos rios voadores e a emissão de aerossóis capazes de gerar núcleos de condensação de nuvens e núcleos de gelo. Tais fenômenos são imprescindíveis para a manutenção dos padrões regionais de chuva e do conforto climático que experimentamos em algumas regiões do planeta, o qual se estabeleceu nos últimos milhares de anos de história da Terra.

A teoria da bomba biótica de umidade explica que, por meio da transpiração e da condensação, as florestas criam ativamente regiões de baixa pressão, que absorvem o ar úmido dos oceanos, gerando ventos capazes de transportar umidade e sustentar a chuva nos continentes. Como as massas de terra continental estão acima do nível do mar, por efeito da gravidade toda a água líquida acumulada no solo e nos reservatórios subterrâneos flui inevitavelmente para o oceano, na direção da inclinação máxima das superfícies. Então, para acumular e manter reservas ideais de umidade na terra, seria necessário compensar o escoamento gravitacional de água para o oceano, por meio de um fluxo reverso de umidade, do oceano para a terra. Segundo essa teoria, esse fluxo reverso é impulsionado e mantido por grandes áreas contínuas de floresta. Isso quer dizer que, se a floresta for removida, o continente terá muito menos evaporação do que o oceano contíguo – com a consequente redução na condensação –, o que determinará uma reversão nos fluxos de umidade, que passarão a ir da terra para o mar, criando um deserto onde antes havia floresta. Por sua vez, ações de restauração florestal podem aumentar a precipitação local e também contribuir para o fortalecimento do transporte total de umidade do oceano para a terra continental, aumentando a magnitude e a confiabilidade da precipitação.

A Floresta Amazônica mantém o ar úmido em seu interior e exporta rios aéreos de vapor, que contribuem para formação de chuvas fartas e irrigam regiões distantes no verão do hemisfério sul. Nos últimos anos, os rios voadores, como têm sido chamados esses cursos de água atmosféricos, apareceram em matérias da mídia de grande circulação, a exemplo da BBC News Brasil e Revista Galileu. Eles foram definidos em 1992 como grandes volumes de vapor d’água que são transportados na baixa atmosfera. Um dos rios voadores de maior importância para a América do Sul é formado pela ação conjunta da forte evaporação das áreas tropicais mais quentes do Oceano Atlântico e da Floresta Amazônica. Sob ação da bomba biótica de umidade, a intensa evaporação nas áreas do oceano é sugada para dentro do continente e avança no sentido oeste, até atingir a Cordilheira dos Andes. Ao longo dessa trajetória, o vapor d’água recircula, tendo seu volume aumentado ao passar por cima da Floresta Amazônica, graças à atividade de evapotranspiração das árvores. Ele segue então seu caminho e desagua em áreas mais remotas e mais áridas nas regiões Sudeste e Sul do Brasil, além de dispersar-se pelos países fronteiriços, como Paraguai e Argentina.

O processo de evapotranspiração é a perda de água pelas plantas na forma de vapor. Esse processo se inicia pela ação de diferentes fatores, em especial pela mudança de temperatura na atmosfera, que interfere no movimento da água que circula pelo corpo da planta e chega à superfície das folhas. Depois que as nuvens precipitam, grande parte da água atravessa o dossel e se infiltra pela floresta. Parte dessa água é armazenada no solo, ou mais abaixo, nos aquíferos. A água que é armazenada no solo retorna para a atmosfera quando é absorvida pelas raízes e posteriormente liberada através da evapotranspiração das árvores. Essa água absorvida pelas raízes ascende para as folhas pelo xilema, tecido condutor de água e sais minerais nas plantas vasculares.

Apesar de a transpiração ocorrer em qualquer parte do organismo vegetal acima do solo, a maior proporção ocorre nas folhas (mais de 90%), o que está associado à sua anatomia. Na superfície foliar, existe uma camada de cera interrompida por poros, denominados estômatos. No interior desses poros, há células agrupadas que emitem vapor d’água para o espaço presente entre elas, no qual há uma abertura para atmosfera, o que possibilita a perda desse vapor, fenômeno que se conhece como evapotranspiração. À medida que a água vai sendo perdida para a atmosfera, o seu movimento pelo corpo da planta continua garantindo a hidratação dos tecidos internos e a manutenção do próprio ciclo de evapotranspiração. Para que exista essa elevação da coluna d’água pelo tecido condutor, as moléculas de água precisam estar coesas e submetidas a uma força de tensão que vence a gravidade. Essa dinâmica no transporte da água do solo para as raízes e das raízes para o caule depende da pressão positiva de raiz e da capilaridade. A pressão positiva de raiz resulta da constante perda de água do interior do corpo da planta, criando uma força de arrasto da água do solo em direção às raízes, que acaba elevando a coluna d’água pela extensão do xilema, mas com um poder de ascensão limitado em função da força da gravidade, que se opõe a essa elevação. A capilaridade contribui, então, para esta ascensão da coluna d’água. Trata-se de um fenômeno físico que ocorre quando líquidos se deslocam na superfície de tubos muito finos, o que depende das propriedades de coesão e adesão.  A força de adesão depende da afinidade existente entre o líquido e a superfície sólida do tubo. Já a força de coesão depende da atração entre as moléculas do próprio líquido e atua no sentido oposto à parede do tubo. Como a água está sendo perdida pela evapotranspiração, as folhas atuam como uma bomba de sucção que mantém este processo funcionando.

No relatório O futuro climático da Amazônia, Nobre revelou que, usando dados de evaporação coletados nas torres de fluxo de um projeto de grande escala, foi possível estimar a quantidade total diária de água fluindo do solo para a atmosfera através das árvores na bacia amazônica. O valor estimado, para uma área de 5,5 milhões de km2, chegou ao total surpreendente de 20 bilhões de toneladas de água transpiradas ao dia para a atmosfera (ou 20 trilhões de litros). Se todas as florestas da porção equatorial da América do Sul fossem consideradas, esse número passaria a 22 bilhões e, se considerássemos as florestas que existiam em 1500, seriam 25 bilhões de toneladas ou mais. Para efeito comparativo, o rio Amazonas despeja no Oceano Atlântico cerca de 17 bilhões de toneladas ao dia, pelo menos 3 bilhões de toneladas a menos do que foi estimado na formação do rio aéreo.

Mais um fenômeno controlado pela floresta e capaz de atuar no clima diz respeito às emissões de aerossóis moduladas pelas árvores. Esses aerossóis são elementos-chave do sistema climático, pois são capazes de mudar os padrões de chuva na região amazônica, como consequência da redistribuição de energia e da formação de núcleos de condensação e núcleos de gelo. Os aerossóis controlam a formação de nuvens e a precipitação através de seus efeitos sobre os núcleos nos quais gotículas de água se condensam ou gelo se forma. Nuvens são agregados de gotículas em suspensão no ar. Em baixas temperaturas, estas gotículas se condensam a partir do vapor. Porém, para formar núcleos de condensação, é preciso haver uma superfície sólida ou líquida que funcione como “semente” para que se inicie a deposição e condensação das moléculas de vapor. Essas sementes são geradas pelos aerossóis encontrados na atmosfera. A depender de sua composição e abundância, eles podem espalhar ou absorver radiação, assim como aumentar ou suprimir a precipitação.

Os aerossóis são classificados em partículas primárias, produzidas deliberadamente pela flora (por exemplo, liberação de pólen e esporos de fungos) e incidentalmente (por exemplo, como restos de folhas e solo ou como microorganismos em suspensão), e partículas secundárias, produzidas na atmosfera pela oxidação de gases residuais, que resulta em compostos de baixa volatilidade. Assim como partículas de aerossóis de outras origens (por exemplo, poeira mineral, sal marinho, fumaça de biomassa – oriunda da queima de biomassa – e partículas de poluição), partículas biológicas podem influenciar a formação de nuvens e processos de precipitação através de diversos mecanismos, os quais são cruciais para a manutenção do ciclo hidrológico. A precipitação induzida por partículas primárias e secundárias, emitidas pelas florestas ou formadas na atmosfera, agindo como núcleos de condensação ou núcleos de gelo, sustenta a reprodução de plantas e microrganismos no ecossistema do qual os precursores dessas partículas são emitidos (Figura 1). Essa causalidade circular é retratada na pergunta feita por Nobre em seu texto de 2007: “As florestas crescem onde chove ou chove onde crescem florestas?” Ela pode ser entendida como um dilema do tipo ovo-ou-galinha e estimular a seguinte conclusão: “[…] onde tem mata, tem chuva” (Nobre, 2007, p. 369).

Há diferentes formas de interpretar a causalidade circular entre florestas e chuvas. Uma delas é uma proposta recente que vem sendo discutida na filosofia da biologia: a teoria organizacional das funções ecológicas. Na próxima seção, falaremos sobre ela e a abordagem que a fundamentou, a teoria da autonomia biológica.

Figura 1: Principais mecanismos associados ao controle da água pela floresta no ciclo hidrológico continental. A água presente no solo entra no corpo da planta, sendo em seguida conduzida até as folhas, onde grande parte é evapotranspirada. As árvores também contribuem com compostos orgânicos voláteis, que oxidam em contato com a atmosfera e são os maiores responsáveis pela formação de núcleos de condensação. As partículas primárias, como esporos de fungos e grãos de pólen, contribuem para a formação de núcleos de gelo, mas também podem agir como núcleos de condensação “gigantes”, gerando grandes gotas e induzindo chuva quente, sem formação de gelo.  Autor da figura: Jeferson Coutinho.

Sistemas biológicos: um tipo específico de regime causal

Uma forma de interpretar a circularidade causal entre organismos e componentes abióticos num ecossistema vem sendo explorada na construção de uma teoria organizacional das funções ecológicas. De acordo com essa teoria, assim como em outras abordagens, como a teoria da construção de nicho ou a teoria Gaia, a vida influencia as condições físico-químicas do ambiente de uma maneira que acaba por contribuir para a sua própria auto-manutenção. A teoria também compartilha com outras versões de abordagens organizacionais a ideia de fundamentar as atribuições de funções a componentes dos ecossistemas com base na proposição de que os sistemas biológicos realizam um tipo específico de regime causal, no qual as ações de um conjunto de partes são condição para a persistência de toda a organização ao longo do tempo. Essa teoria é derivada da teoria da autonomia biológica, que propõe que sistemas vivos são irredutíveis a sistemas físico-químicos, exibindo propriedades qualitativamente distintas porque apresentam uma organização específica, que pode ser descrita como um fechamento, isto é, uma circularidade causal diferente daquela encontrada em sistemas físico-químicos, como explicaremos a seguir.

A teoria da autonomia biológica considera que sistemas vivos são organizacionalmente fechados e termodinamicamente abertos. Quando dizemos que um sistema vivo é organizacionalmente fechado, estamos nos referindo ao que denominamos acima “circularidade causal”. Em termos mais precisos, isso significa que a organização biológica em questão (por exemplo, de um organismo ou ecossistema) exibe “fechamento”, isto é, seus componentes e suas operações dependem umas das outras para sua própria produção e manutenção, e determinam coletivamente as condições para que o próprio sistema exista e siga existindo. Conforme a teoria da autonomia biológica, o fechamento característico dos sistemas vivos é um “fechamento de restrições”. Isso requer, claro, que expliquemos o que são restrições.

Restrições são causas locais e contingentes, exercidas por estruturas e processos específicos, que reduzem os graus de liberdade da dinâmica ou do processo sobre o qual atuam, mas permanecem conservadas na escala de tempo relevante para descrever sua ação causal em relação àquele processo ou dinâmica. Como as restrições reduzem os graus de liberdade dos processos internos ao sistema vivo, elas contribuem para sua coordenação, a qual gera, por sua vez, novas possibilidades de comportamento e adaptação ao meio para o sistema como um todo. Uma variedade de entidades pode desempenhar o papel de restrições em um organismo, por exemplo, macromoléculas (digamos, enzimas ou ribossomos) e configurações materiais específicas (como o sistema de vasos sanguíneos ou os circuitos neurais dentro do cérebro). Reduzir graus de liberdade de um processo significa dizer que, sob a ação da restrição, o processo tem um universo menor de possíveis trajetórias, em comparação com o que teria na ausência da restrição. É essa redução de graus de liberdade que faz com que os processos sejam, sob a influência das restrições, mais coordenados, de tal maneira que a manutenção da vida seja possível. Portanto, quando nos referimos a um fechamento de restrições, estamos considerando uma rede de dependências mútuas entre partes constitutivas de um sistema que atuam como restrições, oque contribui não apenas para a manutenção e existência das outras partes do sistema, como também do próprio sistema como um todo e, consequentemente, de si mesmas.

De modo diferente dos sistemas vivos, cadeias circulares de processos também podem ocorrer sob a ação de restrições externas. Esse comportamento é tipicamente observado em sistemas físicos ou químicos e é caracterizado por sequências ordenadas de ocorrências ou estados dinâmicos que estão ligados sistematicamente uns aos outros, tipicamente de maneira causal. O fechamento de processos, como é chamado, ocorre quando esses estados ou ocorrências formam um ciclo fechado: um processo A causa um processo B, que causa um processo C, que, por sua vez, causa A. É o que ocorre, por exemplo, no fluxo circular que a água percorre sob ação da radiação solar em uma garrafa de vidro fechada e preenchida até a metade (Figura 2).

Figura 2: Fechamento de processos no fluxo circular que a água percorre sob ação da radiação solar em uma garrafa de vidro fechada e preenchida até a metade: (1) a radiação solar atravessa as paredes da garrafa e aquece a água; (2) ao atingir uma determinada temperatura, a água começa a evaporar; (3) o vapor d’água, depois de subir, condensa no topo da garrafa e cai como água líquida; (4) que fica novamente sujeita à evaporação. Autora da figura: Clarissa Leite.

A ciclagem das moléculas de água dentro da garrafa é um fluxo termodinâmico, físico-químico, circular, limitado apenas por entidades externas, a exemplo do vidro. O vidro atuam, então, como uma restrição externa, que não é regenerada pelo fluxo termodinâmico cíclico da água. No caso de um fechamento de processos, as restrições são apenas externas, não dependendo da dinâmica sobre a qual atuam, como no exemplo acima. Em vez de apenas uma cadeia circular de processos influenciada por restrições externas, sistemas biológicos produzem restrições internas, que atuam sobre seus próprios processos e, assim, exibem dois regimes causais distintos, mas interdependentes: um regime termodinâmico aberto de processos e reações e um regime fechado de dependência entre componentes que agem como restrições. Isso é o que significa dizer que esses sistemas são termodinamicamente abertos e organizacionalmente fechados.

De acordo com a teoria da autonomia biológica, funções são sempre atribuídas a componentes que atuam como restrições internas a um sistema vivo. Usando um exemplo clássico nos debates sobre funções, podemos considerar o coração para explicar o que significa atribuir função a uma restrição de acordo com essa teoria. O coração é uma parte constitutiva de muitos animais que tem a função de bombear sangue. Interpretado nos termos da teoria da autonomia biológica, pode-se afirmar que, ao bombear sangue, o coração atua como uma restrição. Primeiro, porque o bombeamento de sangue pelo coração tem o poder causal de alterar, por exemplo, a distribuição de gases e nutrientes num corpo animal, no sentido específico de que diminui os graus de liberdade desse processo de distribuição (o que ocorre, claro, com a contribuição de várias outras restrições, a exemplo de todo o conjunto de artérias, arteríolas, capilares etc.). Segundo, considerando-se que leva cerca de um minuto para o sangue circular por todo o corpo de um ser humano (a título de exemplo), podemos perceber que, na escala temporal em que o coração, ao bombear sangue, restringe a distribuição de gases e nutrientes no corpo, ele se mantém conservado (assim como as artérias, arteríolas, capilares), no preciso sentido de que ele não sofre alterações nas propriedades relevantes para sua atuação como restrição que sejam devidas ao processo de circulação do sangue, naquela escala temporal.

A atribuição de uma função a uma restrição, conforme essa teoria, se apoia exatamente no papel causal que um determinado componente de um sistema exerce, como restrição, em processos vitais de um sistema vivo, dentro do fechamento de restrições que caracteriza sua organização. Isso implica que esta parte contribui para a manutenção da organização do corpo e é, ao mesmo tempo, mantida graças ao papel de outras restrições e desta organização mesma. Apliquemos novamente isso ao caso do coração. Ao bombear sangue e, assim, atuar como uma restrição sobre a distribuição de gases e nutrientes, o coração contribui para a manutenção e existência de todas as outras partes do corpo, bem como do próprio organismo, o que, por sua vez, contribui para a manutenção e existência do próprio coração. Retomando algo que explicamos acima, o fechamento de restrições destaca exatamente essa característica dos sistemas biológicos: que seus componentes constitutivos e operações dependem uns dos outros para sua manutenção e, além disso, contribuem coletivamente para determinar as condições sob as quais o próprio sistema pode existir.   

Na teoria da autonomia biológica, as restrições que são produzidas sob influência de outras restrições são chamadas de dependentes, enquanto aquelas que participam do processo de produção de outras restrições, são chamadas de possibilitadoras. Para fazer parte do fechamento de restrições, uma restrição deve ser tanto dependente, quanto possibilitadora. Mas, e nos casos em que as restrições são apenas dependentes ou apenas possibilitadoras? As restrições que são exclusivamente possibilitadoras ou dependentes estabelecem conexões entre o sistema vivo e outros sistemas (vivos ou não), que ou constituem seu ambiente, ou se situam em níveis físico-químicos de processos internos aos seres vivos. Isso quer dizer que, para caracterizar um sistema como organizacionalmente fechado, não há a necessidade de afirmar que todas as restrições que agem na dinâmica do sistema são parte do fechamento. Mostra também que falar de fechamento organizacional não implica defender alguma independência do sistema vivo em relação ao ambiente. Um sistema que realiza fechamento organizacional de restrições é um sistema fisicamente aberto, inerentemente acoplado ao ambiente com o qual troca energia e matéria. Sem essa conexão com outros sistemas e sem troca de matéria e energia, o sistema vivo não tem como se auto-manter.

A explicação organizacional da teoria da autonomia biológica vem sendo construída desde os anos 1990, focando sobretudo sobre células e organismos. Enzimas e órgãos, como o coração, foram alguns dos exemplos usados para explicar como partes de sistemas vivos assumem funções quando atuam como restrições (p. ex., enzimas catalisando reações em células e, assim, diminuindo seus graus de liberdade; e órgãos, como o coração, diminuindo os graus de liberdade de processos como a distribuição de gases e nutrientes em determinados organismos). Em 2014, três pesquisadores aplicaram a explicação organizacional proposta por essa teoria a sistemas ecológicos, argumentando que as funções que componentes de sistemas ecológicos desempenham em processos ao nível do ecossistema como um todo podem ser entendidas como efeitos precisos (diferenciados) de componentes bióticos (vivos) ou abióticos (inanimados) que atuam como restrições sobre fluxos de matéria e energia nos ecossistemas. Isso demanda que os ecossistemas exibam uma organização que seja entendida em termos de um fechamento de restrições. Nunes-Neto, Moreno e El-Hani usaram para desenvolver a teoria o fitotelma de uma bromélia como modelo de um sistema ecológico organizacionalmente fechado, considerando as relações de predação e decomposição estabelecidas em uma teia alimentar interna a ele, envolvendo uma espécie de aranha, larvas de mosquitos e microorganismos, o que resulta numa diminuição dos graus de liberdade do fluxo de átomos como os de nitrogênio. O modelo foi representado com dois níveis hierárquicos, um relativo ao fluxo dos átomos e outro relativo aos papéis dos componentes bióticos que atuam como restrições. Essa proposta original deu os primeiros passos para a construção de uma teoria organizacional das funções ecológicas, que vem sendo aprimorada desde então.

Teoria organizacional das funções ecológicas e a formação de nuvens nos oceanos

Alguns anos depois, El-Hani e Nunes-Neto abordaram a transição de um mundo pre-biótico – composto de sistemas puramente físico-químicos – para um mundo controlado pela vida, com base na teoria organizacional. Eles descreveram como o sistema de formação de nuvens nos oceanos não resulta apenas de uma sequência de eventos físico-químicos relacionados à evaporação e precipitação da água (i.e., não resulta apenas de um fechamento de processos). Há uma participação ativa e decisiva de uma rede de interações de organismos marinhos, em especial do fitoplâncton, que levam à secreção de uma substância sulfurosa, o dimetilsulfureto (DMS), que contribui para a formação de núcleos de condensação de nuvens sobre o oceano, em um processo semelhante àquele que ocorre no continente envolvendo aerossóis liberados pelas florestas, tal como explicamos acima. Quando as nuvens precipitam, a chuva traz para o oceano precursores do dimetilsulfureto, que se tornam disponíveis para o metabolismo dos organismos marinhos, fechando, então, o ciclo estabelecido entre eles e a formação de nuvens. Como observado por estes autores, é importante notar que existe uma relação de dependência mútua entre a microbiota marinha e as nuvens, que pode ser entendida em termos de sua atuação como restrições, em escalas temporais específicas, sobre processos físico-químicos e, mais especificamente, como restrições dependentes e possibilitadoras no controle que o sistema exerce sobre o fluxo do dimetilsulfureto. A microbiota depende do enxofre depositado pela precipitação das nuvens e carreado pelos rios, assim como as nuvens dependem do enxofre derivado do dimetilsulfureto produzido pelo fitoplâncton. Assim, os autores propõem que a teoria organizacional das funções ecológicas oferece uma fundamentação consistente para explicar a transição de um fechamento de processos, no qual os ciclos do enxofre e da água correspondiam somente a uma sequência fechada de estados dinâmicos físico-químicos, para um sistema caracterizado por um fechamento de restrições, no qual a vida passa a exercer controle sobre estes dois ciclos. Se generalizarmos esse argumento, podemos chegar, então, a uma tese central da teoria Gaia, a de que, quando os seres vivos passaram a controlar parte importante dos processos físico-químicos planetários, passamos de um mundo controlado somente por processos físico-químicos a um mundo controlado pela vida.

Nesse texto sobre a relação da vida marinha com a formação de nuvens nos oceanos, El-Hani e Nunes-Neto tratam da atribuição de funções ecológicas a componentes inanimados ou abióticos. No entanto, para incluí-los como itens funcionais, eles devem, assim como os itens bióticos, atender a um critério fundamental da teoria: estar sujeitos ao fechamento, ou seja, atuar como restrições internas à organização do sistema e, portanto, sob seu controle. Como vimos anteriormente, ser uma restrição interna à organização do sistema quer dizer, segundo essa teoria, que o componente (nesse caso, abiótico) deve ser uma restrição dependente e possibilitadora. Caso não sejam restrições internas ao fechamento organizacional, não se pode atribuir funções ecológicas a esses componentes. Note-se, contudo, que eles ainda podem ser considerados relevantes na dinâmica do sistema ecológico, já que podem agir como restrições externas que afetam seus processos, mesmo não sendo parte de sua organização interna. 

Explorando um outro caso em um texto ainda não publicado, os proponentes dessa abordagem explicam que, em ecossistemas savânicos, o controle exercido por espécies de plantas adaptadas ao fogo, por meio de características relacionadas à sua inflamabilidade, i.e., à facilidade com que entram em combustão, é um exemplo de como uma restrição anteriormente externa ao sistema (o próprio fogo) pode passar a fazer parte de sua dinâmica interna, quando colocada sob controle de sua organização. Quando o fogo é integrado à dinâmica do ecossistema por meio de espécies de plantas adaptadas a ele, que exibem características de inflamabilidade e influenciam sua frequência, ele passa a ter um papel construtivo na dinâmica do ecossistema. O fogo passa a ser uma restrição possibilitadora nos ecossistemas savânicos por seu papel nos processos de rebrotamento das plantas e é, ao mesmo tempo, uma restrição dependente, na medida em que sua produção depende, em parte, das espécies de plantas adaptadas a ele. Nesses casos, pode-se até falar em coevolução do fogo e da biota. Quando o fogo não está sob controle do sistema, ele não age como uma restrição funcional interna ao mesmo, mas apenas como uma restrição externa, que age sobre componentes do ecossistema, mas sem estar sob controle de sua organização, o que pode ser uma razão para que o fogo tenha um papel destrutivo.

Mas além da relação entre os organismos marinhos, a água e o enxofre nos oceanos, bem como das plantas com o fogo em ambientes savânicos, como a teoria organizacional das funções ecológicas poderia explicar a relação entre as florestas e a chuva nos continentes?

Teoria organizacional das funções ecológicas e o ciclo hidrológico continental

A partir dos argumentos apresentados acima, podemos refletir sobre o caso do ciclo hidrológico continental, o qual abordamos no começo desse texto. Seria este também um caso de fechamento organizacional de um sistema ecológico, no qual as árvores assumem papel funcional crucial nas trocas entre o continente e a atmosfera? Assim como no exemplo do coração, tomando como base a explicação organizacional, podemos entender que as árvores são parte constitutiva do sistema hidrológico nos continentes e têm a função de controlar trocas entre o continente e a atmosfera. Mais especificamente, elas restringem o fluxo de água, energia, carbono e outros elementos entre esses dois ambientes. Ao fazerem isso, elas contribuem para a manutenção e existência de outras partes (por exemplo, as nuvens, a água) do sistema hidrológico nos continentes, bem como para a manutenção e existência do próprio sistema e de si mesmas.

Além disso, podemos dizer que a água em florestas úmidas seria inicialmente uma restrição externa, mas teria sido recrutada, como restrição possibilitadora e dependente, para compor a organização interna desses ecossistemas, assim como no caso do fogo em ecossistemas savânicos? A água é considerada um dos principais agentes modeladores em florestas úmidas, afetando a distribuição, fisionomia e diversidade de espécies características desses ecossistemas. A água pode desempenhar, então, funções relevantes nos processos ecossistêmicos de uma floresta úmida, enquanto está sob o controle de restrições internas à sua organização, como as plantas. Por exemplo, características das plantas podem determinar diferentes volumes de evapotranspiração e modular a emissão de aerossóis nucleadores de nuvens nesses ecossistemas. Esses aspectos interagem com outros fatores do clima, determinam o volume de água que circula no sistema e influenciam o regime de chuvas no continente. Uma vez que a água precipita, sua participação na germinação das sementes é de fundamental importância. E são as plantas que germinam dessas sementes que então irão evapotranspirar e emitir aerossóis para a formação de mais chuva, fechando o ciclo.

Se a Floresta Amazônica e a água são restrições no fechamento organizacional do sistema hidrológico continental, podemos interpretar que elas determinam não apenas a manutenção e existência uma da outra, como também do próprio sistema. Sendo assim, a afirmação que podemos fazer, seguindo a teoria organizacional das funções ecológicas, é que as florestas crescem onde chove e chove onde crescem florestas. Assim como nos oceanos, em algum momento da história evolutiva da Terra ocorreu, nos continentes, a transição de um fechamento de processos para um sistema caracterizado por um fechamento de restrições, ou seja, para um mundo controlado pela vida em que as plantas passaram a atuar como agentes facilitadores, mas também dependentes do sistema hidrológico continental. 

Clarissa Machado Pinto Leite (Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estudos Interdisciplinares e Transdisciplinares em Ecologia e Evolução – INCT IN-TREE, Universidade Federal da Bahia)

Jeferson Gabriel da Encarnação Coutinho (Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Bahia/IFBA, Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Estudos Interdisciplinares e Transdisciplinares em Ecologia e Evolução – INCT IN-TREE, Universidade Federal da Bahia)

PARA SABER MAIS

Gorshkov, VG, Makarieva AM. Biotic Regulation: Main Page. Disponível em: <https://www.bioticregulation.ru/>. Acesso em: 21 de agosto de 2023.

<Nasa Global Tour of Precipitation in Ultra HD (4K) – Youtube. 2016. Youtube NASA Goddard, 20 de maio de 2016. Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=c2-iquZziPU/>. Acesso em: 21 de agosto de 2023.

Nobre AD, 2014. O Futuro Climático da Amazônia, Relatório de Avaliação Científica. Patrocinado por ARA, CCST-INPE, e INPA. São José dos Campos, Brasil, 42p.

Pearce, F. 2020. Weather Makers. Science (American Association for the Advancement of Science) 368.6497: 1302-305. Acesso em: 21 de agosto de 2023.

Rios Voadores. 2013. Disponível em: <https://riosvoadores.com.br/> Acesso em: 21 de agosto de 2023.

Destaque

Amazônia: Uma “causa” perdida?

O estudo da degradação da Amazônia, para além do desmatamento, revela o impacto significativo das ações humanas sobre a degradação florestal e alerta para as consequências desastrosas, a curto, médio e longo prazo.

Foto: Jonathan Lewis, Wikipedia.

No final de janeiro desse ano, uma das revistas científicas mais influentes da atualidade dedicou a sua matéria de capa ao desmatamento da Amazônia. A foto escolhida para a capa destaca o contraste chocante entre o verde da floresta e o marrom-verde-acinzentado das áreas desmatadas para uso humano. Esse número da revista traz dois artigos de revisão que destrincham as causas e consequências do desmatamento, assim como o ritmo atual de degradação da floresta (acesse esses artigos aqui e aqui). Juntos, esses artigos têm a coautoria de mais de 40 pesquisadores do Brasil e do mundo. E é a alguns dos principais pontos discutidos nessas revisões que dedicarei esse post.

Faz tempo que cientistas chegaram a um consenso a respeito do papel ecológico da Amazônia. A região amazônica, com sua incrível floresta e seus vários ecossistemas associados, contribui significativamente para o clima, a biodiversidade, o bem estar e a sobrevivência das comunidades locais e da humanidade de forma global. Além disso, florestas tropicais são locais importantes para a dinâmica do carbono, comportando-se como emissoras de carbono, especialmente quando submetidas ao desmatamento, ou como armazenadoras de carbono. Por exemplo, a Amazônia armazena aproximadamente 180Gt de carbono, na forma de biomassa vegetal e nos solos, o equivalente a 26% de todo o carbono emitido para a atmosfera por atividades humanas desde a Revolução Industrial (entre 1750 e 2020). A real dimensão da importância ecológica da floresta pode também ser entendida com a ajuda de uma simples métrica: riqueza de espécies. A Amazônia é, sem dúvida, o ecossistema de escala subcontinental mais rico do planeta: ela abriga cerca de 1/3 de todas as espécies conhecidas, incluindo mais de 10% de todas as espécies conhecidas de plantas e vertebrados, concentradas em apenas 0,5% da superfície terrestre. Isso sem contar as milhares de espécies ainda desconhecidas para a ciência.

Mas, junto com as calotas polares e os recifes de coral, a Amazônia está entre os maiores ecossistemas em rápida mudança em direção a um estado de degradação. Há inclusive aqueles que argumentam que já ultrapassamos esse limite. Embora o desmatamento esteja diretamente relacionado à derrubada da floresta em si e à utilização da área desmatada para outros fins, a degradação ambiental não requer, necessariamente, a derrubada da floresta. Alguns outros distúrbios que resultam em degradação ambiental incluem, por exemplo, os efeitos de borda, a extração seletiva de madeira, as queimadas e as secas severas decorrentes das mudanças climáticas. Eles resultam em mudanças deletérias, transitórias ou permanentes, nas funções, nas propriedades ou nos serviços ecossistêmicos, como alterações na reserva de carbono, na produtividade biológica, na composição de espécies, na estrutura da floresta, na umidade atmosférica, assim como nos usos e valores da floresta para os humanos. Apesar de a maior parte dos estudos na Amazônia até então focar especificamente no desmatamento, a degradação e o desmatamento são processos independentes e suas causas e consequências precisam ser cuidadosamente estudadas. Só assim, os cientistas argumentam, teremos um panorama mais claro tanto em termos das propostas e prioridades de conservação e manejo da floresta, quanto em termos da modelagem da resiliência da floresta frente a variados impactos.

A análise aprofundada da degradação da Amazônia para além do desmatamento, entre os anos de 2001 e2018, aponta para o fato de que 5.5% da floresta está sofrendo algum tipo de distúrbio ou degradação, o que corresponde a mais do que 110% da área desmatada durante o mesmo período. Quando secas extremas são incluídas na análise, o total de áreas degradadas chega a 38% da floresta remanescente. E, se somadas ao longo das décadas, a perda de carbono para a atmosfera decorrente da degradação da Amazônia pode ser equivalente ou até maior do que aquela diretamente decorrente do desmatamento. As projeções iniciais para 2050 apontam que os distúrbios, principalmente decorrentes da ação humana na Amazônia, continuarão a ter grande impacto na degradação da floresta e contribuirão para o aumento da quantidade de carbono na atmosfera, de forma independente da trajetória do desmatamento. Além disso, muitos desses distúrbios têm efeitos de longa duração. Por exemplo, a mortalidade de árvores e consequente liberação de carbono para a atmosfera resultante da degradação da floresta pode ocorrer durante décadas após o distúrbio inicial.

A Figura 1 compara as dimensões espaciais e temporais de mais de 50 atividades humanas e processos naturais de escalas mundial e regional (América do Sul). Claramente, as atividades humanas atingem escalas espaciais semelhantes aos processos naturais de maneira mais rápida. Considerando que o gráfico da Figura 1 está em escala logarítmica, a velocidade das atividades humanas é maior do que aquela dos processos naturais em algumas ordens de magnitude! Essa capacidade de ação rápida e em larga escala de muitas atividades humanas é o que resulta, em muitos casos, em degradação ambiental, pois os processos naturais de regeneração e resiliência não operam na mesma velocidade.

Figura 1: Escalas temporal e espacial das atividades humanas e dos processos naturais, ambos de repercussão global. As atividades humanas, tanto em escala mundial quanto regional (América do Sul), ocorrem em taxas muito maiores do que os processos naturais. A velocidade e a dimensão das atividades humanas são maiores do que a capacidade de recuperação ambiental por processos naturais. Modificado a partir de Albert, J.S. et al. Science 2023.

Infelizmente, os ganhos materiais a curto prazo decorrentes das principais causas desses distúrbios, como a agricultura ou a ação de madeireiras, beneficia poucos atores regionais e globais, enquanto o fardo permanece para diversos grupos sociais em várias escalas. Mas, o que fazer frente a tamanho desafio? Ambos os artigos de revisão trazem análises importantes a respeito das medidas necessárias para frearmos essa degradação. Por exemplo, enquanto alguns distúrbios, como os efeitos de borda, podem ser minimizados com o controle do desmatamento, outros distúrbios, como as secas extremas, requerem medidas que promovam o engajamento de atores globais na redução das emissões de gases de efeito estufa. Assim, as ações sugeridas pelos cientistas variam desde a necessidade de um novo enquadramento legal para lidar com o manejo e a proteção da Amazônia, até a necessidade de uma nova matriz energética de viés sustentável e com menor impacto ambiental. Os cientistas apontam também para a necessidade de identificação de ações prioritárias, assim como legislação ambiental alinhada a essas ações, além da necessidade de uma visão bioeconômica para a Amazônia que reconheça o valor da floresta em si, não apenas em pé, mas também saudável, a curto, médio e longo prazo.

Sem dúvida, a abordagem desse problema real, complexo e de proporções subcontinentais precisa levar em consideração ações diversas, nas diversas escalas local, regional e global e seus respectivos atores sociais.  Mas a mensagem, unânime entre centenas de cientistas, comunidades locais e outros especialistas, é clara: as atividades humanas na Amazônia têm resultado em mudanças ambientais drásticas e muito rápidas, que não permitem a recuperação e sobrevivência desse ecossistema. A degradação da Amazônia traz impactos significativos e irreversíveis para o clima global e afeta de maneira desproporcional, ao menos inicialmente, as comunidades locais que dependem da floresta para sua sobrevivência. A médio e longo prazo, no entanto, os efeitos da degradação da Amazônia terão efeitos globais e, em muitos casos, irreversíveis.

Ana Almeida

(California State University East Bay, CSUEB)

Para saber mais:

Amigo, I. 2020. When will the Amazon hit a tipping point? Nature 578, 505-507. doi: https://doi.org/10.1038/d41586-020-00508-4

Antonelli, A. et al. 2018. Amazonia is the primary source of neotropical biodiversity. PNAS 115 (23), 6034-6039. https://doi.org/10.1073/pnas.1713819115

Franco-Solís, A; Montanía, C. 2021. Dynamics of deforestation worldwide: A structural decomposition analysis of agricultural land use in South America. Land Use Policy 109, 105619.

Radchuck, V. et al. 2019. Adaptive responses of animals to climate change are most likely insufficient. Nat Commun 10, 3109. https://doi.org/10.1038/s41467-019-10924-4 Science Panel for the Amazon. 2021. Amazon Assessment Report 2021. Nobre C, Encalada A, Anderson E, Roca Alcazar FH, Bustamante M, Mena C, Peña-Claros M, Poveda G, Rodriguez JP, Saleska S, Trumbore S, Val AL, Villa Nova L, Abramovay R, Alencar A, Rodríguez Alzza C, Armenteras D, Artaxo P, Athayde S, Barretto Filho HT, Barlow J,
Berenguer E, Bortolotto F, Costa FA, Costa MH, Cuvi N, Fearnside PM, Ferreira J, Flores BM, Frieri S, Gatti LV, Guayasamin JM, Hecht S, Hirota M, Hoorn C, Josse C, Lapola DM, Larrea C, Larrea-Alcazar DM, Lehm Ardaya Z, Malhi Y, Marengo JA, Melack J, Moraes R M, Moutinho P, Murmis MR, Neves EG, Paez B, Painter L, Ramos A, Rosero-Peña MC, Schmink M, Sist P, ter Steege H, Val P, van der Voort H, Varese M, Zapata-Ríos G (Eds). United Nations Sustainable Development Solutions Network, New York, US.

Destaque

Pensando sobre nossas relações com a natureza e aprendendo com o pensamento ameríndio

Valores relacionais são elementos centrais em nossa relação com a natureza. Eles têm sido entendidos a partir de tipologias de modos de relação humano-natureza, uma das quais abordarei nessa postagem. Farei um contraponto entre modos característicos do mundo moderno e contemporâneo, como os modelos de dominação e de isolamento, e outras visões que diluem a distinção entre mundo social e natural, em especial, o modelo de troca ritualizada, característico do pensamento ameríndio. Ao fazê-lo, questionarei como e o que podemos aprender a nos defrontarmos com essa forma de entender a natureza tão distinta da nossa.

Cacique Raoni Metuktire (Kapot, Mato Grosso, c. 1932), liderança indígena que subiu rampa do planalto em janeiro de 2023, junto com Lula, ao ser empossado presidente do Brasil pela terceira vez. Foto de Valter Campanato/ABr, CC BY 3.0 BR <https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/deed.en&gt;, via Wikimedia Commons, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cacique_Raoni_(2013).jpg  

Valores intrínsecos, instrumentais e relacionais na conservação

Um dos aspectos centrais nas reflexões sobre práticas e políticas de conservação da natureza diz respeito aos nossos valores e às nossas atitudes frente à natureza. A partir dos anos 1980, na esteira do crescimento dos movimentos ambientalistas, a reflexão a este respeito foi, na maior parte do tempo, estruturada em torno da dicotomia entre valor intrínseco e valor instrumental. A biologia da conservação teve origem naquela década, sendo inicialmente concebida como uma ciência orientada para uma missão. Os biólogos da conservação sustentavam, em sua maioria, que a natureza e os seres vivos deveriam ser conservados por seu valor intrínseco, ou seja, pelo valor que eles têm simplesmente porque são o que são, porque são intrinsecamente valiosos, e não apenas porque têm valor como meio para que se faça alguma outra coisa.

Naquela mesma década, contudo, a pauta ambientalista foi sendo absorvida pelo sistema capitalista de produção e consumo, que buscou uma conciliação entre seu modus operandi e as demandas de conservação, através de fóruns internacionais de tomada de decisão, capitaneados pela ONU, que culminaram com a introdução do conceito de desenvolvimento sustentável. Este conceito, que rendeu bem mais desenvolvimento do que conservação desde então, foi introduzido no relatório Brundtland e consolidado a partir da Rio 1992. Este processo resultou no reforço do valor instrumental da natureza e dos seres vivos e não-vivos, que, no fundo, acompanha o projeto da modernidade desde sua origem – e, inclusive, remonta a tempos mais antigos, como podemos ver em várias religiões ocidentais que também atribuem valor à natureza e aos demais seres principal ou exclusivamente devido aos benefícios que trazem a nós, humanos.  Com a expansão do neoliberalismo, os valores instrumentais ganharam peso cada vez maior, dominando o cenário político e também o cenário científico, a partir de noções como as de desenvolvimento sustentável e de serviços ecossistêmicos. Se ainda persistiu um debate acadêmico em torno da dicotomia valor intrínseco-valor instrumental, nos mais variados meios sociopolíticos o valor instrumental predominou vigorosamente.

Contudo, surgiu recentemente, no campo da conservação, uma tendência conceitual que busca superar a dicotomia intrínseco-instrumental a partir da ideia de valores relacionais, que não operam isolados como valores, mas são elementos de modos de relação humano-natureza. Valores relacionais podem ser instrumentais e podem ser não-instrumentais, o que supera a dicotomia, ao incorporar a ideia de contribuição para os humanos como um elemento apenas dos valores relacionais, que ganha maior ou menor saliência a depender do modo de relação humano-natureza.

Modos de relação humano-natureza

A ideia de valores relacionais levou à construção de tipologias de modos de relação humano-natureza. Não descreverei aqui diferentes tipologias, com os modos de relação que identificam, mas apenas enfocarei alguns modos abordados pelo pesquisador brasileiro Roldan Muradian e pelo pesquisador basco Unai Pascual, em um artigo importante a este respeito.

Dois modos de relação identificados por estes autores são bem característicos do mundo europeu e do mundo colonizado que resultou de sua expansão. Um deles é o modelo de dominação, no qual há uma distinção clara entre mundo social e mundo natural, e, logo, entre humano e natureza, e a natureza é tratada como subordinada aos humanos, algo que atravessa das religiões dominantes no mundo europeu até o sistema político e de produção e consumo capitalista, que se afirmou desde a modernidade. A partir desse modelo, a natureza é entendida como uma ameaça que deve ser colocada sob controle, para servir aos humanos.

Outro modelo é o de isolamento, que mantém a distinção entre mundo social e natural, mas, para além disso, com a crescente urbanização, desacopla de tal maneira os humanos da natureza que esta última termina por tornar-se invisível. Há uma indiferença em relação à natureza e um entendimento de que ela não seria importante, malgrado nossa completa dependência dela. Mas há tantas mediações intervindo nessa dependência que a natureza se torna, para muitos habitantes dos meios urbanos, algo praticamente inexistente. Este é um modo de relação que tem sido favorecido pela ausência de experiências de natureza, especialmente entre os moradores de centros urbanos.

Esses dois modelos se contrapõem a outros que me interessam particularmente nessa postagem, porque diluem a distinção entre mundo social e natural, por exemplo, os modelos da devoção e de troca ritualizada.

No modelo de devoção, característico de culturas e religiões orientais, a natureza é entendida como uma divindade e colocada em posição hierarquicamente superior aos humanos, com uma percepção da natureza como sagrada e como meio para uma transcendência que pode unificar-nos a ela.

O modelo de troca ritualizada, por sua vez, é característico do pensamento ameríndio, que, apesar de sua diversidade, exibe também uma unidade nos diferentes povos originários das Américas, em virtude de sua origem comum (em sua maioria).

Modelo de troca ritualizada e pensamento ameríndio

No modelo de troca ritualizada, todos os seres da natureza são tratados como iguais, sem excetuar os humanos. Todos os seres da natureza são tratados como capazes de agência, de interagirem uns com os outros nos mesmos termos, como diferentes gentes. Em vez de uma visão uninaturalista e multiculturalista, dominante na modernidade ocidental e herdada por nós, há entre os ameríndios uma visão uniculturalista e multinaturalista. Todos os seres são gentes e têm suas linguagens, mas todas as linguagens usam as mesmas palavras, embora estas se refiram de maneira diferente às coisas no mundo. A mesma palavra que para nós significa sangue, para a onça significa cauim (uma bebida alcoólica tradicional dos povos ameríndios, feita através da fermentação alcoólica da mandioca ou do milho). É por isso que onde vemos lama, a anta vê sua maloca cerimonial, onde dança em seus rituais.

Muitas vezes, as pessoas pensam na visão de natureza dos ameríndios como se fosse a de um mundo em harmonia. Mas harmonia é um conceito nosso por demais. O mundo que os ameríndios percebem e experienciam parece bem mais complicado do que isso. Porque se todos os seres são gentes, toda relação no mundo natural é uma relação social, com toda a complexidade que uma sociedade traz, ainda mais povoada por gentes tantas e tão diversas. Ali as relações devem ser cuidadosas e é desse cuidado que segue o que nós, mais uma vez usando categorias que são nossas, chamamos por vezes de sustentabilidade da vida dos povos ameríndios. As trocas ritualizadas têm um papel central no modo de relação com a natureza desses povos exatamente porque elas mediam, de maneira fundamental, todo o cuidado que é preciso ter em todas essas relações. Ao nos referirmos a trocas ritualizadas, estamos tratando de situações nas quais humanos atribuem capacidade de agência a entidades naturais e, a partir disso, se envolvem em relações com elas que são regidas por códigos ritualizados de igualdade, equilíbrio e reciprocidade.

Considerem, por exemplo, os Runa, povo ameríndio da Amazônia equatoriana, com quem o antropólogo Eduardo Kohn trabalhou, tendo publicado sobre eles o livro Como pensam as florestas. Nas trocas ritualizadas desse povo ameríndio com a natureza em que vivem, eles entendem as florestas como seres pensantes. Em princípio, temos aí uma alteridade radical, como chamam os antropólogos as diferenças tão radicais na percepção e no entendimento do mundo, no que os filósofos chamam de ontologia, que se torna difícil traduzir de uma visão a outra. Para a modernidade ocidental, nós e possivelmente alguns outros poucos animais somos seres pensantes. Uma floresta, jamais!

Aprendendo a partir da diferença radical

Eu tenho trabalhado com um arcabouço teórico acerca das relações entre formas de conhecimento que tem como um de seus elementos perguntar como podemos aprender a partir de situações de diferença, de alteridade radical. E a resposta que temos dado é que aprendemos quando essas diferenças radicais desafiam nossos modos de percepção e entendimento, desafiam de tal modo, com tanta intensidade, que inauguram visões que, se impossíveis antes, agora são por nós ao menos contempláveis, dignas de atenção.

Isso foi exatamente o que aconteceu comigo quando me deparei com a ideia das florestas pensantes. Pus-me a pensar sobre como o próprio modo como entendemos a nós mesmos e ao nosso pensamento é marcado pelos modelos de relação humano-natureza ocidentais modernos. Descartes propôs, no nascimento do racionalismo moderno, que o ponto primeiro de toda a compreensão residia na afirmação “Penso, Logo Existo”. Mas, ora, isso é o contrário da ideia de que todos os seres da natureza devem ser tratados como iguais, sem excetuar os humanos. O pensamento seria a marca de nossa existência e somente isso, a mente – atributo da alma –, nos tornaria humanos. No mais, seríamos uma máquina, e todos os seres vivos, não tendo almas e mentes, não seriam iguais, mas inferiores, máquinas somente. Estamos aí muito longe da ideia de um mundo povoado por gentes tantas e tão diversas, marca central do pensamento ameríndio. Aliás, estamos longe também de outras ideias que informam modos de viver outros, como a ideia de Ubuntu, central em grande parte do pensamento africano, “Eu sou, porque nós somos”. Não, eu não sou porque nós somos, diria o moderno, eu sou porque eu penso. Mas, ora, isso é tão próprio de como nós, ocidentais modernos, pensamos o mundo todo a partir de nosso próprio umbigo, afirmando-se o homem desde a Renascença como centro do mundo, dentro de um contexto de crescente individualismo.

Ao longo da modernidade, tipicamente entendemos desta maneira o pensamento e a cognição (os processos mentais pelos quais adquirimos conhecimento e entendimento através do pensamento, da experiência e dos sentidos). Aliás, nós os entendemos também muito sob a influência de Descartes. Pensamento e cognição teriam o cérebro como sua sede e, a partir do cérebro, nós perceberíamos nosso corpo e o ambiente ao redor, criando representações deles no interior do cérebro. É bem assim que entendemos a nós mesmos, filhos e filhas que somos da modernidade ocidental.

Mas, vejam bem, eu me ponho a pensar, provocado pelo pensamento ameríndio, e aí, ao me ver desafiado a considerar as florestas pensantes, me encontro comigo mesmo, no sentido de que me vejo de repente numa posição que tem sido minha, dado que há muito rejeito o entendimento do pensamento e da cognição como se estivessem limitadas ao cérebro. Mas não me encontro idêntico ao pensamento ameríndio. Não! Ele me desafia a dar um passo a mais, antes para mim impensável. E é aí mesmo que está o aprendizado!

Entendo a cognição e o pensamento nos termos de uma corrente das ciências cognitivas que é chamada de “cognição situada”. Desde esta perspectiva, não é o cérebro apenas, ou mesmo em si, que é a sede do pensamento e da cognição. Pensamento e cognição são fundamentalmente incorporados, o que significa que pensamos e conhecemos não apenas com o cérebro, mas com todo o corpo. Ter uma mente não é, nesses termos, como ter um nariz, mas é como andar. Assim como andar, ter uma mente é relacionar-se com o mundo de certa maneira. E esta relação não é do cérebro com o mundo. É do corpo todo com o mundo. São os nossos sentidos, são os nossos movimentos, é a nossa pele…. É o corpo todo…

Mas é mais do que isso. Pensamento e cognição são também embebidos no mundo. Quando pensamos e conhecemos, exteriorizamos parte de nosso trabalho cognitivo no mundo. Nós ordenamos o mundo ao nosso redor para que possamos pensar e conhecer mais e melhor. Organizamos nossas gavetas para facilitar a escolha das roupas, exteriorizamos nossa memória em anotações espalhadas pelas casas, rotulamos o mundo com nossas palavras para facilitar saber o que é comida e o que é veneno, o que é predador e o que é presa…. Levamos isso aos últimos extremos, com mega-ordenações do mundo que exteriorizamos como se fossem representações, criando sistemas inteiros de pensamento, religiosos, científicos e outros…

Mas muitas vezes acabamos perdendo de vista que não se trata somente de perceber e representar o mundo. Trata-se de um conjunto de ações, de práticas, nas quais, incorporados e embebidos no mundo, pensamento e cognição emergem como modos de relação. Não se trata então de representar o mundo, mas de agir de certa maneira para produzir pensamento e cognição, relacionar-se de forma tão recorrente com o mundo em que exercemos nossas práticas de significação que até parece que estamos continuamente mobilizando mapas de nosso cérebro para entendê-lo. Mas não temos esses mapas como algo fixado em nossos cérebros. Vamos sempre mapeando o mundo enquanto andamos, ou enquanto navegamos por ele.

Esse modo de entender o pensamento e a cognição é dito anti-representacionalista porque dá sempre prioridade à ação e à prática situadas no mundo, que sempre são um navegar de nosso corpo embebido nas coisas. É que, como somos seres que aprendemos, a gente tende a navegar de modo recorrente, tão recorrente que até imaginamos que vivemos dentro de nosso cérebro, como o homúnculo cartesiano. Mas não é ali que vivemos. É no corpo embebido no mundo que vivemos.

Mas se seguimos por esse caminho e prestamos bem atenção ao lugar para onde estamos indo, olha que nós nos descobrimos já não tão distantes dos ameríndios! Estamos diluindo as fronteiras humano-natureza, humano-mundo! É verdade, com muita dificuldade, não com a naturalidade dos ameríndios. Mas isso é porque somos ocidentais modernos e desafiar essa visão da gente como um ser que vive, individual e isoladamente, dentro de nossa própria cachola é desafiar tudo que nós somos. Não é fácil. Mas este é exatamente o passo que somos instigados a dar quando levamos realmente a sério o pensamento ameríndio, por mais hesitante que este passo ainda seja.

Queria dar ainda uma palavra final, que é sobre construção de conhecimento. Quem constrói o conhecimento? Na visão ocidental moderna, a resposta é que, em princípio, nós construímos. Mas não apenas isso, porque há também, entre os modernos, os empiristas ingênuos, que consideram que o mundo está de alguma forma pré-rotulado, pré-conhecido, e o que nos cabe é descobrir os conhecimentos que lá estão. Afinal, é o conhecimento construção social e apenas isso? Ou é o conhecimento algo que descobrimos no mundo? O que penso é que estas não são perguntas a serem respondidas. Elas são perguntas a serem dissolvidas, porque se baseiam numa dicotomia a ser superada.

Se mudamos para uma visão de nosso ser, com seu pensamento e sua cognição, como sempre incorporado e embebido no mundo, podemos chegar à conclusão de que a construção do conhecimento se dá de todos os lados da relação. O conhecimento é co-construído por nós, humanos, com nossos corpos inteiros, e esse mundo que nos embebe. Assim, como nós, ativamente, executamos práticas que produzem significados sobre o mundo, o mundo não se apresenta a nós como uma tela branca em que podemos pintar o que quisermos. Não, o mundo é prenhe de significados. Assim, ele também é agente construtor do nosso próprio conhecimento sobre ele. Afinal, não haveria de ser diferente se nosso pensamento e nossa cognição estão embebidos no mundo! Eles são modos de relação através dos quais nós e o mundo construímos um modo de perceber e entender as coisas.

Não há dúvida de que eu começo sempre longe dos Runa e dos demais ameríndios, ocidental moderno que sou, mas, levando-os realmente a sério, eis que me encontro comigo mesmo no caminho, mas transformado pela aprendizagem que se seguiu de considerar a diferença radical não como fonte de rejeição, mas como fonte de ideias novas, tão novas para mim que há algum tempo atrás poderiam até parecer impensáveis.

Charbel N. El-Hani

(Instituto de Biologia/UFBA)

Produzido a partir de texto elaborado para oficina de imersão na natureza do projeto educacional Macaw Experiências de Natureza, na Reserva Legal Camurujipe, em 05/01/2023

PARA SABER MAIS

El-Hani, C. N. (2022). Bases teórico-filosóficas para o design de educação intercultural como diálogo de saberes. Investigações em Ensino de Ciências 27(1): 1-38.

Kohn, E. (2021). Como piensan los bosques. REUDE.

Muradian, R. & Pascual, U. (2018). A typology of elementary forms of human-nature relations: a contribution to the valuation debate. Current Opinion in Environmental Sustainability 35: 8-14.

Roth, W.-M. & Jornet, A. (2013). Situated cognition. WIREs Cognitive Science 4: 463-478.

Destaque

Diálogos interdisciplinares: um caminho para pavimentar entendimentos mais profundos na modelagem em Ecologia

A modelagem de sistemas ecológicos requer passos que devem ser bem compreendidos por quem realiza a modelagem e por quem deseja entendê-la. A interface da Ecologia com a Filosofia contribui para o esclarecimento de conceitos, além de cumprir um papel heurístico na construção de processos de modelagem mais profundos e inteligíveis.

Da interação interdisciplinar, emergem entendimentos e novos questionamentos. Autor: Jeferson Coutinho.

Como o encontro entre uma filósofa da ciência e um ecólogo pode contribuir para o avanço de uma área da Ecologia? Temos algo a ganhar com esse diálogo? E se a resposta for “sim”, quem exatamente ganha nessa história? Foi na busca de uma solução para os problemas existentes em determinada área da Ecologia que um tal diálogo se iniciou, envolvendo o ecólogo Jeferson Coutinho e a filósofa da ciência Luana Poliseli. A questão central que impulsionou esse diálogo foi a tentativa de modelar conceitualmente sistemas ecológicos para entender mais claramente quais seriam as variáveis ambientais que mais influenciariam a diversidade funcional das abelhas nos agroecossistemas e suas repercussões para o serviço de polinização. Mais precisamente, a intenção era saber como a diversidade de atributos morfológicos, fisiológicos e comportamentais das abelhas poderiam afetar o serviço de polinização em sistemas agrícolas e como um sistema agrícola poderia funcionar como um filtro capaz de selecionar o conjunto de tais atributos disponíveis nesse tipo de sistema.

Esta questão central levantou várias outras questões acessórias que necessitavam de aprofundamento teórico para uma melhor compreensão do fenômeno de interesse. Algumas dessas questões foram: Como medimos a diversidade funcional em Ecologia? Que conceito de função usamos em estudos empíricos? Como entendemos a relação entre variáveis ​​ecológicas em diferentes escalas espaço-temporais? Todas essas questões exigiram uma exploração minuciosa do que já era conhecido na literatura ecológica, mas também demandaram análises da consistência teórica do que estava disponível para se trabalhar.

Notavelmente, também precisávamos encontrar uma maneira de modelar o sistema de interesse por meio de etapas pragmáticas, à luz de uma teoria da explicação consistente com o que estávamos procurando. Diante das necessidades expostas, a interação com Luana, com sua formação e experiência em filosofia da ciência, abriu campos de diálogo muito frutíferos, em particular se tivermos em vista a grande complexidade do sistema em análise. O primeiro avanço foi uma compreensão mais clara do que estávamos tentando analisar. No processo de modelagem teórica, é fundamental termos clareza sobre o que queremos modelar, apontando o contexto relevante do fenômeno. Nos encontros realizados, os questionamentos feitos por Luana serviram como balizadores para minha própria compreensão do fenômeno, pois era inevitável o uso de exemplos didáticos e analogias para uma melhor compreensão do que eu queria dentro da Ecologia. A cada nova indagação, o uso de recursos imagéticos e esquemáticos (Figuras 1 e 2) foi fundamental para estabelecer maior clareza sobre o que buscávamos modelar, requerendo explicações dos mecanismos subjacentes ao fenômeno de interesse, buscando-se compreender cada vez mais quais níveis de análise, ou seja, quantos e quais níveis mecanísticos e contextuais seriam importantes em nosso caso particular.

Figura 1: Primeiro esboço dos mecanismos subjacentes ao fenômeno que estávamos interessados em modelar. Nesse primeiro momento, havia noção de 3 escalas espaciais de interesse na modelagem do fenômeno ecológico, que tinha a intenção de propor um modelo preditivo sobre a estrutura funcional de uma comunidade de abelhas nativas, bem como acerca da manutenção de seus serviços de polinização em um agroecossistema. Do lado esquerdo, indicamos que há dinâmicas no nível das metacomunidades, na mancha de hábitat e no nível das flores individuais que são importantes filtros ambientais que determinam a estrutura funcional das comunidades de abelhas. Nesse momento, ainda não estavam claras as possíveis relações dentro de cada escala de observação (lado direito do diagrama), o que apontou para um caminho de busca de entendimento de relações complexas entre níveis de organização, escalas de observação, bem como fatores reguladores de populações e comunidades,  para que houvesse melhor entendimento do fenômeno de interesse.

Figura 2. Esboço dos mecanismos que ocorrem na escala da paisagem, considerando três dos seus descritores: proporção de agricultura, diversidade e configuração. Para cada descritor, são propostas previsões da diversidade funcional de abelhas em agroecossistemas, de acordo com os modelos de metacomunidades. A emergência do entendimento sobre esses mecanismos e a proposição dessas previsões se deram com o uso das heurísticas descritas no corpo do texto e ao longo de constantes interações com Luana Poliseli. Mais detalhes sobre os modelos de metacomunidades podem ser vistos em Leibold et al. (2004). Algumas dessas previsões sobre a configuração da diversidade funcional em agroecossistemas foram testadas e os resultados apresentados no artigo de Coutinho et al. (2021).

Nesse processo, Luana trouxe constantes contribuições à medida que se debruçava sobre meu próprio progresso na compreensão do fenômeno e a minha forma de estabelecer os pilares da modelagem. Detalhes sobre esta análise podem ser vistos em artigo publicado no ano de 2020, no qual ela apresenta um modelo sobre a emergência da compreensão científica, que expõe as principais características dessa compreensão, como sua formação gradual, sua relação entre habilidades e imaginação, e sua capacidade de seletividade do conhecimento disponível.

Contudo, entender o que queríamos modelar foi apenas o primeiro passo. Ao longo de nossas interações, sentimos a necessidade de utilizar uma teoria da explicação científica, apoiando-nos em entendimentos relativamente recentes sobre o uso de explicações mecanísticas na ciência, como podemos ver, por exemplo, em trabalho de John Matthewson e Brett Calcott. Essa escolha decorreu das possibilidades que essa abordagem nos deu para modelar fenômenos que envolviam processos operando em múltiplas escalas de espaço e tempo, bem como da perspectiva de que relações não-lineares aconteciam entre processos ocorridos nessas escalas. Pautamos a escolha em um estudo aprofundado e colaborativo da literatura da chamada nova filosofia da ciência mecanística, guiada por discussões que visavam entender a abordagem e como o fenômeno ecológico poderia ou não ser modelado de acordo com ela. Nesse processo dialógico, percebemos que o fenômeno a ser modelado era de grande complexidade e, consequentemente, uma explicação mecanística não poderia ser totalmente aplicada ao nosso fenômeno, ainda que pudesse – como o fez – desempenhar um papel heurístico, ou seja, de orientação na condução da modelagem dos processos relevantes para o entendimento do fenômeno de interesse.

O novo corpo de conhecimento produzido foi um conjunto de heurísticas construídas de acordo com a nova filosofia da ciência mecanística e com teorias ecológicas. Essas heurísticas tiveram papel fundamental na pesquisa, pois guiaram a atividade de modelagem teórica em Ecologia. Este conjunto de heurísticas é descrito e discutido no artigo Philosophy of science in practice in ecological model building (Filosofia da ciência na prática na construção de modelos ecológicos). Nesse trabalho, discutimos o desenvolvimento de uma estrutura conceitual que unifica a explicação mecanística, as ciências dos sistemas complexos e a teoria de metacomunidades para modelar a estrutura funcional de uma comunidade de abelhas nativas, bem como a manutenção de seus serviços de polinização em um agroecossistema. Além disso, empregamos a teoria organizacional das funções ecológicas para esclarecer os conceitos e processos mais elementares a serem entendidos em termos funcionais ao longo de nosso trabalho, bem como a busca de variáveis, escalas espaço-temporais e relações de causa e efeito que pudessem apoiar a modelagem do fenômeno ecológico.

As seguintes heurísticas tiveram papel central nesse trabalho interdisciplinar de modelagem ecológica:

1) Caracterização do fenômeno: a descrição do fenômeno a ser modelado e do que será considerado em sua explicação;

2) Esboço do mecanismo: o desenvolvimento de diagramas (geralmente incompletos e passíveis de mudança ou mesmo abandono ao longo do processo de modelagem) para representar as relações entre os referenciais teóricos e o fenômeno, como podem ser vistos nas Figuras 1 e 2;

3) Estrutura hierárquica: esta heurística permite visualizar a interação entre diferentes escalas espaciais e temporais, criando uma estrutura que identifica e localiza os (e a quantidade de) níveis em que o mecanismo (ou mecanismos) estão organizados na superestrutura do fenômeno;

4) Condições possibilitadoras: as variáveis ​​envolvidas nas atividades dos mecanismos sob investigação que são relevantes para a produção do fenômeno de interesse;

5) Distinção de componentes operacionais: essa heurística distingue os componentes e as funções das condições possibilitadoras dentro dos mecanismos envolvidos e especifica as relações e os limites entre esses componentes;

6) Mudança nos componentes operacionais: esta heurística permite explorar cenários alternativos e prever possíveis cursos distintos do sistema sob investigação, uma vez que os componentes operacionais sejam modificados;

7) Frequência de evidências: indica a causalidade entre os elementos das condições possibilitadoras, conforme informações probabilísticas e mecanísticas já disponíveis na literatura científica ou obtidas por meio das heurísticas anteriores, apontando, também, o que ainda carece de validação empírica;

8) Esquema do mecanismo: modelo mecanístico final, obtido após a utilização das heurísticas acima.

Esse conjunto de heurísticas auxiliou em diferentes momentos da elaboração do modelo teórico. Na primeira proposição do “esboço do mecanismo”, por exemplo, percebi que não conseguiria chegar a um esquema minimamente razoável de comunicação sobre o fenômeno e as variáveis ​​relevantes. A cada novo esboço de mecanismo, novos desafios e novas soluções foram se apresentando, o que exigia mais esforço para compreender o que estava posto na literatura científica sobre o tema, indicando suas limitações e agregando as evidências que já estavam disponíveis, bem como buscando esforços de sínteses das teorias e dos conceitos que foram mobilizados no trabalho. A heurística “estrutura hierárquica” também contribuiu para a delimitação de processos que interagem em diferentes escalas de espaço e tempo e permitiu uma compreensão adequada do fenômeno sob modelagem.

A cada novo passo na construção do modelo, eu precisava revisar a literatura ecológica de uma perspectiva mais crítica sobre o fenômeno. Não se pode construir um modelo conceitual se não se conhece o conjunto de variáveis ​​e as condições de interação entre elas ​que são relevantes para sua proposição. Isso não significa que devamos começar a proposição do modelo conhecendo todas as variáveis ​​relevantes. Isso tiraria uma das grandes virtudes da arte de modelar: um refinamento gradual de nossas construções teóricas sobre o funcionamento do mundo. À medida que avançava na construção do modelo, mais inteligível o fenômeno se tornava. Foi possível estabelecer com mais clareza relações de causa e efeito de forma não espúria, na medida em que as heurísticas me colocavam em uma posição de investigação cada vez mais profunda acerca do fenômeno.

Os modelos derivados da teoria de metacomunidades, por exemplo, apontavam para processos ecológicos que interagem em diferentes escalas espaço-temporais, o que me ajudou a pensar com mais clareza sobre o sistema de interesse, elencando o que parecia mais fundamental para prever os rumos da diversidade funcional de abelhas no cenário modelado. Esta etapa foi fundamental para derivar novas hipóteses que poderiam ser testadas em estudos empíricos futuros.

Neste trabalho, estabelecemos a construção de uma narrativa unificacionista envolvendo um conjunto relevante de processos ecológicos e os potenciais padrões de diversidade que eles podem gerar no contexto dos agroecossistemas. Vejo isso como um avanço no campo da Ecologia, pois conseguimos olhar para o sistema de interesse de forma mais holística, o que também auxilia em propostas de gestão voltadas para a conservação dos processos ecológicos e dos padrões de diversidade que eles geram no espaço.

Dentre os importantes aprendizados derivados dessa pesquisa colaborativa, posso destacar: 1) a interação com a Filosofia da Ciência contribuiu para uma compreensão cada vez mais clara do fenômeno ecológico, na medida em que os questionamentos gerados me colocaram em uma posição de busca profunda por questões não tão claras na Ecologia Funcional; 2) a Teoria organizacional das funções ecológicas indicou caminhos mais robustos de delimitação conceitual na construção do arcabouço teórico, especialmente no que diz respeito à identificação de características ou traços das abelhas que têm importância funcional, os quais podiam ser traços de resposta ou traços de efeito (para mais detalhes a respeito desses dois tipos de traços, veja aqui); 3) o próprio arcabouço teórico contribuiu para a derivação de novas hipóteses que podem ser testadas em estudos empíricos; e 4) aprender a construir o modelo enquanto estava imerso nas etapas metodológicas de sua própria construção ajudou a refazer caminhos de compreensão do fenômeno ecológico, ressignificando a forma como concebo meu fenômeno de interesse.

Encorajo a utilização do conjunto de heurísticas que construímos nesse trabalho interdisciplinar, que aproximou Ecologia e Filosofia da Ciência, em outros estudos ecológicos, de modo que possamos investigar a adequabilidade dessas heurísticas em relação a outros fenômenos de grande interesse para a Ecologia. É importante ter claro, contudo, que não se trata de alguma espécie de receita, a ser meramente seguida, mas de um caminho derivado de uma interação frutífera que vem rendendo a pavimentação de uma linha de pesquisa pautada na interdisciplinaridade como forma de lidar com fenômenos complexos, que requerem múltiplos olhares na tentativa de torná-los mais inteligíveis.

Jeferson Gabriel da Encarnação Coutinho

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Bahia (IFBA) e Universidade Federal da Bahia (UFBA)

PARA SABER MAIS

Leibold, Mathew A. “The Metacommunity Concept and Its Theoretical Underpinnings“. The Theory of Ecology, edited by Samuel M. Scheiner and Michael R. Willig, Chicago: University of Chicago Press, (2011), pp. 163-184.

Giovanetti, M.; Albertazzi, S.; Flaminio, S.; Ranalli, R.; Bortolotti, L.; Quaranta, M. Pollination in Agroecosystems: A Review of the Conceptual Framework with a View to Sound Monitoring. Land (2021), 10, 540.

Wood, D.S. Karp, F. DeClerck, C. Kremen, S. Naeem, C.A. Palm. Functional traits in agriculture: agrobiodiversity and ecosystem services. Trends Ecol. Evol., 30 (2015), pp. 531-539.

Coutinho, J.G., E., Garibaldi, L.A., Viana, B.F. The influence of local and landscape scale on single response traits in bees: a meta-analysis. Agric. Ecosyst. Environ., 256 (2018), pp. 61-73

Destaque

Doenças e adaptação ao meio. O que o organismo faz para restabelecer a própria saúde?

As doenças são fenômenos comuns a todos os seres vivos. Quando elas se apresentam, o organismo mobiliza mecanismos internos que podem permitir manter uma adequada interação com o meio. Nesse sentido, ser saudável não significa só possuir um corpo saudável, mas também sentir-se bem quando agimos num meio socioambiental.

Um médico curando um peixe. Uma parodia de Esther Aarts, disponível em: https://www.theatlantic.com/magazine/archive/2019/05/pharmaceutical-pollution/586006/

Um fato muito comum na vida dos seres vivos é que eles, às vezes, ficam doentes. Quando as doenças se apresentam, o organismo, por exemplo, o organismo humano, reage com mecanismos fisiológicos que, para remediar eficazmente a condição patológica, tentam ajustar o estado interno ao contexto ambiental externo. Isso permite que o individuo se sinta no melhor estado de saúde possível quando tiver de se relacionar novamente com este contexto.

Tomemos o exemplo de uma doença ocular chamada de “hemianopsia”. Nos casos em que esta doença se apresenta, a hemianopsia envolve a perda da metade do campo visual do sujeito. Uma completa hemianopsia direita, como aponta, por exemplo, David Hubel, implica o escurecimento do centro do campo visual: é como se, observando a palavra “céu” e tentando se concentrar no “é”, não se pudesse ver o “u”, mas apenas o “c” e o lado esquerdo do “e”.

Um aspecto interessante dos mecanismos regulatórios que podem ser observados quando esta doença surge foi salientado pelo filósofo da medicina francês Georges Canguilhem em “Visão como modelo do conhecimento”, um manuscrito inédito de 1956-57 que pode ser consultado, junto com outros textos inéditos de Canguilhem, na École Normale Supérieure de Paris.

Canguilhem salienta que, apesar da doença de que sofrem e, por conseguinte, do escurecimento total da parte central de seu campo visual, vários pacientes hemianópicos parecem não perceber nenhuma sensação de cegueira quando interagem com um interlocutor ou com os objetos externos.

Na verdade, um dos comportamentos típicos dos pacientes afetados por hemianopsia é o seguinte: ao invés de manter um olhar reto quando observam um objeto ou um interlocutor, eles olham de lado, mantendo a cabeça levemente reclinada. Nos sujeitos saudáveis, umas das partes do olho que permitem a visão se chama de fóvea. Como nos sujeitos hemianópicos a ação da fóvea está comprometida, o que se observa é que, em seus olhos, cria-se muitas vezes uma outra fóvea na metade intacta da retina, isto é, uma espécie de “nova fóvea”, que substitui a ação da fóvea danificada. Esta nova fóvea responde às necessidades do sujeito de focalizar os objetos externos ao seu redor. E o que é importante destacar é que a posição dela não é fixa, não é estática dentro da retina, mas muda de acordo com as necessidades e as intenções do sujeito, dependendo do ponto no espaço exterior que ele quer observar. Em suma, para restabelecer um certo estado de saúde, o organismo em questão lida com a patologia através de mecanismos fisiológicos que reorganizam os componentes orgânicos da retina, e isso a fim de manter, mesmo em condições anatomicamente anormais, uma interação eficaz com o contexto exterior.

São, portanto, o ambiente e a forma como um organismo específico interage com ele o que determina, entre outras coisas, os processos de adaptação e o estado de saúde dos organismos.

Estes argumentos de Canguilhem são similares a algumas teorias recentes da filosofia da biologia e da medicina, por exemplo, as teorias de Cristian Saborido e colaboradores sobre a mau-função orgânica. Saborido e colaboradores apontam que estabelecer o que é patológico num organismo, isto é, o que é uma “mau-função”, não deriva meramente de um cálculo estatístico, ou de uma simples observação dos estados fisiológicos do organismo. Estabelecer a existência de uma mau-função num paciente significa avaliar a relação concreta entre o organismo em questão e seu meio socioambiental. Por exemplo, uma síndrome de Gilbert não envolve nenhuma mau-função naqueles pacientes que se sentem saudáveis, na medida em que eles não percebem obstáculos durante as próprias atividades diárias (como sensações de cansaço), apesar de um aumento excessivo ou descontrolado da bilirrubina, um pigmento contido na bílis. Por um lado, a mau-função é algo objetivamente relacionado com a fisiologia de um organismo. Mas, por outro lado, se o organismo não perceber nenhum obstáculo durante sua interação com o contexto externo, pode-se dizer que ele não apresenta mau-funções e, por conseguinte, que ele é saudável.

Isso se deve àqueles mecanismos internos de regulação adaptativa aos quais Canguilhem também fazia referência. No caso da síndrome de Gilbert, estes mecanismos podem compensar com sucesso um excesso de bilirrubina, razão pela qual o sujeito se sente saudável durante sua interação com o meio. Em termos gerais, quando as condições ambientais mudam, o sistema adaptativo do organismo desencadeia ações para modular adequadamente o seu funcionamento. Neste caso, pode-se falar de regulação adaptativa, que é desencadeada pela forma como um ser vivo específico interage concretamente com um meio. Isso também é análogo ao que Canguilhem salientava relativamente ao processo generativo da “nova fóvea” que se desenvolve nos sujeitos hemianópicos. Para Canguilhem, com efeito, este tipo de fóvea surge (também) das necessidades ou intenções especificas de um indivíduo em um meio determinado, permitindo a este indivíduo agir adequadamente no meio e, assim, fazendo-o sentir-se saudável.

Ser saudável, como nos dizem os filósofos da medicina Canguilhem e Saborido, não significa apenas ter um corpo fisiologicamente saudável. Um corpo saudável previne tanto quanto possível a ocorrência de doenças, mas quando elas acontecem, o organismo desenvolve reações adaptativas internas que podem permitir manter uma interação adequada com o ambiente. Em resumo, ser saudável significa também sentir-se saudável.

Emiliano Sfara

(Pós-doutorando, Instituto de Biologia/UFBA)

PARA SABER MAIS:

Canguilhem, G. (1956-57) La vision comme modèle de la connaissance. Este manuscrito pode ser consultado no CAPHÉS (Centre d’Archives en Philosophie, Histoire et Édition des Sciences) em Paris, colocação: GC. 13. 2.

Canguilhem, G. (1966), O normal e o patológico, trad. port. 2009, Forense Universitária, Rio de Janeiro.

Hubel, D. (1988). Eye, brain and vision, New York, W. H. Freeman & Co.

Saborido, C. et al. (2016). Organizational malfunctions and the notions of Health and Disease. In Giroux (ed.), Naturalism in the Philosophy of Health, History, Philosophy and Theory of the Life Sciences, 17, 101-120.

Saborido, C. (2012). Funcionalidad y organización en biología. Reformulación del concepto de función biológica desde una perspectiva organizacional. Tese de doutorado. University of the Basque Country.

Destaque

Seguem os prejuízos da politização dos debates sobre tratamento e prevenção da COVID-19

Ainda em 2020 evidências mostraram de modo consistente que a hidroxicloroquina não é um tratamento efetivo para a COVID-19. Isso não diminuiu o debate em torno dessa droga, que tem gerado muito burburinho. Um dos resultados foi a interrupção prematura de estudos sobre o uso dessa droga na prevenção da COVID-19. Quais lições devemos tirar desse episódio?

Verdade versus pós-verdade. Cartoon de Martin Shovel. Disponível em: https://twitter.com/martinshovel/status/804968341471457280?lang=en

Há alguns dias, comecei a receber de diversos amigos e colegas, que sabem de meu interesse sobre os debates em torno dos estudos sobre um possível papel da (hidroxi)cloroquina no tratamento e na prevenção da COVID-19, uma revisão sistemática e meta-análise recente sobre o uso profilático desse medicamento, ou seja, na prevenção dessa doença. A razão de meu interesse reside no fato de que o caso da (hidroxi)cloroquina é um prato cheio para uma estratégia de ensino que uso em meus cursos na UFBA, combinando questões sociocientíficas e aprendizagem baseada em problemas. Isso porque muitos estudos que testaram essa droga foram marcados por inúmeros problemas metodológicos e é possível detectar a interferência de interesses e valores em sua condução, sem falar da ampla controvérsia sociopolítica.

Questões sociocientíficas são problemas ou situações controversas e complexas vivenciadas por sociedades contemporâneas nas quais o conhecimento científico tem papel fundamental nas origens, na compreensão e/ou na busca de soluções. Além disso, uma questão sociocientífica é passível de transposição para a sala de aula, como uma ferramenta de ensino e aprendizagem, favorecendo a discussão de relações entre ciência, tecnologia, sociedade e ambiente, bem como de aspectos éticos dos problemas sociais e da pesquisa científica. A caracterização do que é uma questão sociocientífica já sugere, de imediato, por que o caso da (hidroxi)cloroquina desperta interesse para uso em tal abordagem pedagógica.

O que mais me despertou a atenção, contudo, foi o relato de que o artigo que me foi enviado estava circulando em determinados grupos como referência fundamental a favor de um papel da (hidroxi)cloroquina na prevenção da COVID-19, inflamando ânimos já muito excitados na controvérsia fortemente carregada de conotações políticas em torno desse medicamento.

O problema é que o artigo em questão não apresenta de fato evidências a favor de um papel da hidroxicloroquina na prevenção da COVID-19. O que ele conclui é que as evidências disponíveis ainda são insuficientes para excluir um papel profilático desse medicamento no caso dessa doença. A diferença é muito importante: falta de evidências suficientes é algo muito diferente de evidência a favor de uma tese que se pretende defender. Além disso, o artigo já se inicia com uma conclusão que contradiz expectativas muito defendidas, com um ardor tão grande que gera muito calor e pouca luz: “A hidroxicloroquina não é um tratamento efetivo para COVID-19 estabelecida”. Esta, sim, é uma conclusão já muito bem estabelecida a partir das evidências disponíveis. Ora, tudo isso deveria ser bastante claro. Afinal, estas são conclusões que saltam aos olhos quando lemos o artigo.

Como, então, as pessoas não viram isso? A primeira razão que me vem à cabeça é muito óbvia, provavelmente correta: elas nem leram o artigo e convenceram-se das supostas conclusões disseminadas por determinado grupo apenas por memes e mensagens nas redes sociais. Quanto a esta razão, a indicação é simples e direta: informem-se em fontes de qualidade, busquem – se possível – inclusive verificar as fontes originais, certifiquem-se de que não estão sendo enganados por fake news, antes de sair defendendo conclusões visceralmente.

Contudo, o que gostaria de examinar aqui é uma razão mais interessante, ainda que mais hipotética no atual estado de coisas. Suponhamos que uma pessoa se dispõe a ler o artigo original, ou, ao menos, um relato fidedigno dos seus achados. Será que há condições em que ela chegaria a conclusões diferentes daquelas que saltam aos olhos no artigo, por exemplo, de que ele apresenta evidências favoráveis ao uso da hidroxicloroquina na prevenção da COVID-19? Uma condição que poderia resultar nessa situação é o chamado “raciocínio motivado”, um fenômeno psicológico no qual as pessoas elaboram e avaliam argumentos e/ou examinam dados e evidências de forma enviesada, buscando alguma interpretação que se acomode a e/ou favoreça alguma crença preexistente. Outra condição, contudo, consiste na dificuldade de as pessoas entenderem como o trabalho científico é realizado, como os argumentos científicos são construídos, que fatores intervêm na construção e defesa de tais argumentos, entre outros elementos.

Antes de seguirmos com esse argumento, devemos, no entanto, examinar o artigo que me foi enviado, para considerar o que é ali relatado.

Uma revisão sistemática e meta-análise de estudos sobre o uso da hidroxicloroquina para prevenção da COVID-19

A publicação que estamos examinando relata os resultados de uma meta-análise de ensaios clínicos randomizados e controlados (randomized controlled trials, RCTs) que investigaram a efetividade da hidroxicloroquina na prevenção da COVID-19. Nessa meta-análise, foram incluídos 11 RCTs, sete que investigaram o uso da hidroxicloroquina como meio de evitar contrair a doença antes de exposição conhecida a um indivíduo infectado (profilaxia pré-exposição), e quatro que investigaram o uso desse medicamento após tal exposição (profilaxia pós-exposição). Todos os sete ensaios clínicos voltados para profilaxia pré-exposição eram testes que usaram placebo (ou seja, uma substância ou tratamento inerte, que não apresenta interação com o organismo) como controle e método duplo-cego (nos quais nem pesquisadores nem participantes sabem, durante o teste, quais tratamentos foram atribuídos a cada participante, se placebo ou medicamento). Todos eles foram realizados com trabalhadores da área da saúde que estavam sujeitos a exposição a COVID-19 em seu ambiente de trabalho, mas não apresentavam exposição conhecida a pacientes infectados. Os quatro ensaios clínicos voltados para profilaxia pós-exposição foram realizados com pessoas assintomáticas que haviam entrado em contato com casos confirmados de COVID-19. Estes ensaios têm, contudo, uma fragilidade importante: o tempo entre a exposição a contatos infectados e o início do tratamento foi tão longo que eles podem confundir-se com testes de tratamento precoce da doença com hidroxicloroquina. Assim, os resultados destes últimos ensaios devem ser considerados com maior cautela.

Os critérios de inclusão na meta-análise possibilitaram eleger apenas estudos capazes de produzir evidências de maior qualidade, na medida em que foram admitidos apenas testes controlados e randomizados, com indivíduos cuja infecção pelo coronavírus SARS-CoV-2 havia sido confirmada por PCR (com poucas exceções que, quando excluídas da análise, não afetaram de modo relevante os resultados), e que haviam sido publicados em periódicos arbitrados ou estavam disponíveis como preprints (ou seja, antes de sua publicação em periódico).

Dois autores do estudo avaliaram independentemente os riscos de vieses nos ensaios clínicos. Isso é importante para controlar, na meta-análise, o grau de interferência nos resultados dos ensaios devido a fragilidades no desenho metodológico. Esta avaliação identificou ensaios clínicos com fontes moderadas de viés ou interferência nos resultados, em virtude de dados incompletos sobre a infecção dos participantes e a exclusão de participantes do estudo após terem sido atribuídos ao grupo que recebeu hidroxicloroquina como medida preventiva ou ao grupo controle.

É importante estar atento aos resultados obtidos na meta-análise. Como escrevem os autores, “o benefício da hidroxicloroquina como profilaxia para a COVID-19 não pode ser descartado com base na evidência disponível de ensaios randomizados”. Portanto, a conclusão é de que as evidências disponíveis ainda são insuficientes para excluir um papel profilático da hidroxicloroquina, o que é algo inteiramente distinto de oferecer evidências a favor de um papel dessa droga na prevenção da COVID-19. A razão pela qual as evidências são insuficientes reside na quantidade pequena de ensaios clínicos que puderam ser completados. A principal preocupação dos autores é de que os ensaios randomizados e controlados disponíveis produziram achados que não são estatisticamente significantes, mas isso não deve ser interpretado no sentido de que eles teriam produzido evidências convincentes da falta de efetividade do medicamento na prevenção da COVID-19, mas apenas de que esses estudos não produziram evidências suficientes para uma decisão consistente acerca da hipótese. Em contraste com o uso da hidroxicloroquina no tratamento da COVID-19, cuja ineficácia foi estabelecida de modo convincente ainda no segundo semestre de 2020, como os autores do próprio artigo afirmam já em sua primeira frase, ainda há bastante incerteza sobre os benefícios dessa droga na prevenção ou profilaxia da doença.

Esta incerteza se mostra claramente nos resultados obtidos na meta-análise feita pelos autores. Embora os ensaios clínicos voltados para profilaxia pré-exposição resultem, quando analisados conjuntamente, numa estimativa de risco cerca de 28% menor de contrair COVID-19 no grupo de participantes que recebeu hidroxicloroquina, qualquer efeito entre 5% e cerca de 45% de redução no risco é altamente compatível com os dados colhidos nesses ensaios. Quanto aos ensaios voltados para profilaxia pós-exposição, tanto uma redução substancial quanto um aumento moderado no risco de contrair COVID-19 uma vez administrada hidroxicloroquina se mostrou altamente compatível com os dados obtidos. Não há dúvida, então, de que as evidências disponibilizadas pelos ensaios incluídos na meta-análise são insuficientes para qualquer conclusão mais segura sobre os benefícios, a ausência de benefícios ou os riscos de usar hidroxicloroquina na prevenção da COVID-19. Ou seja, há mais incerteza do que segurança nas conclusões que podemos obter quanto ao uso dessa droga na profilaxia da doença, como a ampla variação nas estimativas de risco obtidas mostra.

A situação poderia ser diferente se os 30 ensaios clínicos planejados no começo da pandemia para investigar uso profilático de hidroxicloroquina tivessem sido realizados, em vez dos 11 somente que foram reunidos na meta-análise. A maioria desses ensaios não foi completada, contudo, porque as comunidades médica e científica chegaram à conclusão de que esse medicamento não tinha efetividade na prevenção da COVID-19 e de que testes adicionais não seriam necessários após os achados de apenas dois desses ensaios terem sido publicados. Essa conclusão prematura envolveu uma confusão entre ausência de efeito e ausência de significância estatística: concluiu-se que a hidroxicloroquina não tinha efeito profilático na COVID-19 quando a conclusão correta era de que as evidências obtidas nos ensaios clínicos disponíveis possibilitavam estimativas de efeito do medicamento na prevenção da doença que eram demasiadamente imprecisas. Os resultados desses ensaios apoiavam, assim, a necessidade de mais testes de um possível papel profilático do medicamento, e não a tese de que não era mais preciso realizar estudos a este respeito.

A emergência de um consenso sobre a ineficácia da hidroxicloroquina na prevenção da COVID-19 foi considerada surpreendente pelos autores da meta-análise, porque os dois ensaios nos quais este consenso se baseou encontraram um risco menor de contrair a doença entre as pessoas às quais foi administrada hidroxicloroquina. Contudo, como as amostras dos dois estudos eram pequenas, os resultados não foram suficientes para excluir seja o benefício seja o prejuízo de tomar essa droga como medida profilática. Mas por que será que houve este salto para uma conclusão negativa sobre o uso da hidroxicloroquina como prevenção da doença na ausência de evidência suficiente? Não há dúvida de que todo o barulho em torno do emprego dessa droga no tratamento da COVID-19, motivada pelo uso político dos achados de ensaios clínicos que produziram evidência frágil e insuficiente a favor de seu papel terapêutico, foi decisivo para que se saltasse a tal conclusão com evidência muito menor do que aquela que estabeleceu, convincentemente, a falta de efetividade da droga como medida terapêutica. Assim, esse uso político causou prejuízos, ao impedir a geração de evidências suficientes e estimativas precisas acerca do uso da hidroxicloroquina na gestão da pandemia antes de vacinas estarem disponíveis. Isso ocorreu porque a convicção sobre a falta de efetividade da hidroxicloroquina na prevenção da doença diminuiu substancialmente a velocidade de recrutamento de pessoas para os ensaios clínicos ainda em andamento que visavam testar esse uso da droga.

Os autores da revisão sistemática e meta-análise que estamos discutindo estavam realizando um ensaio clínico para testar o uso da hidroxicloroquina na prevenção da COVID-19 e, como ocorreu em outros estudos, enfrentaram sérias dificuldades para recrutar pacientes para participar do estudo. Na extrema politização do debate em torno do uso dessa droga no tratamento da doença, foi ignorado o fato de que, ainda em 2020, já havia evidência suficiente para mostrar que a hidroxicloroquina não tem papel na terapia da doença, e isso levou, paradoxalmente, a dificuldades em estudos que buscavam testar outro papel para a droga na gestão da pandemia. Estas são águas passadas, uma vez que a disponibilidade de vacinas eficazes para a COVID-19 reduz a necessidade de medidas farmacológicas de prevenção. Contudo, é importante aprender com esse evento, de modo a aprimorar a geração e interpretação de evidências antes que enfrentemos a próxima emergência de saúde pública, climática e/ou ambiental.

Quais seriam as lições?

Quais as lições a ser derivadas desse episódio? Mais alguma lenha na fogueira dos conflitos e discursos sobre (hidroxi)cloroquina nas redes sociais? Esta parece ser a lição que muitos têm derivado. Mas certamente não é a lição correta, porque reforça a fonte do problema analisado no artigo, que mostra como a politização extrema dos debates em torno da (hidroxi)cloroquina tem sido prejudicial. Em vez de deslocar os juízos sobre o uso de um medicamento para controvérsias sobre opiniões nas redes sociais, teria sido mais apropriado aguardar as conclusões de estudos feitos por comunidades científicas relevantes (como as de pesquisadores biomédicos, epidemiologistas, virologistas etc.), desde que tivessem a qualidade esperada nas práticas científicas aceitas por essas comunidades. Certamente não é o caminho para alcançar julgamentos de melhor qualidade usar o artigo que estamos discutindo para alimentar ainda mais debates mal-informados sobre a (hidroxi)cloroquina, mal-informados tanto no sentido do entendimento do conhecimento científico em si mesmo quanto em termos do modo como este é produzido e validado. Um caminho mais preferível é utilizar esse artigo para entender o impacto negativo das controvérsias em torno do medicamento, que tiveram e seguem tendo lugar especialmente nas redes sociais; o papel fortemente político dessas controvérsias (nas quais não é a busca de conclusões seguras, mas sobretudo a construção de discursos que favoreçam a posição politica de certos grupos que tem sido almejada); e a necessidade de aguardar conclusões mais seguras da comunidade científica sobre o que está sendo pesquisado, antes de criar um acalorado debate que gera mais fogo do que luz.

Como argumenta Bruno Latour, em Políticas da natureza, se não temos boas razões para questionar uma conclusão científica, ela deve ser tomada como um ponto de partida para deliberação (notem: não como um ponto final, porque há mais envolvido na deliberação social do que apenas resultados consolidados pela pesquisa científica). Mas, antes disso, é preciso que haja espaço para que tais boas razões sejam alcançadas. Um debate que busca usar resultados científicos ainda não-consolidados para defender posições em embates sociopolíticos cria, por assim dizer, um curto circuito no processo que poderia levar-nos a ter segurança sobre as conclusões científicas, antes de nos metermos a deliberar. Deliberamos, então, sobre bases insuficientes, no que tange ao conhecimento científico disponível, e isso pode levar-nos a cometer grandes equívocos. Os processos naturais não querem saber, contudo, de nossas confusas e acaloradas controvérsias sobre terrenos pantanosos: eles seguem seu curso… E, em seu curso, podem muito bem aumentar nossas incertezas. Necessitamos entender melhor o conhecimento científico e o modo como ele é produzido, bem como a maneira como argumentos científicos são construídos. Como temos defendido desde os primeiros dias de Darwinianas, é urgente que a educação científica e a comunicação pública da ciência se tornem mais capazes de oferecer aos cidadãos melhores ferramentas para compreender como se dão a construção e a validação dos conhecimentos científicos, de como achados da ciência são mobilizados na argumentação, e de como relações entre ciência, tecnologia, sociedade e ambiente intervêm na elaboração e defesa de argumentos que se utilizam de achados científicos.

Charbel N. El-Hani

(Instituto de Biologia/UFBA)

PARA SABER MAIS

García-Albéniz, X., del Amo, J., Polo, R., Morales-Asencio, J. M. & Hernán, M. A. (no prelo). Systematic review and meta-analysis of randomized trials of hydroxychloroquine for the prevention of COVID-19. European Journal of Epidemiology.

Latour, B. (2019). Políticas da natureza. São Paulo: Editora UNESP.

Destaque

Mais uma barreira para mulheres no mundo acadêmico

Além das várias barreiras enfrentadas por meninas e mulheres, principalmente na área de ciência, tecnologia, engenharia e matemática (abreviadas em inglês como STEM), as mulheres recebem também menos crédito autoral do que seus colegas do sexo masculino.

Modified from Projektiveplane4bb.jpg, CC BY-SA 3.0 by Darapti

Não deve ser surpresa para a maioria de nós o fato de que vivemos em uma sociedade desigual. As desigualdades sociais são inúmeras, e podem ser estudadas por diversos ângulos, incluindo a desigualdade de renda, de escolarização, e de acesso a cultura ou a serviços básicos como saúde, saneamento e segurança. Podemos também analisar as desigualdades de raça, orientação sexual, ou habilidades físicas e cognitivas, e como essas desigualdades são acentuadas por uma combinação de fatores (ou uma combinação de desigualdades), o que hoje chamamos de interseccionalidade. Mas um artigo publicado recentemente na revista Nature me inspirou a escrever especificamente sobre a desigualdade de gênero e, particularmente, a desigualdade de gênero na comunidade científica e áreas afins. Antes disso, no entanto, é importante ressaltar que falar em desigualdade de gênero não significa acreditar que todas as mulheres estão igualmente sujeitas a discriminação. As mulheres negras, as mulheres homossexuais e as mulheres trans são, sem dúvidas, alvos de mais opressão do que as mulheres brancas, por exemplo, pois estão expostas a situações nas quais o racismo, a homofobia e a transfobia se superpõem ao sexismo. Antes de embarcarmos nessa jornada, não poderia deixar de ressaltar que o papel da mulher na ciência, particularmente na Genética, já foi discutido aqui no Darwinianas em um post incrível intitulado “As mães da Genética”, de Fevereiro de 2020.

Então, vamos lá. Historicamente, as mulheres foram impedidas de cursar o ensino superior, de se engajar profissionalmente, ou mesmo de participar de reuniões e sociedades acadêmicas. Por exemplo, The Linnean Society of London, a mais antiga sociedade voltada ao estudo das Ciências Naturais, foi fundada em 1788 por Sir James Edward Smith. Seus mais ilustres membros incluem Charles Darwin, Alfred Russel Wallace, Henry Walter Bates e Robert Brown, cujas contribuições resultaram em avanços significativos para o nosso entendimento do mundo natural. Apesar da grande importância dessa sociedade para o desenvolvimento do conhecimento científico da época, as primeiras naturalistas mulheres só foram admitidas como membros em 1904, 116 anos após a sua fundação. E não foi por falta de contribuições de importantes naturalistas mulheres da época, como, por exemplo, Margaret Jane Benson, Emma Louisa Turner e Beatrix Potter, para citar apenas algumas. Infelizmente, essa desigualdade de gênero não é coisa do passado, como alguns podem pensar. The Linnean Society levou mais 69 anos para eleger a sua primeira presidente mulher, Irene Manton, em 1973.

Aqui no Brasil, a Faculdade de Medicina da Bahia, a primeira faculdade de Medicina do país, fundada em 1808, levou mais de 40 anos para aceitar alunas. Foi apenas em 1887 que a primeira mulher, a Dra. Rita Lobato, venceu a discriminação e o sexismo estrutural, tornando-se a primeira mulher Médica a se formar no país. No ocidente, a primeira mulher a se formar em Medicina foi a inglesa Elizabeth Blackwell, em 1849.  Não há como negar que muito mudou desde então. Na Medicina, por exemplo, o documento Demografia Médica no Brasil 2020 descreve que, apesar de os homens ainda serem a maioria entre os médicos, em 2020 as mulheres já representavam 46,6% dessa população, um aumento de mais de 15% nos últimos 30 anos. E, de acordo com o Censo da Educação Superior de 2020, as ingressantes em cursos de graduação entre 2011 e 2020 tiveram, consistentemente, maiores taxas de conclusão do que os ingressantes do sexo masculino.

Segundo a Organização das Nações Unidas para a Educação, a Ciência e a Cultura (UNESCO), no documento Decifrando o código: educação de meninas e mulheres em ciências, tecnologia, engenharia e matemática (STEM), de 2018, as matrículas de mulheres quase dobraram entre 2000 e 2014, com as mulheres constituindo a maioria dos estudantes de graduação e mestrado em todo o mundo. No entanto, estatísticas mundiais apontam, constantemente, para uma significativa desigualdade de gênero nas áreas de ciências, tecnologia, engenharia e matemática (STEM). Nos Estados Unidos, por exemplo, as mulheres perfazem apenas 28% dos profissionais em ciências, tecnologia, engenharia e matemática, com desigualdades ainda mais significativas em áreas como engenharia e computação, que são as de mais rápido crescimento e com salários mais altos. As razões são, sem dúvida alguma, multifacetadas: é surpreendente notar que diferenças de gênero na educação científica podem ser observadas desde muito cedo. Por exemplo, segundo o mesmo documento da UNESCO, estudantes de 15 anos de idade do sexo masculino apresentam desempenho em média 10% superior ao desempenho de estudantes do sexo feminino em Ciências e Matemática no Brasil. E a mesma desigualdade é observada em inúmeros países do mundo, como no Chile, na Costa Rica, na Itália e na Áustria, onde a desigualdade ultrapassa 15%, principalmente em Matemática.

Segundo a UNICEF, as desigualdades de gênero no engajamento, no interesse e nas aspirações profissionais em STEM são moldadas por normas sociais, vieses e estereótipos. Os dados apresentados nesse documento sugerem que meninas em idade escolar têm a mesma (ou maior) probabilidade de alcançar níveis de proficiência mínima em Ciências e Matemática, mas que as meninas possuem menos probabilidade de alcançar altos níveis de proficiência em STEM. Essas desigualdades de gênero estão correlacionadas a uma menor autoconfiança das meninas em habilidades ligadas a ciências, tecnologia, engenharia e matemática, quando comparada à dos meninos. E, como é de se esperar, essa baixa autoconfiança resulta em falta de interesse e engajamento, resultando, como consequência, na desigualdade de gênero que observamos no meio profissional em STEM. E no Brasil não é diferente: as normas sociais relativas àquelas que são consideradas “profissões de mulher” e “profissões de homem” continuam influenciando as decisões dos jovens. Por exemplo, o mesmo Censo da Educação Superior de 2020 ressalta que 72,8% das matrículas em cursos de licenciatura são do sexo feminino, alinhando-se à visão da ‘professora escolar’, historicamente atribuída à mulher no Brasil.

Mas, como já podemos imaginar, as barreiras não param no período escolar. O estudo recente que serviu de inspiração para esse post desvenda mais uma barreira para a diminuição da desigualdade de gênero na ciência: as mulheres recebem sistematicamente menos crédito autoral por suas contribuições do que contrapartes do sexo masculino (Figura 1).

Figura 1 – Mulheres têm menor probabilidade de serem creditadas com autorias de trabalhos científicos, independentemente do nível de desenvolvimento profissional (gráfico da esquerda), ou da área de conhecimento (gráfico da direita). Os gráficos apresentam a relação entre as contribuições de pesquisadoras em trabalhos acadêmicos e o crédito de autoria dado a essas pesquisadoras. A linha pontilhada, em ambos os gráficos, demarca uma situação onde o esforço de trabalho das pesquisadoras é proporcional ao seu reconhecimento como coautora do trabalho. Enquanto pontos acima da linha indicariam que pesquisadoras estavam recebendo crédito proporcionalmente maior do que o seu envolvimento no trabalho, pontos abaixo da linha apontam para a situação em que as mulheres se dedicam proporcionalmente mais ao trabalho do que o credito recebido pelo mesmo. Fonte: Modificado de Ross et al. (2022), Nature 608, p.137.

Esses dados são interessantes não apenas pela descoberta de mais um viés de gênero, mas também por apresentar dados relacionados à autoria de trabalhos científicos. Na ciência moderna, um dos índices sob maior escrutínio durante concursos, entrevistas de emprego e decisões de financiamento de pesquisa, tanto no Brasil como internacionalmente, é o número de publicações de um candidato. O número de publicações é um dos critérios, também, de avaliação da qualidade de um pesquisador. Esse viés, assim como muitos outros, podem resultar em um ciclo vicioso no qual a ausência de crédito autoral para mulheres resulta em pesquisadoras com menor número de publicações e com menor visibilidade na comunidade científica, interferindo na busca de empregos e financiamentos para pesquisa em STEM, e contribuindo para a redução do número de pesquisadoras mulheres em STEM. Além disso, esses dados sugerem que a desigualdade de gênero não está atrelada ao esforço e à dedicação das mulheres ao trabalho, quando comparadas a cientistas do sexo masculino. Ele derruba, assim o famoso mito da produtividade, de acordo com o qual cientistas do sexo masculino seriam mais produtivos do que cientistas do sexo feminino. É possível, assim, que a diferença no número de publicações entre pesquisadores homens e mulheres se deva ao viés de reconhecimento da autoria de pesquisadoras, e não à sua produtividade.            

Ainda temos muito caminho pela frente para gerarmos uma comunidade científica menos desigual. O primeiro passo, no entanto, é o estudo dos fatores que promovem essa desigualdade. Ao entendermos os diversos fatores, podemos combater mais efetivamente  as desigualdades por meio de políticas públicas e educação científica inclusiva e com equidade.

Ana Almeida

California State University East Bay

(CSUEB)

Para saber mais:

García-Peñalvo, F.J.; García-Holgado, A.; Dominguez, A.; Pascual, J. 2022. Women in STEM in Higher Education: Good PRactices of Attraction, Access and Retainment in Higher Education. Springer.

Gewin, V. 2019. How the scientific meeting has changed since Nature’s founding 150 years ago. Nature, 576: S70-S72.

Guarino, C. M.; Borden, V. M. H. 2017. Faculty Service Loads and Gender: Are Women Taking Care of the Academic Family? Research in Higher Education, 58: 672–694.

UNICEF. 2020. Mapping gender equality in STEM from school to work. Último acesso: 12/08/2022.

Destaque

Presente animal

Mês de junho chegou ao fim e com ele acabou também o frenesi do “mês dos namorados”. Restaurantes lotados, propagandas em vermelho e rosa por todo lado e a pressão de escolher o presente perfeito. Essa não é nem de longe a descrição do cortejo mais esquisito do mundo animal.

Sexo é bom para os genomas e para as espécies. Como já discutido em um post anterior aqui no blog, a reprodução sexuada cria conjuntos inéditos de cromossomos por meio da combinação dos cromossomos parentais (recombinação) e permite reunir as mutações vantajosas e descartar as desvantajosas (permutação). Raramente, algumas espécies abrem mão do sexo e passam a apresentar algum tipo de reprodução assexuada. Nesses casos, as diferenças genéticas entre parentais e progênie ocorrem apenas por mutações. A maioria dessas linhagens estão destinadas à extinção. Um estudo recente testou essa predição ao examinar genomas de cinco espécies do bicho-pau do gênero Timema com reprodução exclusivamente por partenogênese e os comparou aos genomas de seus primos mais próximos com reprodução sexual. Os pesquisadores observaram que a partenogênese resulta em uma redução extrema da diversidade genética e muitas vezes leva a populações geneticamente uniformes. Também encontraram evidências de que a seleção positiva era menos efetiva em espécies partenogenéticas, sugerindo que o sexo é onipresente em populações naturais pois facilita taxas rápidas de adaptação. O estudo revela como a ausência de sexo afeta a evolução do genoma em populações naturais, fornecendo suporte empírico para as consequências negativas da partenogênese conforme previsto pela hipótese inicial. Este e outros exemplos mostram a importância do sexo para a manutenção da variabilidade genética, adaptação e sobrevivência das espécies. Já que existe sexo e ele é tão difundido, o sucesso evolutivo de uma estratégia de corte depende também do sucesso de atrair parceiros. Dada a importância evolutiva de ser atrativo, o investimento em um bom presente na hora do cortejo parece um pequeno preço a pagar perto dos benefícios de uma cópula bem-sucedida. 

Em muitas espécies, as fêmeas somente copulam com machos que oferecem presentes nupciais. Esses presentes são de diferentes formas, dependendo da espécie. Na barata Xestoblatta hamata, as fêmeas se alimentam de secreções anais produzidas e “presenteadas” por seus parceiros após a cópula. Em outras espécies, as secreções não são tomadas oralmente, mas entregues juntamente com o esperma. Durante a cópula da mariposa Utetheisa ornatrix, o macho transfere um composto alcalóide para a fêmea para eventual incorporação nos ovos e a própria fêmea é a primeira beneficiária do alcalóide que recebe do macho. No final do acasalamento, o alcalóide recebido do macho já está geralmente distribuído por todo o corpo da fêmea (incluindo até as asas) e torna a fêmea protegida contra aranhas, que liberam a mariposa de suas teias devido a sua aversão ao composto. Um presente parecido é oferecido pelos machos da vespa Cosmosoma myrodora. Durante o cortejo, os machos recobrem as fêmeas de filamentos ricos em alcaloides com ação protetora contra aranhas. Em muitos casos, como na aranha Pisaura mirabilis, os presentes são presas nutritivas que a fêmea usa como recurso alimentar. Em casos mais extremos, o próprio macho é o presente nutritivo, como no caso do louva-deus e de muitas aranhas.

E quando aquele presente escolhido com tanto carinho não é bem o que o mozão estava querendo? Parece que isso está acontecendo com a baratinha, Blattella germanica. Machos dessa espécie oferecem às fêmeas um presente pré-acasalamento constituído de uma secreção rica em oligossacarídeos que inclui maltose e maltotriose, além de fosfolipídios, colesterol e vários aminoácidos. Ao atrair a fêmea para sua secreção altamente palatável, o macho coloca a fêmea na posição adequada para a cópula e, enquanto ela se alimenta da secreção nupcial, o macho ganha tempo suficiente para a cópula. Um estudo publicado em maio, mostrou, no entanto, que algumas fêmeas estavam recusando o presente nupcial (e as investidas do macho) e buscaram as causas desse novo comportamento.

Geralmente, as baratas adoram açúcar. Acontece que, devido ao uso de iscas tóxicas contendo glicose, as populações da baratinha desenvolveram rapidamente uma aversão comportamental adaptativa à glicose. Um artigo publicado em 2013 mostrou o mecanismo por trás dessa aversão em baratinhas (falamos rapidamente sobre esse exemplo em um post aqui no Darwinianas). As secreções das baratas macho têm diferentes tipos de açúcares –maltose e maltotriose, que geralmente são preferidas pelas fêmeas– assim como algumas gorduras. À medida que as fêmeas se alimentam de seu presente, a maltose é rapidamente convertida em glicose, e as fêmeas com aversão à glicose sentem um gosto amargo e param de se alimentar, o que também encerra a oportunidade de acasalamento. Os pesquisadores realizaram vários experimentos para verificar como a aversão à glicose afetava o cortejo das baratas. Eles descobriram que as fêmeas com aversão à glicose interrompiam a alimentação com maior frequência, especialmente quando o presente era oferecido por um macho selvagem (sem aversão à glicose). Os machos com aversão à glicose geralmente tinham níveis mais altos de maltotriose em suas secreções. A maltose é relativamente fácil de converter em glicose, enquanto a maltotriose é mais complexa e demora um pouco mais para se decompor em glicose e, portanto, machos com aversão à glicose tinham tempo extra para começar o acasalamento. Os pesquisadores também alteraram a qualidade da secreção masculina, substituindo as secreções de glicose e maltose por frutose. As fêmeas avessas à glicose desfrutaram de frutose e se alimentaram dela por mais tempo, resultando em sessões de acasalamento mais bem-sucedidas. No geral, a aversão à glicose evoluiu sob a seleção natural, favorecendo a sobrevivência na presença de iscas tóxicas, mas levando à interrupção da cópula. Assim, a seleção sexual está levando à modificação da secreção e comportamento sexual dos machos, que para garantir o sucesso da cópula, secretam mais maltotriose e copulam mais rapidamente.

Passamos do presente amargo para a propaganda enganosa. No caso da aranha P. mirabilis, o oferecimento de presentes nupciais pelo macho é mantido por seleção sexual. Os machos que presenteiam as fêmeas, têm uma taxa de 90% de sucesso na cópula, enquanto 40% dos machos sem os presentes conseguem copular. A duração da cópula é positivamente correlacionada com o tamanho do presente e a proporção de ovos fertilizados aumenta com o tempo de cópula. Assim, o presente nupcial é um bom investimento de recursos para o macho: induz a fêmea a copular, facilita o acoplamento e, ao prolongar a cópula, pode aumentar a quantidade de espermatozóides transferidos. O presente nupcial na espécie consiste em uma presa que o macho capturou e embrulhou em seda. O macho oferece esse presente e, se a fêmea aceitar o convite, ela agarra a presa embrulhada. Enquanto a fêmea está comendo, o macho realiza a transferência de esperma. Algumas vezes, no entanto, os presentes não são o que a fêmea esperava: os machos embrulham carcaças de animais que eles encontraram (ou comeram). Esses presentes não nutritivos são descobertos pela fêmea no meio da cópula, encurtando o período de transferência de esperma e aumentando a competição entre espermatozóides de machos diferentes. O oferecimento dos presentes “inúteis” tem um custo para esses machos e a escolha da tática de presente depende da disponibilidade de presas, de seu tamanho e tempo de maturação.  Também existe o risco do próprio macho virar a refeição em vez de seu presente enganoso e, para fugir desse destino, alguns machos têm uma estratégia curiosa: eles se fingem de mortos ao apresentar seu presente para evitar o canibalismo. Assim que a fêmea começa a desembrulhar o presente, o macho volta à ação para copular.

Claro que os presentes dados no dia dos namorados não têm uma origem biológica comum aos presentes nupciais dos artrópodes. Nossos presentes (os chocolates, as flores) são resultado da nossa cultura e um prato cheio para o capitalismo, mas são oportunidades para reafirmar a atenção, investimento de tempo e recursos, algo que é realmente desejável em termos de cortejo humano. Quem não dispensa um chocolatinho, já tem um bom pretexto para garantir o do ano que vem: o ato de dar presentes é um comportamento ancestral cultivado pela seleção sexual! E quem não ficou satisfeito com o presente deste ano, pense que poderia ter sido bem pior.

Tatiana Teixeira Torres (USP)

Para saber mais:

– Olivia Judson (2002) Dr. Tatiana’s Sex Advice to All Creation: The Definitive Guide to the Evolutionary Biology of Sex. New York: Metropolitan/Owl Book, 2003.

Neste livro, a minha xará fictícia, a Dra. Tatiana, recebe cartas dos mais diversos animais e responde às dúvidas sobre corte, cópula e comportamentos pré- e pós-copulatórios. De uma forma bem divertida, explica a seleção sexual em seus conselhos aos animais aflitos.

Há também uma versão traduzida.

Destaque

Sangue de plástico?

Há muito tempo é de senso comum que o plástico é um grande problema para o meio ambiente. O microplástico vem ganhando cada vez mais atenção, principalmente no ambiente marinho. Embora pouco se saiba sobre o efeito do microplástico na saúde humana, recentemente um estudo mostrou que foram encontrados diferentes tipos de microplástico na corrente sanguínea. Se está interessado em saber um pouco mais sobre este assunto, seja bem-vindo, neste post falaremos a seu respeito.

Imagem de abertura: Fonte Pixabay (Pixabay License)

Já não é a primeira vez que idealizo escrever sobre um tema aqui no Darwinianas e mudo de ideia em cima da hora. Estava bolando um texto sobre os efeitos da Covid-19 na saúde mental, incluindo a perda de memória. Já tinha arrumado uma estrutura legal para o texto, pensado em relações com aspectos ecológicos, epidemiológicos e sociais… e eis que me deparo com uma matéria do The Guardian sobre a descoberta de microplásticos na corrente sanguínea de seres humanos. Mudança total de planos…

Vamos compreender um pouco mais sobre esse tema, que tem sido cada vez mais frequente em conversas e que está muito longe de ser divulgado no nível que merece. É importante avaliarmos o que podemos fazer, como podemos buscar soluções para um problema planetário tão amplo e desafiador. No entanto, para entendermos o tamanho do problema com o qual já estamos lidando, precisamos compreender um pouco melhor o que são os microplásticos e quais são suas origens. Assim, ficará mais claro o impacto desta descoberta.

A produção de plástico vem crescendo exponencialmente. Atualmente, são produzidas 400 milhões de toneladas anualmente, das quais apenas 12% são incineradas e 9% são recicladas, de acordo com relatório do Programa Ambiental das Nações Unidas (UNEP, sigla em inglês). O restante é descartado em aterros ou simplesmente lançado no ambiente, incluindo o oceano. Com isso, é esperado que o fluxo de plástico para os ambientes aquáticos triplique, passando de 11 milhões de toneladas em 2016 para 29 milhões de toneladas em 2040. É muita coisa! Todo plástico produzido sofre algum tipo de desgaste, seja durante o uso ou quando descartados no ambiente. É justamente a partir deste desgaste que fragmentos chamados de microplásticos, menores do que 5 mm de comprimento, são liberados e causam a poluição ambiental. As fontes de entrada dos microplásticos nos ambientes são muitas, incluindo cosméticos, roupas, embalagem diversas e processos industriais. O microplástico é classificado como primário, quando entra no ambiente já fragmentado, como é o caso de microfibras de roupas, por exemplo, ou como secundário, quando é fragmentado a partir de partículas maiores no ambiente, como exposto acima. Independentemente da origem e da classificação, sabe-se há muito tempo que o microplástico é persistente no ambiente em níveis altíssimos, particularmente em ambientes aquáticos, pois sua degradação total é muito lenta, podendo levar de centenas a milhares de anos.

Só para termos uma ideia, 35% do microplástico de todo o oceano tem como origem a erosão de poliéster, acrílico ou nylon de roupas. Imagina isso! Podemos refletir um pouco sobre como nos vestimos e qual é o impacto dessas nossas escolhas no ambiente, certo? É simples? Não, claro que não! Sem dúvida, é muito desafiador deixar de usar roupas leves, como camisas UV ou shorts para corrida, e passarmos a usar algodão, não é? Você também pode questionar, “pois é! E onde vão plantar todo esse algodão? Vão terminar de derrubar a Amazônia e o Cerrado?!” Como vocês podem ver, a questão é complexa e não é possível “culpar” simplesmente o consumidor, no caso, você e eu. É importante que pensemos de modo integrado e que possamos vislumbrar uma solução sustentável para este problema, que parece só se acumular.

Tudo bem, já entendemos que o problema é generalizado e fruto do nosso próprio modo de vida, mas qual é o problema de fato de esse “plastiquinho” ficar boiando no mar, depositado no solo e flutuando pelo ar, já que mal conseguimos vê-lo? Por ser muito pequeno, o microplástico tem alta probabilidade de ser ingerido por animais, podendo se acumular em seus tecidos, como ocorre com esponjas, corais, camarões, peixes e até pequenos organismos que vivem no solo. Como outros tipos de poluição, os microplásticos se acumulam na cadeia alimentar, ou seja, um animal que come outro que esteja contaminado também ficará contaminado, estando sujeito a sofrer com seus efeitos tóxicos, que causam, por exemplo, a morte de células. Quando colocamos isso em perspectiva, fica mais clara a importância de procurarmos entender os impactos do microplástico na nossa própria saúde, a curtíssimo prazo.

Voltando ao estudo divulgado pelo The Guardian, os pesquisadores avaliaram a presença de cinco tipos de plástico no sangue de doadores voluntários. Setenta e sete por cento dos pacientes apresentaram microplástico no sangue, sendo que alguns pacientes apresentaram até três tipos de plástico. PET, plástico usado para fabricação de garrafas de água mineral ou refrigerante, por exemplo, foi o tipo de plástico mais prevalente nas amostras. A descoberta de microplásticos em seres humanos não é novidade. Eles já foram encontrados em fezes de adultos e crianças e em praticamente em todos os tecidos humanos estudados, incluindo cérebro e trato gastro-intestinal,. Contudo, eles nunca tinham sido encontrados na corrente sanguínea. Ainda não sabemos ao certo as possíveis consequências para a saúde humana, mas certamente devemos acender um sinal de alerta. Um estudo mostrou que microplástico de PVC (plocloreto de vinila) é mais tóxico para células (linfócitos) de humanos do que de peixes. Alguns efeitos já relatados do microplástico são: deformação de células, morte celular e reações alérgicas, inflamação, distúrbios na microbiota intestinal, desbalanço imunológico entre mãe e feto, causando toxicidade reprodutiva ou danos em neurônios no cérebro.

Já estamos habitando um planeta onde podemos encontrar plástico desde as profundezas do oceano até o cume do Monte Everest, a mais de 8 mil metros de altitude! É estimado que um ser humano consuma em média mais de 50 mil partículas de plástico por ano e, se considerarmos o que é inalado, muito mais. Com tudo isso, e com a projeção de a produção ser o dobro da atual em 2040, torna-se imperativo que o máximo de esforços sejam feitos para que possamos reduzir esse impacto, bem como para que possamos de fato conhecer profundamente o tamanho do problema, o qual ainda não conhecemos suficientemente.

Ao passo em que reconhecemos que o acúmulo de plásticos no ambiente, e agora no corpo humano, é crescente, existem diversas propostas para mitigar o problema ou remediá-lo. Estas propostas incluem filtração dos sistemas de coleta de água, sistemas de coleta automatizada no oceano, reforço na educação e uso consciente de plástico e reciclagem, que constituem algumas das frentes para a possível resolução do problema. Além disso, diversos países vêm tentando reduzir a produção e o consumo de plásticos descartáveis através de leis, como é o caso da China. Há eventos onde a redução da produção e descarte de plástico é praticamente inevitável, precisamos a aprender a lidar com isso. No entanto, situações emergenciais, como a pandemia da Covid-19, podem trazer uma explosão no descarte de produtos plásticos e impor mais um desafio para a redução no consumo de plástico. Um parêntesis: para muitos a pandemia pode parecer uma situação inesperada, mas não é. A comunidade científica previu desde uma década atrás a emergência de uma nova pandemia de origem zoonótica, em virtude das mudanças ambientais causadas pela humanidade. No mesmo ano. foi argumentado que devíamos adaptar estratégias de pesquisa e vigilância para superar desafios relacionados à predição, prevenção e controle de uma futura pandemia. Foi sugerido, além disso, que a futura transmissão direta de coronavírus de morcegos para humanos era um evento provável. A COVID-19 foi a doença que realizou essas predições.

Sem dúvida, um olhar mais consciente sobre o problema que estamos vivendo pode auxiliar a resolvê-lo, mas certamente uma estratégia que seja realmente eficiente necessita incluir o máximo de abordagens possíveis. Por fim, uma abordagem que me parece muito promissora e na qual eu tenho interesse especial é a biodegradação do plástico. Esse processo compreende a ação de microrganismos, como fungos e bactérias decompositores, como é ilustrado no filme “Fungos Fantásticos”. Hoje, possuímos ferramentas e abordagens que nos permitem descobrir organismos que podem ser utilizados para esse propósito, além de termos à disposição técnicas moleculares que nos permitem “engenheirar” organismos já conhecidos para serem ainda mais eficientes.

Pedro Milet Meirelles

Laboratório de Bioinformática e Ecologia Microbiana

Instituto de Biologia da UFBA

meirelleslab.org

Para Saber mais:

Vethaak, A. Dick, and Juliette Legler. “Microplastics and human health.” Science 371.6530 (2021): 672-674.

Danopoulos, Evangelos, et al. “A rapid review and meta-regression analyses of the toxicological impacts of microplastic exposure in human cells.” Journal of Hazardous Materials (2021): 127861.

Destaque

Gêneros sexuais

Fazer parte de um grupo social não anula, e sim fortalece o indivíduo

Imagem de: https://www.elsevier.com/connect/editors-update/the-importance-of-sex-and-gender-reporting

Uma criança de dez anos deveria ter o direito de decidir acerca de intervenções cirúrgicas ou hormonais visando conduzi-la a um futuro transexual? Um homem trans que se auto-declara mulher está roubando o lugar de fala de outras mulheres? Discussões acerca dos direitos de um indivíduo europeu que se transforma cirurgicamente em coreano, e se declara coreano, são comparáveis a discussões acerca de identidades transexuais? Todas estas questões contemporâneas explodem nos barris de pólvora nuclear das redes sociais, e talvez um pouco mais de luz e um pouco menos de fumaça radioativa nos ajude a buscar razoabilidade neste debate.

Escolha e seleção sexual

Ano passado publiquei um manifesto em defesa de um mundo sexualmente menos binário. Sexo e gênero, assim como corpo e mente, não se separam em um indivíduo, não são duas coisas, mas uma apenas. Nossa natureza humana não é biológica e nem cultural, porque estas esferas não se separam no indivíduo. Natureza e cultura, dentro de um indivíduo, só se separam na sala de aula, quando didaticamente professores falam a partir de seu conhecimento disciplinar: um biólogo/médico/veterinário fala sobre sexo, um antropólogo/psicólogo/filósofo/sociólogo fala sobre gênero. Na vida concreta os indivíduos são um só, seu corpo é sua mente, sua mente é seu corpo. Decorre disso que as escolhas sexuais de um indivíduo constituem seu sexo tanto quanto sua genitália.

Mas, se a escolha é livre, por que temos uma grande maioria de indivíduos heterossexuais, porque o mundo humano parece majoritariamente binário, relegando as dissidências sexuais ao campo das minorias? Uma resposta seria que a cultura, este fenômeno social e histórico que transcende o indivíduo e suas escolhas, a cultura é majoritariamente binária: há papéis sexuais  estereotipados no tecido social, os quais tendenciam as escolhas do indivíduo levando a uma população binária. E por que a cultura seria majoritariamente binária? Uma resposta seria a seleção sexual, a evolução de um corpo/mente binário, mas uma seleção sexual modificada para incluir a cultura.

Como sabemos, para evoluir, tem que haver um sistema de herança (genética, ecológica, cultural) sujeito a erros (mutações, aprendizagens incompletas, inovações culturais). Uma área importante da teoria evolutiva é a seleção sexual, uma parceira teórica da seleção natural. A seleção de mutantes (genéticos, comportamentais, culturais) direciona o processo evolutivo (genético, comportamental, cultural), o qual é um fenômeno que transcende o indivíduo, é um fenômeno que ocorre apenas após sucessivas gerações que congregam populações inteiras de corpo/mentes. Um resultado comum da seleção sexual é o surgimento de estratégias (sexuais) evolutivamente estáveis que, tanto no caso humano quanto na imensa maioria de animais e plantas, resultou no surgimento do sexo e de comportamentos e de culturas binárias (masculinas e femininas).

Finalmente, por que este resultado evolutivo (binariedade sexual) é majoritário? Simples: porque ele é um arranjo muito produtivo, que produz muita descendência e que, dessa forma, vence frequentemente outras estratégias sexuais (não binárias) no suceder das gerações. Agora, se há alguma verdade acerca da vida no planeta Terra, é que ela não é simples: qualquer resposta superficialmente simples esconde o cerne da biologia contemporânea, que é a sua complexidade, boa parte dela oriunda da interação entre níveis de organização, entre o indivíduo e o coletivo, entre os coletivos e a história.

Evolução e indivíduo

Já antevejo enraivecidos os dissidentes do sexo binário: ai, que chatice, estes cientistas são sempre assim, tergiversam, enrolam, escamoteiam, mas no final sempre pintam um mundo azul e rosa, azul e rosa, azul e ai, que chatice! Concordo. Explicações simples demais facilitam a compreensão, mas muitas vezes preservam a aparência ordenada, ao jogar para baixo do tapete os detalhes sórdidos de um mundo vasto, variado e variante. Detalhes sórdidos esquecidos até aqui: as culturas não binárias têm muita visibilidade, e estão em todo lugar, na moda, no cinema, na música, nas redes sociais, de modo que é bem difícil, até mesmo inadequado, afirmar que o mundo heterossexual suplanta, na cultura, o mundo não binário. Mais detalhes sórdidos esquecidos: o conhecimento biológico contemporâneo não sugere seres vivos binários, pois há muita diversidade nos sistemas de determinação sexual: há hermafroditismo, há determinação do sexo pelo ambiente – temperatura, fatores sociais -, bem como há uma grande diversidade de sistemas genéticos de determinação sexual. Além disso, há muita variação biológica dentro do que denominamos homem, ou mulher: variação no tamanho dos órgãos genitais, na intensidade dos fluxos e picos hormonais, na abundância e distribuição da pelagem, havendo até mesmo variação genética dentro de um indivíduo, que pode ter partes do corpo com genética masculina, e partes com genética feminina. Detalhes sórdidos finais: a explicação acima (no tópico acima) se dá basicamente em um nível: temos o processo evolutivo direcionando as estratégias sexuais. Dessa forma ignoramos o indivíduo e suas escolhas como parte da explicação, não esboçamos uma articulação entre estes dois níveis (o da evolução e o do indivíduo), e nem mesmo incluímos outros importantes atores intermediários, como as instituições (igrejas, governos, associações). Vamos agora focar nesses detalhes sórdidos finais.

As instituições humanas criam para os coletivos uma história, dão aos coletivos uma permanência para além de sua organização momentânea. Tais instituições, por terem capacidade de se manter no tempo, criam por assim dizer um corpo social, um novo nível de organização que se interpõe entre o indivíduo e o ambiente. Percebemos dolorosamente o poder das instituições quando matamos uma abelha e o enxame inteiro revida: mexeu com um, mexeu com todos. Colmeias, formigueiros, vespeiros e igrejas surgem assim como um novo ator, social, e os processos evolutivos (fundados em heranças genéticas, ecológicas, e culturais) não lidam mais apenas com indivíduos, mas também com grupos, e a grande visibilidade da cultura não-heterossexual pode emergir da força do grupo, da rede ampliada de contatos afiliativos ao redor de indivíduos e instituições não-binárias ou homossexuais.

Agora, antes mesmo de pensarmos no papel da organização social, há um detalhe ainda mais fundamental, que é o entendimento da relação entre os processos evolutivos e o indivíduo. Indivíduos não evoluem: espécies evoluem. Isso porque a evolução se dá com base em sistemas de herança (genes, cultura) que estão ou bem muito dentro, ou bem muito fora dos indivíduos. A ideia poderosa de que somos atravessados por feixes históricos, por gerações sucessivas de genes bem sucedidos, ou por gerações sucessivas práticas culturais, parece dar mais existência para estes feixes históricos que nos atravessam do que para nós mesmos. Eu, indivíduo, seria apenas um saco de genes, ou apenas um elo na cadeia que perpetua um conjunto de práticas culturais. Estes feixes que vêm do passado, atravessam nossa curta existência, e nos abandonam, são eles que evoluem, e para eles somos algo transitório e irrelevante. É por isso que, na escala dos processos evolutivos, parecemos impotentes, e é daí que vem a ideia de que biologia é destino, a impressão de que somos marionetes de nossos genes, porque são eles que evoluem, não nós, e eles evoluem nos manipulando para seus interesses egoístas, para sua irrefreável sanha de perpetuação.

Essa história do gene egoísta, estamos cansados de ouvir desde o ensino médio, e ela é a fonte de desgosto para muitos biólogos evolucionistas atuais, que vivem tentando desfazer esta visão equivocada, tentando mostrar que o gene não é um pedaço de DNA que contém informação, mas um processo que ocorre na célula. Um dos problemas do gene egoísta é que ele ignora o indivíduo, ignora o fato de que eu, de que meu corpo não equivale a meus genes, assim como não equivale à cultura de meu povo, que incorporo. Eu sou um organismo autônomo, que usa os genes a seu favor, assim como usa a cultura da forma que melhor lhe convém. Perceba como isso inverte a lógica: ao invés de nós, nosso corpo, ter como propósito a perpetuação de nossos genes egoístas, devemos dizer que nós é que somos o propósito dos genes (que portanto não são egoístas).

Tendo em vista a autonomia do indivíduo (que não evolui) em relação aos genes (que evoluem) e às práticas culturais (que também evoluem), parece que o que evolui é o contexto no qual os indivíduos tomam suas decisões. O contexto externo (práticas culturais) evolui através das gerações, e também a constituição interna do corpo (seus genes) evolui. As decisões que um indivíduo inteligente toma devem levar em conta suas condições externas e capacidades internas. Não adianta eu decidir andar se eu estiver no meio do mar (condições externas desfavoráveis), ou se eu tiver perdido minhas pernas em um acidente (capacidades internas eliminadas), mas nada disso impede que eu chegue onde quero chegar. Seja nadando, seja colocando pernas mecânicas, o indivíduo continua no comando de sua vida.

Voltando aos gêneros sexuais: os indivíduos são autônomos em suas escolhas sexuais, mas fazem estas escolhas sempre levando em consideração seu contexto externo (os papéis sexuais aos quais estão expostos, as expectativas sociais a seu respeito, as consequências que preveem materializadas após tal ou qual decisão) e suas capacidades intrínsecas (seus órgãos sexuais, sua fisiologia, sua capacidade de alterar o corpo ou seu funcionamento via cirurgias, tratamentos hormonais ou genéticos, sua capacidade de entender e navegar sua rede social). Altere estas condições externas ou estas capacidades intrínsecas e estas novas condições podem alterar a decisão do indivíduo, que não deixa por isso de ser autônoma. Essa autonomia, aliada a variações nas condições externas e capacidades internas, é responsável pelo arco-íris sexual humano. E não esqueçamos que, embora a evolução seja cega com relação ao indivíduo, o indivíduo informado enxerga o processo evolutivo, conhece a teoria da evolução, domina seus princípios, e pode culturalmente descobrir formas de agir sobre a evolução dessas condições externas e capacidades internas, o que abre ainda mais o leque da diversidade sexual humana. E ao final, o que significa isso tudo? O que este mundo informações inteiramente razoáveis sugere para as irracionais guerras culturais que se travam ao redor das opções sexuais de indivíduos? Significa que temos autonomia sobre nosso corpo, mas que, como em tudo, nossa liberdade não é absoluta, posto que é condicionada, posto que ela leva em conta tanto nossas capacidades intrínsecas quanto as forças sociais sob as quais vivemos. Significa que biologia não é destino, que podemos alterar tanto nossas capacidades internas quanto o conjunto de forças sociais, e aqui entendo que de preferência deveríamos fazer isso para aumentar, e não para cercear nossa liberdade de fazermos com nosso corpo o que bem quisermos. Numa democracia, a liberdade de um termina onde começa a liberdade de outro. Alterar meu corpo, mudar minhas preferências sexuais, isso não afeta a liberdade de mais ninguém, e se você se sente menos livre ao ver a vida de outro indivíduo mudar para um rumo que não te agrada, talvez seja a sua vida que precise ganhar um novo rumo: revise-se.

Hilton Japyassu (Instituto de Biologia, Universidade Federal da Bahia)

Para saber mais:

Alcock, J. 2011. O comportamento reprodutivo, in: Comportamento animal: uma abordagem evolutiva. Artmed.

El-Hani, C. N., Queiroz, J., & Emmeche, C. (2009). Genes, information, and semiosis (Vol. 8). Tartu: Tartu University Press.

Imagem: https://www.elsevier.com/connect/editors-update/the-importance-of-sex-and-gender-reporting

Destaque

Vacinação de crianças contra COVID-19: A importância de superar a hesitação

É natural que pais hesitem em vacinar filhos e filhas contra a COVID-19. Buscar informação de qualidade e vacinar-se contra a infodemia, os boatos, as teorias da conspiração e o negacionismo são os caminhos para superar essa hesitação. A síndrome inflamatória multissistêmica pediátrica associada à COVID-19 é uma boa razão para isso.

Cartaz informando sobre Síndrome Inflamatória Multissistêmica em crianças. Disponível em: https://www.hps.holyoke.ma.us/2021/04/29/multisystem-inflammatory-syndrome-in-children-mis-c/

Em 29 de dezembro de 2021, havia 281 808 270 casos confirmados e 5 411 759 mortes por COVID-19 em todo o mundo, conforme dados oficiais da OMS. No Brasil, os mesmos dados registravam 22 246 276 casos confirmados e 618 534 mortes. Estes são valores subestimados, pelo baixo número de testes diagnósticos realizados, bem como pelas dificuldades em identificação de casos e razões de óbito em vários países do mundo. A apresentação da doença também contribui para sua subnotificação, uma vez que cerca de 80% dos pacientes mostram apresentações menos graves, às vezes até assintomáticas. Seja como for, não há como negar a seriedade desse quadro de saúde pública, no mundo ou no Brasil.

O nosso país tem 2,8% da população mundial, que é de 7.7 bilhões de pessoas. Assim, considerando o número de mortes registrado nos dados oficiais da OMS, 11,4% de todas as mortes por COVID-19 tiveram lugar no Brasil, um percentual muito acima da proporção da população mundial que vive em nosso território. Por sua vez, 7,9% de todos os casos confirmados ocorreram no país. É óbvio que o impacto da COVID-19 em nosso país é enorme, sendo até difícil exagerá-lo: cerca de uma em cada nove pessoas que morreram de COVID-19 veio a óbito em território brasileiro, o que vale também para uma em cada 12 pessoas acometidas pela doença.

Em 28 de dezembro de 2021, um total de 8 687 201 202 doses de vacinas contra a COVID-19 haviam sido administradas. A vacinação evitou milhões de casos, assim como de hospitalizações, e salvou centenas de milhares de vidas. No Brasil, o número de mortes pela doença caiu 94% em novembro, em comparação com o pico de mortes em março, em grande medida devido à imunização em massa.

É óbvio, assim, que as vacinas tiveram grandes efeitos não somente sobre a saúde pública e individual, mas também sobre os custos sociais e econômicos associados às hospitalizações e mortes pela pandemia, como tem sido mostrado ao redor do mundo. Um exemplo pode ser encontrado nesse relatório norte-americano. Estes são, no entanto, apenas os aspectos quantificáveis relativos à vacinação. Há efeitos profundos que não podem ser tão facilmente quantificados: os idosos que voltaram a poder celebrar aniversários e feriados com netos e netas, as crianças que puderam retornar presencialmente às escolas, as pessoas com comorbidades que tiveram seus medos diminuídos, toda uma série de trabalhadores que puderam voltar às suas atividades, e assim por diante. Não vacinar-se ou dificultar que as pessoas sejam vacinadas pode ser considerado, assim, uma irresponsabilidade social. Afinal, nossos direitos individuais terminam onde começam a prejudicar a coletividade.

Recentemente, chegou enfim a vez de podermos vacinar nossas crianças! Contudo, muitos pais ainda hesitam em vacinar filhos e filhas contra a COVID-19, apesar das evidências indicando a segurança das vacinas e uma efetividade de 90,7% na prevenção da doença. Isso mesmo diante de dados que indicam que, até dezembro de 2021, mais de 12.000 crianças e adolescentes morreram em todo o mundo devido à doença, ou que, no Brasil, a mortalidade de crianças por COVID-19 é maior do que a mortalidade total devida a outras doenças tratadas com vacinas. Isso reforça a urgência da imunização, conforme aprovado pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa) para a faixa etária entre 5 e 11 anos.

Nos Estados Unidos, um levantamento recente, realizado pela Kaiser Family Foundation (KFF), mostrou que somente 27% dos pais de crianças entre 5 e 11 anos de idade estão ansiosos para imunizar filhos e filhas contra a doença, enquanto 30% afirmam que não os vacinarão. Em muitos outros países, incluindo o Brasil, vemos resistência semelhante.

Estes dados contrastam com a ampla adesão à vacinação nesses mesmos países. O Brasil sempre foi reconhecido mundialmente pela ampla vacinação de suas crianças contra uma diversidade de doenças, da poliomielite ao sarampo. Nos Estados Unidos, mais de 90% das crianças com idade até 24 meses são imunizadas contra várias doenças. A administração de vacinas recomendadas pelas autoridades de saúde foi durante muito tempo – embora não ao longo de toda a sua história – uma medida de prevenção que goza de grande confiança, assim como usar capacete para andar de bicicleta ou motocicleta, ou usar cinto de segurança nos automóveis.

O que há de diferente, então, com a vacina contra a COVID-19? Parte da resposta reside na politização da vacinação contra a doença, parte nas campanhas de desinformação a seu respeito – claramente vinculadas ao oportunismo com que o assunto tem sido explorado na arena política. A exaustão decorrente dos custos pessoais, econômicos e mentais da pandemia também contribui para que as pessoas cedam espaço à desinformação. Contudo, há também o aspecto de que os pais estão familiarizados com vacinas como as do sarampo, da poliomielite, da rubeóla etc., enquanto as vacinas contra a COVID-19 foram produzidas há aproximadamente um ano apenas. Este aspecto se soma à extensão em que muitos pais se encontram submersos numa onda de desinformação e mesmo de campanha ativa visando produzir desconfiança quanto a estas vacinas. Eles escutam e leem pessoas dizendo que as vacinas foram desenvolvidas apressadamente, sem ter na devida conta que as etapas de desenvolvimento e verificação da efetividade e segurança das vacinas aprovadas foram devidamente seguidas. A maioria das pessoas tem dificuldade de entender o processo de desenvolvimento e investigação de vacinas, o que é aproveitado para produzir mensagens negacionistas. Há, em suma, um sério problema de alfabetização em saúde alimentando as suspeitas em relação às vacinas contra a COVID-19. É um desafio a ser enfrentado pelos professores de ciências – e também de outras disciplinas escolares – e pelos pesquisadores que se dedicam a estudar a educação científica.

A infodemia tem sido tão importante quanto a pandemia nesses dois anos em que convivemos com a COVID-19. Entende-se por “infodemia” uma abundância excessiva de informação, seja acurada ou não, que torna mais difícil que as pessoas encontrem fontes confiáveis e orientação consistente.  Nos tempos atuais, em que mídias e redes sociais são usadas pelas pessoas em enorme escala, sendo muito aproveitadas para disseminar desinformação, a infodemia se tornou um problema muito grave. Este não é, contudo, um problema novo, que surgiu com a COVID-19. No próprio campo da saúde pública, esse fenômeno já foi observado. Por exemplo, durante a epidemia de Ebola na República Democrática do Congo em 2019, informações equivocadas, divulgadas em mídias sociais, estiveram associadas a violência, perda de confiança em agentes públicos, perturbações sociais e ataques a trabalhadores da saúde. Em vários países, a capacidade de trabalhadores da saúde de tratar pacientes e comunicar-se com as pessoas sobre o manejo de epidemias e medidas de controle necessárias foi prejudicada por teorias conspiratórias, como a de que eles estariam deliberadamente espalhando vírus.

De qualquer modo, tem sido assombrosa a quantidade de rumores, má informação e teorias da conspiração espalhadas pelos mais diversos meios na atual pandemia. Em uma análise de plataformas online, Islam e colaboradores identificaram 2.311 relatos de rumores, estigmatização e teorias da conspiração relacionadas à COVID-19, circulando em 87 países e 25 línguas, apenas entre 31 de dezembro de 2019 e 5 de abril de 2020. Entre esses relatos, 82% eram falsos, 9%, corretos, e 8% não eram exatamente falsos, mas levavam a compreensões equivocadas.

Na infodemia que acompanha a COVID-19, encontramos afirmações que são ultrajantemente falsas sendo disseminadas, as quais desafiam nossa capacidade de entender como alguém em sã consciência poderia ser capaz de acreditar nelas. Por exemplo, de que gargarejar água salgada morna, ingerir prata coloidal ou aquecer as passagens nasais seriam tratamentos eficazes da doença. De que o SARS-CoV-2 poderia ser transmitido através de telefones celulares. De que não há por que se preocupar com a doença, dado que seria apenas a gripe comum que teria sido renomeada como “coronavírus”. Que beber água sanitária ou álcool, beber chá com urina ou esterco de vaca ou urina de camelo com cal poderia matar o vírus. Que borrifar cloro por todo o corpo poderia prevenir a infecção pelo coronavírus. Que cocaína poderia curar a doença. Que seria possível autodiagnosticar a COVID-19 prendendo a respiração por mais de 10 segundos, entre muitos outros boatos registrados por Islam e colaboradores. Diante dos absurdos, podemos até rir. Contudo, esses boatos não são inofensivos. De modo algum! Apenas para dar um exemplo, o rumor de que o consumo de álcool altamente concentrado poderia desinfetar o corpo e matar o coronavírus causou a morte de aproximadamente 800 pessoas, enquanto 5.876 pessoas foram hospitalizadas e 60 ficaram inteiramente cegas após beber metanol.

Há, contudo, confusão e desinformação sobre a COVID-19 que não têm essa natureza bizarra, mas mostram as dificuldades de as pessoas compreenderem diferentes aspectos da doença, bem como de sua prevenção e de seu tratamento. Muito da hesitação em relação à vacinação se deve mais a estas dificuldades do que à influência dos movimentos anti-vacina, barulhentos como eles sejam. Não que devamos ignorar esses movimentos, que têm crescido e atuado com força política, contribuindo para diminuir a confiança em fontes oficiais no campo da saúde, especialmente entre pessoas politicamente conservadoras. Mas é preciso distinguir entre negacionistas e pessoas, inclusive pais, que mostram hesitação frente às vacinas, mas não são negacionistas. É preciso fazer isso para dialogar e disponibilizar informações que possam esclarecer diferentes aspectos que lhes trazem dúvidas. Enquanto espalhar desinformação sobre vacinas e outros assuntos é algo fácil de se fazer no atual mundo dominado pelas mídias sociais, combater a desinformação é um grande desafio, exigindo que frequentemente conversemos com cada pessoa, exercitemos a escuta ativa, tenhamos atenção com as preocupações pessoais e respondamos às perguntas de modo informado e consciencioso.

A tecnologia de produção de vacinas usando RNA mensageiro oferece um exemplo do tipo de dúvidas que as pessoas têm sem que sejam negacionistas ou algo semelhante. Muitas pessoas acreditam que esta seria uma nova tecnologia desenvolvida durante os anos da pandemia. Assim, soma-se à resistência das pessoas face a estas vacinas a usual hesitação diante de novas tecnologias. Contudo, esta é uma tecnologia que existe há quase duas décadas, sendo importante conversar com as pessoas a seu respeito, dando acesso a informações confiáveis a seu respeito.

A distinção entre negacionistas, antivaxxers e pessoas que apenas estão naturalmente hesitando diante da decisão de vacinar filhos e filhas é realmente importante. Considere-se, por exemplo, que muitos pais que mostram preocupação em vacinar suas crianças já estão eles próprios vacinados contra a COVID-19. Em levantamento feito nos Estados Unidos, país que tem grandes contingentes de pessoas que têm evitado a vacinação, 39% dos pais já vacinados disseram que esperarão mais informações de que as vacinas estão realmente funcionando com segurança nas crianças para então vacinar filhos e filhas. Além disso, 13% dos pais já vacinados afirmaram que não vacinarão as crianças com menos de 11 anos.

Uma das preocupações frequentes dos pais é a de que as vacinas poderiam ter sérios efeitos colaterais ou consequências a longo prazo para suas crianças, incluindo temores quanto à futura fertilidade de de filhos e filhas. No entanto, resultados de testes clínicos mostraram a segurança do uso em crianças pequenas de vacinas contra a COVID-19 que estão sendo aprovadas ao redor do mundo. Por exemplo, um estudo publicado recentemente não encontrou quaisquer efeitos adversos sérios da aplicação da vacina BNT162b2 da Pfizer e BioNTech em 1517 crianças de 5 a 11 anos de idade que completaram a vacinação. A conclusão desse teste clínico foi que as vacinas são seguras e efetivas nessa faixa etária. À medida que os países vão vacinando cada vez mais adolescentes e crianças contra a doença, temos quantidades crescentes de dados atestando sua segurança. Já faz um ano que vacinas têm sido administradas a milhões de pessoas e efeitos colaterais sérios, como, por exemplo, trombose, têm sido muito raros. Não foi encontrada qualquer evidência vinculando vacinação contra COVID-19 a infertilidade. De modo geral, não foram observados quaisquer efeitos adversos a longo termo. Isso não espanta. Dados históricos relativos a diversas vacinas mostram que os efeitos adversos ocorrem principalmente dentro de seis semanas após a vacinação. Consequências a longo prazo da vacinação são, assim, improváveis.

Nos Estados Unidos, por exemplo, até dezembro desse ano 15,6 milhões de adolescentes de 12 a 17 anos haviam recebido pelo menos uma dose de vacina e os efeitos colaterais observados foram, em sua vasta maioria, de natureza suave: dor no local da vacina por um ou dois dias, e dor de cabeça e fadiga que também se resolvem dentro de dias. Sintomas semelhantes aos de um resfriado, como febre e náusea, também ocorrem às vezes, mas resolvem-se de maneira igualmente rápida. Foi observado um risco ligeiramente mais elevado de miocardite – inflamação do músculo cardíaco – em adolescentes que receberam a vacina BNT162b2. Contudo, devemos lembrar que não há medicamento sem efeito colateral. O que importa é a relação entre risco e benefício. De um lado, a chance de desenvolver miocardite em decorrência da vacina é bastante baixa: é uma condição rara entre os vacinados. É seguro dizer, então, como fez o Centro de Controle e Prevenção de Doenças dos Estados Unidos, que os benefícios das vacinas contra a COVID-19 baseadas em RNAs mensageiros superam os riscos, incluindo o risco de miocardite pós-vacinação, para todas as faixas etárias elegíveis para recebê-las.

Em suma, as vacinas contra COVID-19 têm se mostrado seguras. Podemos dizer sem medo de estarmos errados que a COVID-19 hoje é, em grande medida, uma doença que pode ser prevenida através de vacinação. Contudo, a emergência da variante Omicron, com implicações para a proteção pelas vacinas e a transmissão e severidade da doença ainda largamente desconhecidas, mostra a necessidade de avançar mais com a vacinação, de modo a aumentar a equidade do acesso global a esse recurso fundamental para controlar a pandemia. Não é suficiente que um país cuide da vacinação de sua população. O esforço deve ser coordenado e global, sob pena de a COVID-19 não ser controlada e continuar ceifando milhares de vidas em todo o mundo. O fato de que fechar fronteiras foi a resposta de países desenvolvidos à capacidade da África do Sul de detectar uma variante preocupante do SARS-CoV-2 indica o quanto estamos longe de tal resposta global justa e equitativa.

Apesar dos benefícios da vacinação contra a COVID-19, a hesitação permanece alta em muitos países, e em relação à vacinação de crianças tende a ser multiplicada. Diante disso, é importante que os pais busquem fontes seguras de informação e, ao mesmo tempo, vacinem-se contra a infodemia, os boatos, as teorias da conspiração e o negacionismo.

Para adicionar mais uma boa razão para isso, vale a pena finalizarmos com algumas considerações sobre a síndrome inflamatória multissistêmica pediátrica associada à COVID-19. Esta é uma condição em que diferentes partes do corpo se inflamam, incluindo o coração, os pulmões, os rins, o cérebro, a pele, os olhos ou órgãos gastrointestinais. Suas causas ainda não são conhecidas, mas sabe-se que muitas crianças acometidas pelo SARS-CoV-2 ou mesmo que tiveram contato com pessoas com COVID-19 têm apresentado essa síndrome. Esta é uma condição que pode tornar-se muito grave e inclusive ser fatal, embora a maioria das crianças diagnosticadas com essa síndrome se recupere com os cuidados médicos devidos.

Vacinar nossas crianças é importante, também, para evitar que possam ser acometidas por essa síndrome. Um estudo recente mostrou que a aplicação de vacinas contra a COVID-19 baseadas em RNA mensageiro está associada a uma menor incidência da síndrome inflamatória multissistêmica pediátrica em adolescentes. O fato de que os resultados obtidos em testes clínicos com as vacinas contra COVID-19 em adolescentes têm sido replicados em crianças entre 5 e 11 anos de idade sugere que a vacinação provavelmente será também efetiva para a prevenção dessa síndrome entre estas últimas. Claro, teremos de esperar estudos realizados diretamente com crianças nessa faixa etária para consolidar essa conclusão.

As evidências disponíveis mostram que vacinar nossas crianças contra a COVID-19 é uma medida importante para sua segurança, especialmente agora que o retorno às aulas se aproxima. Mais do que informarmo-nos, contudo, ao que parece teremos, como pais, que lutar para que elas tenham acesso a vacinas que podem preservar sua saúde e mesmo suas vidas.

Charbel N. El-Hani

(Instituto de Biologia/UFBA)

PARA SABER MAIS

Cohn, Amanda C., Mahon, Barbara E. & Walensky, Rochelle P. (2021). One Year of COVID-19 Vaccines: A Shot of Hope, a Dose of Reality. JAMA, no prelo.

Levy, Michael et al. (2021). Multisystem Inflammatory Syndrome in Children by COVID-19 Vaccination Status of Adolescents in France. JAMA, no prelo.

Suran, Melissa. (2021). Why Parents Still Hesitate to Vaccinate Their Children Against COVID-19. JAMA, no prelo.

Destaque

Ciência na prática: Uma oportunidade de aprendizagem “Mãos na massa” por meio da Ciência Cidadã

Já dizia Paulo Freire “(…) ensinar não é transferir conhecimento, mas criar as possibilidades para a sua própria produção ou construção”. Estudos revelam que a Ciência Cidadã é uma dessas possibilidades, podendo ser usada no ambiente escolar e universitário para promover engajamento com a ciência e atitudes positivas em relação à ciência e ao meio ambiente.

Imagens do Guardiões da Chapada em ação em escolas nos municípios de Lençóis e Mucugê, Bahia (fotos da autora)

É inegável que a ciência está passando por uma crise de confiança nesse começo de século XXI. Os dados da pesquisa realizada pelo Instituto Gallup, em 2019, encomendada pela organização britânica Wellcome Trust, mostram que 75% dos brasileiros entrevistados nessa pesquisa responderam que desconfiam da ciência e 23% consideram que a produção científica pouco contribui para o desenvolvimento econômico e social do país. Quais as explicações possíveis para essa falta de confiança das pessoas na ciência?  Especialistas apontam diversas causas, dentre elas, falta de investimentos em uma educação científica crítica desde a educação básica e/ou disseminação de informações falsas, que confundem deliberadamente as pessoas, em nome de interesses escusos, e/ou a atual crise de legitimidade institucional, com as pessoas deixado de acreditar nas instituições republicanas, e a ciência entrando nesse bojo.

As consequências negativas da ausência de valores próprios do pensamento científico são sentidas pelo número cada vez maior de pessoas que acreditam em pseudociências e teorias da conspiração e que se deixam enganar por notícias falsas. A desinformação é ainda mais preocupante quando diz respeito a determinados temas relacionados à saúde pública, como podemos ver, no presente, no aumento da parcela da população que resiste à vacinação.  No tocante às questões ambientais, a desinformação também impede que as pessoas enxerguem as relações de interdependência dos seres humanos com o mundo natural. No caso das plantas, por exemplo, a cegueira em relação à forma como elas se reproduzem e sua importância em nossas vidas faz com que as pessoas não se incomodem com a perda da biodiversidade vegetal, provocada por ações humanas, como queimadas e desmatamentos, levando-as a ignorar ou apoiar tomadas de decisão não qualificadas que poderão afetar seriamente as nossas vidas e das gerações futuras.

Em artigo publicado aqui no blog, Charbel N. El-Hani e Tiago Guimarães consideram que a crise de confiança na ciência tem a ver, ao menos em parte, com o modo como ensinamos ciências às pessoas. Na avaliação desses colegas, “se as pessoas entendessem mais sobre o que é a ciência e como a ciência funciona, o conhecimento científico poderia ser usado de forma mais justa e proveitosa”. Eles também sugerem que “não precisaríamos nos preocupar com a desinformação, pois as pessoas filtrariam esses documentos falsos, reconhecendo-os pela falta de marcas evidentes das práticas científicas”. Em outra postagem, El-Hani chama a atenção para o fato de que ensinar como a ciência funciona não consiste em ensinar métodos e fazer experimentos. Para isso, é necessário adotar um conjunto de estratégias e ações que aproximem o estudante das práticas científicas.

A Ciência Cidadã (CC) tem potencial para ser utilizada no ambiente escolar e universitário como uma dessas estratégias. Mas antes de começarmos a discutir como a CC poderia ser incluída como ferramenta na educação científica, é importante saber de qual (ou quais) CC estamos falando, pois esse é um termo cuja definição varia bastante entre as diferentes áreas do conhecimento e regiões geográficas. Aqui estamos adotando uma definição ampla e abrangente, proposta pela Rede Brasileira de Ciência Cidadã, que inclui (…) ”uma gama de tipos de parcerias entre cientistas e interessados em ciência, para produção compartilhada de conhecimentos com potencial para promover: o engajamento do público em diferentes etapas da prática científica;  a educação científica e tecnológica, e  co-elaboração e implementação de políticas públicas sobre temas de relevância social e ambiental”. Essa definição abarca, assim, uma  série de iniciativas ao longo de um espectro entre  as duas visões da Ciência Cidadã, a do filósofo e sociólogo inglês Alan Irwin, que define ciência cidadã como “ciência democrática”, e a do zoólogo Rick Bonney, que usa o termo  para descrever projetos em que o público se envolve ativamente na investigação científica e na conservação ambiental, o que ele chama de “ciência participativa”.

Dada a pluralidade conceitual, as iniciativas de CC podem ser classificadas de diferentes modos: pelo tipo/nível de colaboração entre cientistas e público interessado em ciência; pela forma de participação na coleta de dados em programas de monitoramentos e inventários da biodiversidade; pelo grau de contribuição do projeto para a ciência; quanto à natureza ou ao tipo de atividade a ser realizada; pelo nível de participação do cidadão voluntário, interessado em ciência, na pesquisa científica; e quanto aos objetivos do projeto de ciência cidadã. Em relação à participação, os projetos contributivos e colaborativos são os mais comuns e, em geral, de maior interesse da comunidade científica, podendo ser acessados em diversas plataformas, como por exemplo iNaturalist, Zooniverse e SibBr. Já os projetos co-criados, embora menos numerosos e em menor escala, possuem maior relevância social.

Mas, independentemente da tipologia, estudos revelam que a participação em projetos de ciência cidadã proporciona aos estudantes um ambiente favorável para o engajamento com a ciência, levando à melhor compreensão da diversidade da pesquisa científica e do pensamento científico, e promovendo atitudes positivas em relação à ciência e ao meio ambiente. Muito embora os projetos colaborativos contribuam mais para aprendizagem de conteúdos específicos e para aumentar o interesse nesses conteúdos, os projetos co-criados contribuem mais para o desenvolvimento de habilidades para a investigação científica.

No escopo do INCT IN-TREE, alguns projetos de CC estão sendo conduzidos, dentre eles, os projetos Guardiões da Chapada e Guardiões dos Sertões de Sergipe. Em linhas gerais, os “Guardiões” são projetos colaborativos de ciência cidadã que envolvem voluntários no monitoramento participativo da interação planta-visitante em ambientes naturais, urbanos e agrícolas, por meio do registro fotográfico das interações.

Apesar das especificidades de cada projeto “Guardiões”, no que diz respeito aos locais de atuação, aos tipos de ambientes monitorados e às ações que desenvolvem, eles têm em comum o fato de estarem  baseados em três pilares, que coexistem e interagem entre si de forma harmoniosa, organizados em duas dimensões, educacional e científica, quais sejam: 1) Produção colaborativa de informações de base científica, por meio do monitoramento participativo, que permite gerar novos conhecimentos sobre a biodiversidade; 2) Tradução e compartilhamento dos conhecimentos relacionados aos projetos ou gerados por  estes;  3) Despertar da cidadania científica e ambiental, por meio de ações voltadas à capacitação, ao desenvolvimento de habilidades e ao engajamento em ações de conservação.

Na dimensão científica do projeto, a colaboração entre cientistas e interessados em ciência envolve a coleta de dados das interações por meio do registro fotográfico. As fotos podem ser tiradas com uma câmera fotográfica, com o celular ou com o tablete e enviadas diretamente para uma plataforma online E-Guardiões da biodiversidade, ou por meio do aplicativo “Guardiões da Biodiversidade”, desenvolvido para dispositivos móveis, já disponíveis para IOS e Android, o qual permite também registrar as interações em tempo real. As fotos tiradas, com as respectivas informações, são armazenadas em um banco de dados, onde especialistas poderão acessá-las e fazer a identificação dos animais e de plantas e complementar a descrição da interação planta-visitante, se for necessário. Com todos esses dados, será possível, por exemplo, mapear novas ocorrências de espécies, avaliar o efeito das mudanças ambientais sobre as espécies, desenvolver diretrizes para manejo e conservação da vida silvestre, e planejar o uso sustentável da terra na região. Como um projeto científico, os projetos “Guardiões” devem produzir dados e informações científicas genuínas, que possam gerar novos conhecimentos. Nesse sentido, esses projetos buscam aliar relevância e rigor por intermédio da parceria entre cientistas profissionais e demais atores sociais. A parceria com cientistas ajuda a aumentar a confiança e a credibilidade nos dados, enquanto a parceria com os atores sociais aumenta a relevância e o impacto social dos resultados.

No ambiente escolar e universitário, a dimensão científica dos projetos “Guardiões” pode ser explorada para colocar os estudantes em contato com a prática científica e a natureza da ciência, estimulando o estudante a formular questões situadas na sua realidade local e a discutir os resultados das pesquisas. As questões podem variar conforme o perfil e nível de escolaridade dos estudantes, o que fica a cargo do professor, que deve fazer as adequações que julgar necessárias.

Na dimensão educacional, os temas centrais dos projetos Guardiões podem ser contextualizados por situações ou problemas socioambientais, locais ou regionais, como, por exemplo, desmatamento; queimadas; uso de agrotóxicos; produção de alimentos; pragas e doenças de cultivos agrícolas; declínio de polinizadores; qualidade do ar e da água; arborização em espaços urbanos e bem-estar humano; mudanças climáticas e a biodiversidade; espécies invasoras, dentre outros. Dessa maneira, podem contribuir para tornar os conhecimentos escolares mais significativos para os estudantes. Essas situações-problemas poderão mobilizar tanto conhecimentos científicos quanto outros tipos de conhecimentos, necessários para busca de soluções, o que favorece uma aprendizagem multidimensional dos conteúdos, que permite ao estudante, além de compreender conceitos e princípios técnicos e memorizar fatos e evidências, também exercitar procedimentos e ações práticas e vivenciar e refletir sobre situações concretas, do mundo real.

Ao relacionar os conceitos científicos aprendidos em sala de aula às questões científicas relevantes para a vida das pessoas, ou sejam, às questões sociocientíficas, os projetos Guardiões também contribuem  para aproximar a escola/universidade do seu entorno, promover uma educação científica crítica dos estudantes, desenvolver novas habilidades e competências, despertar novos talentos para a carreira científica, e construir os valores necessários para tomada de decisões responsáveis sobre questões relacionadas às relações entre ciência e tecnologia na sociedade e no ambiente (CTSA).

Contudo, existem desafios para implementar projetos de CC nas escolas, dentre eles, a necessidade de capacitação dos professores, bem como dos cientistas, para co-produção e condução dos projetos; adaptação do projeto aos currículos e processos avaliativos; dificuldades para garantir a qualidade dos dados coletados pelos estudantes, bem como para análise e interpretações dos resultados; e falta de recursos financeiros contínuos para garantir a sustentabilidade do projeto e o tempo de professores e pesquisadores para dedicação aos projetos. Por sua vez, esses desafios podem ser em parte solucionados pelo estabelecimento de parcerias entre Universidade-Escola, entre professores de diferentes disciplinas e, se possível, entre as escolas ou universidades e diferentes setores da sociedade; pela formulação de objetivos científicos e educacionais claros e protocolos simples, adequados ao perfil e nível de escolaridade dos estudantes; por ações que incentivem a participação dos estudantes e dos professores desde o início do projeto; pela transparência e compartilhamento dos resultados; e por atividades que visem manter engajamento, interesse e motivação de todas as partes interessadas no projeto.

Buscando contribuir para superação desses desafios, os projetos “Guardiões” vêm construindo parcerias com instituições de ensino, organizações não-governamentais e coletivos para o desenvolvimento de ações educacionais.  Na Bahia, o Guardiões da Chapada tem atuado nos municípios de Lençóis, Mucugê, Ibiocoara e Piatã no âmbito de uma Ação Curricular em Comunidade e Sociedade (ACCS), componente curricular, na modalidade disciplina, que visa ampliar a possibilidade e a qualidade de participação pública em temas relacionados ao uso e à conservação da biodiversidade e dos serviços ecossistêmicos, instrumentalizando os atores sociais para intervirem melhor nos processos decisórios relacionados à conservação ambiental; contribuir para a formação de profissionais comprometidos e engajados com a solução dos problemas ambientais; e estimular a autonomia e criticidade dos participantes, na busca de soluções sistemáticas para problemas socioambientais. Em Sergipe, as ações do Guardiões dos Sertões acontecem por intermédio de parcerias construídas pelo projeto  “Protagonistas da Escola Verde: experiência de aprendizagem em ecologia e educação científica no ensino médio”, que articula a Universidade Federal de Sergipe, escolas da educação básica, gestão pública e comunidade em geral em prol de avanços na discussão de temas relacionados à ética, à biodiversidade e aos serviços ecossistêmicos, no contexto do semiárido sergipano, com abordagem participativa. Interessados em conhecer essas ações podem visitar as nossas páginas nas redes sociais e/ou entrar em contato com os coordenadores dos projetos “Guardiões” através do e-mail guardioeschapada@gmail.com

Blandina Viana

Universidade Federal da Bahia

Para saber mais:

Bonney, R. et al. Can citizen science enhance public understanding of science? Public Understanding of Science, v. 25, n. 1, p. 2–16, 2015.

Kelemen-Finan, J.; Scheuch, M.; Winter, S. Contributions from citizen science to science education: an examination of a biodiversity citizen science project with schools in Central Europe. INT J SCI EDUC. 2018; 40(17): 2078-2098

Viana, BF; Souza, CQ. Ciência cidadã para além da coleta de dados. Revista ComCiência – Revista eletrônica de jornalismo cientifico, Labjor, UNICAMP, p. 1 – 2, 05 out. 2020.

Viana, BF.2020.  Meliponicultura e Ciência Cidadã: o que elas têm em comum?. Revista Mensagem Doce, n. 151

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Mudanças climáticas, tempestades de poeira, vacinação e outras crises modernas do coletivo

Para vencermos o desalento e a distopia temos, hoje, que compartilhar conhecimento, e Elinor Ostrom está aqui entre nós, para nos guiar do alto de sua feminina sabedoria.

Mais fácil um camelo passar pelo buraco de uma agulha do que um rico entrar no reino dos céus. Talvez esta fala, que nos remete ao cerne do cristianismo, sintetize simultaneamente nossos maiores problemas sociais e alguns grandes problemas da biologia teórica. Em 1968 Garrett Hardin publicou um texto de imenso impacto (quase 50 mil citações) e ainda hoje atual (5 mil citações de 2020 para cá), no qual argumenta que os bens comuns estão fadados a serem explorados até sua exaustão. Assim, aqueles bens que não são nem propriedade privada e nem propriedade do estado, ou seja, bens que são compartilhados por muitos, como o ar que respiramos, a água dos rios, as riquezas oceânicas, a riqueza das matas intocadas, ou até mesmo bens mais prosaicos, como a conta de água do condomínio (quando não há leitura individual do gasto), ou o pó de café compartilhado por todos os membros de uma equipe de trabalho, estes bens comuns estariam permanentemente em risco de serem super-explorados pelos indivíduos que burlam as regras e tomam para si mais do que sua justa parte. Isto porque pensar no coletivo, pensar nos outros, no bem comum, seria menos natural do que pensar em seu próprio bem, seria mais difícil que cuidar apenas de sua própria vida, ou seja, de sua passagem individual (através do buraco da agulha) para o reino dos céus. Continue Lendo “Mudanças climáticas, tempestades de poeira, vacinação e outras crises modernas do coletivo”

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No Mundo Invertido: genética e evolução das inversões cromossômicas

As inversões cromossômicas são de grande interesse na biologia pois estão comumente associadas à origem de inúmeros fenômenos, como organização social, adaptação ambiental, isolamento reprodutivo e até especiação. Duas características fazem delas instrumentos eficazes para adaptação local: envolvem muitos genes e reduzem drasticamente a permutação quando estão em heterozigose. Juntas, essas características produzem um cenário favorável para a disseminação de genes envolvidos na adaptação local em populações naturais.

Por volta de 1915, na famosa sala das moscas da Columbia University, pesquisadores perceberam que alguns estoques de Drosophila melanogaster apresentavam uma taxa de permutação (“crossing-over”) muito menor que a esperada. Alfred Sturtevant propôs que havia fatores supressores da permutação e, por meio de cruzamentos e contagem de mutantes de D. melanogaster, observou que a ordem dos genes nos estoques com diferentes taxas de permutação também era diferente. Essa observação o levou a concluir que os fatores inibidores de permutação eram inversões de regiões dos cromossomos. Foi então levantada uma hipótese para explicar essa observação: a permutação era impedida pois os cromossomos homólogos não poderiam se emparelhar na região invertida durante a meiose. A hipótese foi logo descartada após a observação do emparelhamento (em forma de alça, figura 1) em milho e em cromossomos politênicos de Drosophila. O emparelhamento ocorre e a permutação também ocorre, mas os produtos recombinantes tornam os gametas inviáveis na grande maioria das vezes e, por isso, não são observados indivíduos gerados por esses gametas (figura 1).  

Figura 1. Esquema mostrando os dois tipos de inversão cromossômica, ambas em heterozigose, e os gametas resultantes da permutação. (A) a porção cromossômica invertida pode não incluir o centrômero (inversão paracentromérica). Neste caso, a permutação dá origem a uma cromátide sem centrômero e outra com dois centrômeros. Cromátide sem centrômero não fica ligada às fibras do fuso e não é puxada para os pólos da célula durante a divisão meiótica. Por outro lado, a cromátide com dois centrômeros é puxada para os dois pólos e se rompe. Essas cromátides recombinantes não geram gametas viáveis. (B) Se a inversão inclui o centrômero (inversão pericentromérica), a permutação leva a criação de cromátides recombinantes que ou não possuem todos os genes, ou cromátides com genes duplicados, que por sua vez não formam gametas viáveis. Reproduzido de Moore JA (1986) Science as a Way of Knowing – Genetics. American Zoologist, McLean, 26, 583-747 [texto traduzido e adaptado pelos docentes da disciplina Genética (E.J.C. de Almeida; J.M. Amabis; M.L. Benozzati; B.C. Bitner-Mathé; E.M. Dessen; C.F.M. Menck; L. Mori; C.R. Vilela & Y.Y. Yassuda), do IB-USP, em 1995; revisado em 2021].

A supressão da permutação durante a meiose (ou melhor, a supressão da produção de gametas recombinantes) e, consequentemente, do rearranjo de alelos, pode dar origem a supergenes que “prendem” alelos de diferentes genes juntos em grandes regiões cromossômicas. Quando as inversões capturam alelos de diferentes genes que conferem maior aptidão, essas variantes invertidas rapidamente se tornam mais frequentes nas populações. Muitas delas explicam o surgimento de diversos fenótipos, como, por exemplo: diferenças reprodutivas e de comportamento em machos da ave combatente, Philomachus pugnax; coloração e comportamento no pardal-de-garganta-branca, Zonotrichia albicollis; ciclo de vida, morfologia e tempo de floração em Mimulus guttatus; ecologia e morfologia do peixinho esgana-gata, Gasterosteus aculeatus; formas de organização social na formiga-de-fogo, Solenopsis invicta; e resistência a inseticidas em Anopheles arabiensis. Um exemplo de como as inversões facilitaram a disseminação de alelos de resistência a inseticidas foi descrito em mosquitos do gênero Culex.  Os alelos que conferem resistência são deletérios quando estão em homozigose e adaptativos em heterozigose. Esses alelos podem ser potencialmente mantidos em um estado heterozigótico por meio da presença de inversões. Muitas dessas inversões segregam dentro das espécies por centenas de milhares ou mesmo milhões de gerações. Por exemplo, uma inversão de 900 kb no cromossomo 17q21.31 de humanos é observada em europeus e alguns asiáticos (haplótipo H2). Os dois haplótipos, H1 e H2, que divergiram há três milhões de anos, são anteriores ao surgimento do homem moderno e até mesmo à origem do gênero Homo. A explicação mais empregada para a longa retenção de polimorfismos de inversão é a seleção balanceadora.

A espécie de borboleta Heliconius numata tem um dos exemplos mais fascinantes de variação fenotípica associada a inversões. A espécie apresenta sete padrões de asa, mimetizando sete espécies do gênero Melinaea, outro grupo de borboletas, mais tóxicas para seus predadores (figura 2). As sete diferentes formas de H. numata podem aparecer um uma única população. Essas diferentes formas são resultado de vários rearranjos no cromossomo 15. A inversão inicial, denominada supergene P, oferece vantagens por meio do mimetismo e provavelmente entrou na população por meio de hibridação com a espécie Heliconius pardalinus. Após o rearranjo inicial, a região cromossômica não permaneceu estática. Outras duas inversões ocorreram em regiões adjacentes ao supergene P, dando origem a novos haplótipos (alelos de locos adjacentes que são herdados como uma unidade) e novos padrões de asa. A arquitetura do supergene é caracterizada por um bloco não recombinante que captura 21 genes distintos envolvidos no padrão de asa, que são conhecidos por se recombinarem em outras espécies do grupo. Nas espécies relacionadas H. melpomene e H. erato, há vários locos independentes (e em cromossomos distintos) envolvidos no padrão de asa.

Figura 2. Cada uma das formas polimórficas de H. numata mimetiza espécies diferentes do gênero Melinaea (painel superior). Cada forma é controlada por um alelo do supergene P, com dominância crescente mostrada da esquerda para a direita (painel central). Em todas as outras espécies estudadas no gênero Heliconius, o padrão das asas é controlado por vários locos de grande efeito em diferentes cromossomos, a exemplo de H. melpomene, mostrada no painel inferior. Figura reproduzida de Joron et al. (2011).

Mesmo conferindo uma grande vantagem seletiva, o supergene não foi fixado nas populações de H. numata após sua origem e pesquisadores mostraram no inicio deste ano por que isso acontece. O haplótipo seletivamente favorecido (com os alelos adaptativos dos diferentes genes ligados) se espalha pela população, mas, devido à falta de permutação, acumula uma série de mutações com padrão de herança recessiva que diminui a aptidão dos homozigotos (a relação entre a permutação e o acúmulo de mutações foi explorada em um post anterior, aqui no Darwinianas). Dentre as principais mutações observadas pelos pesquisadores, está o acúmulo gradual de elementos transponíveis de diferentes classes. Como consequência, os haplótipos não conseguem atingir a fixação, mas persistem na população, predominantemente em indivíduos heterozigotos.

Para testar o efeito das inversões nas borboletas, os autores analisaram a sobrevivência de larvas de cruzamentos de tipos diferentes sob condições controladas de laboratório. Eles observaram que a sobrevivência de larvas homozigotas para os rearranjos era muito reduzida: apenas 6,2% das larvas homozigota para uma das inversões secundárias e 31,3% homozigotas para a outra inversão secundária sobreviveram até o estágio adulto. Larvas heterozigotas com dois haplótipos diferentes mostraram uma recuperação na aptidão e sua sobrevivência era quase indistinguível daquela de larvas homozigotas para o arranjo ancestral (77,6% de sobrevivência). As inversões, portanto, abrigam variantes recessivas com um forte impacto na sobrevivência individual em homozigotos. Essa descoberta implica que os diferentes haplótipos invertidos não compartilham as mesmas mutações deletérias, mas, em vez disso, rearranjos subsequentes podem compensar as mutações que se acumularam ao longo do tempo. Consequentemente, novos rearranjos (ou eventos raros de recombinação dentro da região invertida) podem estender a vida do haplótipo. A baixa aptidão larval dos homozigotos também sugere que o potencial de qualquer um desses haplótipos se tornarem fixos é bastante baixo. Assim, a seleção é dependente da frequência, beneficiando haplótipos presentes em menor frequência. Como consequência, esse mecanismo garante que as diferentes inversões coexistam ao longo do tempo e também deve estar envolvido na manutenção de supergenes observados em outras espécies, como o pardal-de-garganta-branca e a formiga-de-fogo, mesmo com alta letalidade nos homozigotos.

Tatiana Teixeira Torres (USP)

Para saber mais:

– Mark Kirkpatrick (2010) How and Why Chromosome Inversions Evolve. PLoS Biology, 8, e1000501.

Revisão em inglês sobre processos com papel importante na evolução de inversões cromossômicas.

 – Maren Wellenreuther & Louis Bernatchez (2018) Eco-Evolutionary Genomics of Chromosomal Inversions. Trends in Ecology & Evolution, 33, 427-440.

Outra revisão, também em inglês, os autores trazem estudos recentes em genômica das inversões polimórficas em animais e plantas para detalhar as causas e consequências da persistência de inversões polimórficas na natureza.

 

 

Destaque

Genômica caça-níquel

Usando um jargão científico, sites de empresas de genômica vendem a ideia de que análises genéticas podem dar informação sobre seu potencial atlético ou contribuir para sua vida amorosa. O que estão realmente fazendo é aproveitando-se da suscetibilidade das pessoas à ideia de que seus futuros estão escritos nos genes.

A genômica –o estudo do conteúdo de genomas—é uma aliada valiosa da medicina. Há inúmeras condições que afetam pessoas que são desafiadoras para fazermos diagnósticos com base somente em dados clínicos. Nesses casos, a detecção de uma mutação num gene específico pode contribuir para chegar a uma conclusão sobre um diagnóstico, identificar uma possível síndrome que acometa a pessoa e, dessa forma, ajudar o paciente e a família a planejar os cuidados e a conduta necessária. Contudo, nem todas as doenças beneficiam-se de análises genômicas, pois muitas tem uma base genética dita “complexa”, em que não há uma alteração genética que, individualmente, tenha um grande efeito. Além disso, muitas destas condições envolvem importantes influências ambientais. Para doenças como essas, que incluem a maioria das formas de diabete e doenças vasculares (para citar duas das que acometem o maior número de pessoas), a contribuição dos dados genômicos para o diagnóstico é geralmente bastante modesta.

Em paralelo aos desafios de implementar formas eficientes de usar a genômica na clínica médica, a última década assistiu à proliferação de testes genéticos entregues direto aos consumidores, muitos dos quais se propõem a atender a outros tipos de demanda: ajudar na vida amorosa, contribuir para desempenho esportivo, ou medir sua inteligência. Nesses casos, será que a genômica é capaz de entregar o que promete?

Comecemos pela www.soccergenomics.com, que se propõe a “libertar o jogador que existe dentro de você”. Com ela fará isso? Através de um “Teste de DNA de futebol”. Esse teste, de acordo com o site, lhe dará seu “relatório de futebol exclusivo”, que foca em atributos como “velocidade”, “resistência” e “flexibilidade”, entre outros. O relatório pontua o seu “desempenho genômico” para esses atributos. Assim, um cliente com “alto risco de lesão”, revelado a partir dos dados genômicos, será orientado a fazer treinamentos específicos. O relatório a seguir lista alimentos indicados, com base no perfil genômico (e consequente capacidade de metabolizar diferentes nutrientes e fontes de energia).

A DNAromance.com propõe-se a oferecer um serviço de “online dating” que seja “baseado em ciência”. O site anuncia que o serviço prevê a “química romântica entre pessoas usando marcadores de DNA que desempenham um papel na atração entre pessoas”. A geneparter.com vai na mesma linha, incluindo em seu site propaganda de seu algoritmo, que seria supostamente capaz de “determinar o nível de compatibilidade genética da pessoa em quem você está interessado”. Eles afirmam que “a probabilidade de relacionamentos amorosos de sucesso e de longa duração é maior em casais com alta compatibilidade genética”, definindo compatibilidade genética como aquilo que gera “um raro sentimento de química perfeita”. O que explicaria tal química? Seria “a resposta acolhedora do corpo quando sistemas imunes entram em harmonia e encaixam-se bem um ao outro”.

Será?

Vamos dar um passo atrás e nos perguntar: Há boa ciência sendo feita sobre a contribuição da genética para desempenho esportivo ou para atração entre pessoas?

Sim: bons cientistas, fazendo pesquisa séria, se debruçam sobre essas questões. Esses são temas legítimos e interessantes, que caem no domínio da genética humana e da biologia evolutiva. Sobre o desempenho atlético, alguns estudos identificaram variantes genéticas associadas à capacidade esportiva de alto desempenho. Muitas envolviam genes que contribuem para a formação de fibras musculares ou funcionamento das mitocôndrias, as organelas responsáveis por produzir as moléculas que constituem nossa fonte de energia química. Porém, há ressalvas: muitos desses achados não foram confirmados em estudos subsequentes. Além disso, vários achados resultam de estudos feitos em apenas uma região do mundo e que tiveram como foco atletas de alto rendimento. Consequentemente, é pouco provável que a variação genética analisada num jovem boleiro tenha a especificidade necessária para orientar sua estratégia de treinamento.

No caso da atração sexual, também há uma rica história de pesquisa séria. Em particular, genes do sistema imune chamados de HLA (ou antígenos leucocitários) contribuem em vários animais para sua capacidade de reconhecimento de parceiros, e há indicação de que ratos, camundongos e peixes são capazes de escolher parceiros com base no grau de dissemelhança genética em genes HLA. Por que as diferenças nesses genes seriam atrativas? O argumento é que a atração entre diferentes aumenta a chance de o filhote carregar uma diversidade maior de genes HLA (as diferentes versões contribuídas por cada um dos progenitores). Sendo o HLA um conjunto de genes que estão associados à resposta a patógenos, a diversidade maior num indivíduo seria vantajosa, pois aumentaria o espectro de patógenos dos quais ele pode se defender. Assim, a atração entre “diferentes” se justificaria –do ponto de vista evolutivo– pelos benefícios conferidos a uma eventual prole.

Mas os estudos com genes HLA encontraram de tudo: mulheres suíças preferem odores de homens com genes HLA diferentes dos que elas possuem; casais israelenses que têm diferenças genéticas nos genes HLA maiores do que pares que não são casais; mas também casais japoneses que não têm diferenças em genes HLA maiores do que pares que não são casais; ausência de diferenças aumentadas entre genes HLA numa amostra de mais de 3000 casais de diversas regiões do mundo; finalmente, há uma meta-análise (um estudo que reúne e interpreta vários outros estudos) afirmando que não há “nenhuma associação entre dissimilaridade em genes HLA e escolha de parceiros” e também que “o efeito de diferenças em genes HLA sobre a satisfação no relacionamento não foi significativa”.

Nenhum desses estudos sozinhos crava o papel da genética na escolha de parceiros em humanos como algo bem estabelecido. Tampouco, os resultados negativos indicam que é uma hipótese implausível que não merece ser estudada mais a fundo, com amostras maiores. Aqui, parece que seguiremos tendo que conviver com a dúvida. Em ciência – na verdade, em todo e qualquer conhecimento sobre o mundo – conviver com a dúvida é algo recorrente. A ciência toma a dúvida como um de seus motores: o planejamento de novos estudos muitas vezes é guiado para resolver questões que estudos anteriores não puderam resolver.

O problema, entretanto, é que a transformação de um ensaio genético em mercadoria vale-se de uma caricatura da ciência. As páginas de todos os sites citados acima estão repletas de referências a artigos e vangloriam-se de vender um produto ancorado na ciência. Porém, estão vendendo como conhecimento sólido e apoiado de maneira consensual algo que, na realidade, ainda é muito especulativo (o grau de importância da genética para atração em humanos) ou relevante para casos muito específicos, e não o público geral (o papel da genética no desempenho de alto rendimento).

Essa “forçada de barra” para promover um uso aparentemente lúdico da ciência, que parece servir como entretenimento, pode parecer inocente.  Contudo, mais do que iludir os consumidores, esse uso da genômica reforça a ideia de que diferenças genéticas têm um papel primordial em definir quem você é, o que lhe atrai, qual seu potencial. Ela sinaliza que há em genes mais informação sobre o que lhe atrai numa pessoa do que em sua história de vida, um convite às avessas para o auto-conhecimento. Ele terceiriza até mesmo o sonho da posição em que um atleta quer jogar no time de futebol da escola, colocando ênfase muito longe das influências culturais e das referências pessoais que acompanham nossas vidas.

Num mundo em que as forças do mercado já influenciam de modo tão marcante a música que ouvimos, os filmes que vemos, a comida que comemos, o tratamento médico ao qual recorremos, eis que uma nova frente se abre. É o mercado promovendo a genética como um suposto elemento chave para desvendar o que nos atrai e para guiar nossos sonhos boleiros de criança.

Esse olhar da genética não parece enriquecer nossas vidas, nos trazer prazer, nos fazer refletir sobre nossos sonhos e desejos. Tampouco enfatiza a realidade biológica que conhecemos bem, que é o da importância de fatores ambientais em nossas escolhas e habilidades. Parece apenas uma genômica caça-níquel. É fruto de uma mercantilização da ciência, à qual infelizmente vários cientistas também aderem, uma busca que é menos por entendimento do que por mercadorias, por vezes mesmo às expensas da compreensão mais correta dos fenômenos. Genes não são destino e somente ignorando a complexidade do desenvolvimento e da experiência os testes genéticos podem se pôr a rivalizar com os videntes cujas propagandas vemos nos postes de nossas cidades, nesse tipo de vidência genômica.

Diogo Meyer

Universidade de São Paulo

Charbel Niño El-Hani

Universidade Federal da Bahia

Para saber mais

Richard Lewontin. “A tripla hélice: gene, organismo, ambiente”. Companhia das Letras, 2002.

Hans Radder. “The Commodification of Academic Research: Science and the Modern University”. University of Pittsburgh Press, 2010.

Destaque

Por que algumas pessoas são mais suscetíveis a casos graves de COVID-19?

Semana passada um avanço importante ocorreu em nosso entendimento de por que algumas pessoas são mais suscetíveis a apresentar quadros graves de COVID-19: autoanticorpos contra diferentes formas de Interferon são uma das explicações.

Desde o início da pandemia da COVID-19, o vírus associado à doença, SARS-CoV-2, infectou pelo menos 211.373.303 pessoas, resultando em 4.424.341 mortes, conforme dados disponibilizados pela OMS em 20/08/2021. Considerando-se subnotificações de casos e mortes pela doença, pode-se estimar que ela causou de 7 a 9 milhões de mortes em todo o mundo. O Brasil é um dos epicentros da doença, registrando até o momento, conforme dados da OMS, 20.556.487 casos confirmados desde o começo da pandemia e 574.209 mortes. Isso significa que cerca de 13% das mortes por COVID-19 aconteceram no país, o que é muito significativo, como podemos perceber ao recordar que 2,8% da população mundial vive no Brasil. Aproximadamente uma em cada 8 pessoas que morreram dessa doença vivia no país. São números desoladores, que devem mobilizar-nos cada vez mais para compreender a doença e tomar as medidas necessárias para evitar contraí-la e disseminá-la.

Um dos aspectos mais importantes é entender por que algumas pessoas exibem maior susceptibilidade a apresentar quadros graves da doença. Há, afinal, uma enorme variabilidade nos quadros clínicos durante a infecção aguda pelo SARS-CoV-2 – Isso sem falar na variabilidade dos quadros de longo termo em pessoas que contraíram a doença, da qual não trataremos aqui. Enquanto 90% das pessoas exibem infecção silenciosa (assintomática) ou suave (paucissintomática), sem necessitar de hospitalização, 10% dos casos requerem admissão no hospital, com pneumonia, e 2% sofrem falência respiratória.

Aos poucos, um quadro mais claro sobre as razões para essa diferença entre quadros suaves e graves vai se formando. Não faz uma semana que um avanço importante foi relatado por Paul Bastard e colaboradores no periódico Science Immunology. Desde os primeiros dias da pandemia, já se sabe que a idade é um dos principais fatores epidemiológicos de risco de hospitalização ou morte por pneumonia causada por COVID-19. O risco desses desfechos da doença dobra a cada cinco anos de idade. Sabe-se também que as frequências de doença crítica e morte são maiores em homens do que em mulheres.

Anteriormente, já havia sido mostrado que erros inatos relacionados à indução e amplificação de Interferons do tipo I poderiam estar associados a pneumonia grave decorrente de COVID-19 em um pequeno conjunto de pacientes. Os Interferons do tipo I constituem um grande grupo de proteínas que atuam na regulação da atividade do sistema imune. Esse achado sugeria, então, que a ação regulatória dessas proteínas é importante para a proteção contra infecção respiratória por SARS-CoV-2. Além disso, estudos anteriores já indicavam que autoanticorpos, ou seja, anticorpos produzidos pelo sistema imune que atacam proteínas do próprio indivíduo, poderiam ter papel relevante no quadro clínico da doença. Em estudo anterior do mesmo grupo de pesquisadores, autoanticorpos capazes de neutralizar dois tipos de Interferon (IFN) – IFN-a2 e/ou IFN-ω – foram detectados no sangue de pelo 10% dos pacientes exibindo pneumonia grave por COVID-19 numa coorte internacional, enquanto não foram encontrados em qualquer um dos pacientes assintomáticos ou com infecção suave. Quando se afirma que um anticorpo neutraliza uma outra substância, o que se está dizendo é que ele inativa (neutraliza) seu efeito sobre o funcionamento de um organismo. Nesse mesmo estudo, foi observada uma grande consistência entre a presença de autoanticorpos e a idade e o sexo como fatores de risco: autoanticorpos contra IFN-a2 e/ou IFN-ω foram encontrados principalmente em homens (95%) e pessoas mais idosas (acima de 65 anos). Os mesmos achados foram replicados em estudos independentes realizados em Amsterdam, Lyon, Madrid, New Haven, San Francisco, bem como em amostras de um banco de plasma de pacientes de COVID-19, indicando claramente um padrão que merecia investigação ulterior, prometendo maior entendimento sobre a variabilidade dos quadros clínicos da doença.

Uma dúvida razoável que se poderia levantar diz respeito à possibilidade de que esses autoanticorpos contra diferentes tipos de Interferon sejam uma consequência da COVID-19 e não uma causa associada à gravidade do quadro clínico. As evidências disponíveis indicavam, contudo, que este não era o caso: autoanticorpos contra Interferons do tipo I haviam sido encontrados em cerca de 0,3% de uma amostra de 1.227 indivíduos da população em geral obtida antes da pandemia, indicando que os autoanticorpos são anteriores à infecção por COVID-19, tendo um possível papel causal na COVID-19 crítica, em vez de terem sido produzidos em decorrência dela.

Diante dessas evidências, Paul Bastard e colaboradores se propuseram a testar duas hipóteses no estudo que relataram semana passada: primeiro, que autoanticorpos neutralizando concentrações de Interferons do tipo I abaixo de 10 ng/mL (nanogramas/mililitro, um grama [g] corresponde a 1.000.000.000 nanogramas) poderiam estar subjacentes a pneumonia grave decorrente de COVID-19 em mais de 10% dos casos; segundo, que a prevalência de autoanticorpos contra Interferons do tipo I na população geral, não-infectada, aumentaria com a idade e seria maior em homens do que em mulheres.

Evidências a favor da hipótese de que autoanticorpos contra Interferons do tipo I subjazem casos de COVID-19 grave

Bastard e colaboradores mostraram, em termos gerais, que autoanticorpos capazes de neutralizar concentrações de Interferons do tipo I menores do que aquelas anteriormente relatadas, mas ainda assim maiores do que as concentrações fisiológicas, são comuns na população mais idosa, com sua prevalência aumentando com a idade na população geral não-infectada por COVID-19, chegando a 4% em indivíduos com mais de 70 anos. Eles estão associados a pelo menos 20% dos casos de COVID-19 crítica em pacientes com mais de 80 anos e a cerca de 20% de todas a mortes causadas por essa doença. Pessoas com mais de 80 anos que apresentavam quadros graves de COVID-19 possuíam em seu sangue autoanticorpos capazes de neutralizar concentrações tão baixas quanto 100 pg/mL (picogramas/mililitro, um grama [g] corresponde a 1.000.000.000.000 picogramas) de IFN-α2 e/ou IFN-ω.

O estudo também mostrou que esses autoanticorpos estavam presentes em mais de 13,6% de todos os pacientes exibindo esse quadro clínico, em todas as faixas etárias, e que pelo menos 18% dos indivíduos falecidos devido à doença apresentavam, na maioria das faixas etárias, esses autoanticorpos. Considerando o Interferon beta – IFN-β -, autoanticorpos dirigidos contra essa proteína foram encontrados em cerca de 1,3% dos pacientes com doença crítica e falecidos, a maioria dos quais não exibiam autoanticorpos contra IFN-α2 e/ou IFN-ω. Entre os pacientes investigados, amostras anteriores à COVID-19 estavam disponíveis em quatro deles, tendo sido mostrado claramente que autoanticorpos contra IFN-α2 e/ou IFN-ω estavam presentes antes da infecção por SARS-CoV-2.

Foi observado que a prevalência de autoanticorpos neutralizando 10 ng/mL e 100 pg/mL de Interferons do tipo I, com exceção de IFN-β, aumenta significativamente com a idade, na população em geral: no caso da primeira concentração de IFNs, 0,17% dos indivíduos com menos de 70 anos testaram positivo para esses autoanticorpos, 1,4% após a idade de 70 anos e 4,2% entre 80 e 85 anos; para a segunda concentração, 1,1% abaixo de 70 anos, 4,4% após os 70 e 7,1% entre 80 e 85. Esse aumento observado com a idade é consistente com outros estudos acerca de vários autoanticorpos, realizados desde os anos 1960.

Este é um achado muito importante: autoanticorpos contra Interferons do tipo I, que não acarretam efeitos clínicos antes da infecção por SARS-CoV-2, oferecem uma explicação convincente do significativo aumento no risco de COVID-19 crítica entre as pessoas mais idosas. Além disso, autoanticorpos neutralizando 100 pg/mL de Interferons do tipo I em plasma diluído dez vezes, correspondendo, portanto, a uma neutralização de 1 ng/mL em condições fisiológicas, podem estar envolvidos em pelo menos 18% das mortes e mais de 20% dos casos críticos em pessoas com mais de 80 anos. Como argumentam os autores, é tentador especular que uma proporção ainda maior de casos de COVID-19 com risco de morte tenham relação com a ação desses autoanticorpos, devido à sua capacidade de neutralizar Interferons do tipo I em concentrações fisiológicas menores. Afinal, eles mostraram in vitro que concentrações dessas proteínas tão baixas quanto 100 pg/mL podem impedir a replicação de SARS-CoV-2 em células epiteliais, sendo que as concentrações detectadas em pacientes com infecção aguda por SARS-CoV-2 que não exibiram quadros graves se encontrava entre 1 e 100 pg/mL. Logo, a capacidade dos autoanticorpos de neutralizarem concentrações tão baixas provavelmente têm grande significado clínico, ainda maior do que aquele que já foi evidenciado pelo estudo.

Por fim, é muito relevante o fato de que os resultados do estudo sugerem que a neutralização de apenas um dos Interferons do tipo I (IFN-α2, IFN-ω, ou IFN-β) pode estar subjacente a quadros de COVID-19 que envolvem riscos à vida.

As consequências propostas: implicações para saúde pública e tratamento de pacientes

São muitas as consequências que Bastard e colaboradores indicam no trabalho publicado na semana passada. Reproduzimos aqui essas indicações, sem perder de vista que há muitas qualificações necessárias em relação a elas. Não é trivial, por exemplo, propor extensa testagem de pacientes e população em geral para detectar autoanticorpos contra Interferons. Se ponderarmos as relações de custo e benefício, seria melhor priorizar o uso de recursos em tal testagem ou na aquisição de vacinas. Como esses custos e benefícios se distribuem em diferentes países, em termos dos recursos disponíveis, da cobertura vacinal, da fase em que se encontra a pandemia, de variáveis demográficas? Em vista desses aspectos, não se pode tomar essas medidas como universalmente válidas. Elas podem ser mais ou menos eficazes a depender de muitas variáveis contextuais.

Dito isso, vale a pena considerar as consequências que os autores percebem em seus achados:

  • Poderia ser importante testar tanto pacientes infectados por SARS-CoV-2 quanto a população em geral para detecção e verificação da atividade neutralizadora de autoanticorpos contra Interferons do tipo I. Esses testes deveriam ser realizados para autoanticorpos contra pelo menos três Interferons: IFN-α2, IFN-ω e IFN-β. Os resultados obtidos também indicam a pertinência de dar prioridade a tais testes entre pessoas mais idosas e pacientes com condições genéticas ou autoimunes associadas com autoanticorpos contra Interferons do tipo I.
  • Pacientes exibindo autoanticorpos contra Interferons do tipo I poderiam ter prioridade de vacinação contra COVID-19.
  • Vacinas vivas atenuadas, incluindo vacina contra o vírus da febre amarela ou vacinas contra SARS-CoV-2 usando aquele vírus como plataforma ou “backbone”, não deveriam ser aplicadas a pacientes exibindo esses autoanticorpos.
  • Embora pareçam saudáveis antes da infecção por SARS-CoV-2, esses pacientes deveriam ser monitorados para outras doenças virais.
  • Indivíduos não-vacinados que possuem autoanticorpos contra Interferons do tipo I deveriam, em caso de infecção por SARS-CoV-2, ser hospitalizados, devido aos riscos de agravamento do quadro clínico. Entre os indicativos para seu tratamento que seguem dos estudos, pode-se comentar sobre a possibilidade de administração precoce de anticorpos monoclonais contra SARS-CoV-2 em tais pacientes, mesmo na ausência de sintomas de pneumonia severa, e de IFN-β na ausência tanto de pneumonia quanto de autoanticorpos contra IFN-β. Tratamento de resgate por plasmaférese seria outra opção terapêutica em pacientes que já apresentam pneumonia. É evidente que, em qualquer caso de recomendação de tratamento, seria preciso verificar a disponibilidade de estudos clínicos de qualidade apoiando sua indicação.
  • Hemoderivados, especialmente plasma, deveriam ser testados para autoanticorpos contra Interferons do tipo I e quaisquer produtos contendo esses anticorpos deveriam ser excluídos da doação.
  • Considerando que uma injeção única de IFN-β é inócua e potencialmente eficaz, terapia precoce com IFN-β poderia ser considerada para contatos de pessoas com COVID-19 ou durante a primeira semana após a infecção, especialmente em pacientes idosos, com maior risco de pneumonia crítica, exibindo autoanticorpos contra IFN-α2 e IFN-ω, mas não contra IFN-β. Novamente, nesse caso seria preciso verificar a disponibilidade de evidência favorável ao tratamento, oriunda de estudos clínicos de qualidade.
  • Será importante elucidar o mecanismo subjacente ao desenvolvimento de autoanticorpos contra Interferons do tipo I, que pode diferir entre pacientes com menos e mais de 65 anos de idade.

A presença desses autoanticorpos contra Interferons do tipo I certamente não é a única causa de casos graves de COVID-19, como mostram claramente os percentuais de pacientes com tal quadro clínico nos quais foram encontrados. Ela é, no entanto, uma peça muito importante, entre muitas outras, do quebra-cabeças da variabilidade do quadro clínico da doença, com consequências muito importantes para a saúde pública e o tratamento dos pacientes, como destacamos acima. O estudo que hoje discutimos é um belo exemplo da importância da pesquisa científica para enfrentar a situação grave que vivemos.

Charbel N. El-Hani

(Instituto de Biologia/UFBA)

PARA SABER MAIS

Bastard, Paul et al. (2021). Autoantibodies neutralizing type I IFNs are present in ~4% of uninfected individuals over 70 years old and account for ~20% of COVID-19 deaths. Science Immunology, no prelo.

Destaque

O gigante adormecido que pode definir o futuro do planeta

Desastres naturais têm se tornado constantes nas notícias, especialmente nos últimos dois anos: queimadas das matas tropicais, incêndios de grandes proporções na América do Norte e Europa, chuvas torrenciais e inundações na Ásia e, surpreendentemente, no norte da Europa. Em agosto de 2021, o Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (Intergovernmental Panel on Climate Change; IPCC) foi categórico em seu sexto relatório ao atribuir a atividades humanas a intensificação do processo de mudanças climáticas. O documento conecta a emissão de gases estufa ao aumento da temperatura média global, salientando que em menos de 10 anos a mesma deve aumentar no mínimo em 1,5°C em relação ao período pré-industrial. Caso as expectativas se confirmem, esse aumento deve levar a um aceleramento no derretimento das calotas de gelo polares e a sucessivos aumentos no nível do mar, além de eventos climáticos acentuados e incomuns em diferentes regiões do planeta. Embora todas essas mudanças sejam desastrosas já a curto prazo, um processo silencioso e potencialmente mais letal está ocorrendo em um tipo de solo da região em altas latitudes que ocupa 25% das terras do hemisfério norte, o equivalente a cerca de 13 milhões de quilômetros quadrados, conhecido por permafrost. Por definição, permafrost é qualquer solo que se mantém congelado por mais de dois anos consecutivos. Esse solo se originou durante ou desde a última glaciação e é composto de rochas, sedimentos e água congelada, que atua como cimento entre os materiais. A profundidade do permafrost pode chegar a 1500 metros, sendo coberto por uma camada fina, entre 30-200 centímetros de solo ativo, que descongela nos períodos quentes do ano (figura 1). O congelamento e descongelamento dessa parte superior, o solo ativo, forma uma estrutura geométrica na superfície, indicando facilmente as regiões de permafrost (figura 2).

Figura 1. Desenho esquemático mostrando a estrutura do solo em regiões de permafrost. A camada superior, hachurada, indica a camada ativa do solo. O permafrost está representado em marrom claro. Em marrom escuro, o solo não congelado.
Figura 2. Figuras poligonais indicando a presença de permafrost no subsolo, originada pelo congelamento e descongelamento da água próxima ao solo ativo.

Com o aumento da temperatura global, há um aumento da extensão de descongelamento do solo ativo, podendo levar ao descongelamento da parte superior do permafrost. Caso essa camada não seja congelada outra vez, o solo ficará instável, pois não haverá mais o gelo como ligamento entre as rochas e os sedimentos orgânicos acumulados ao longo dos milhares de anos. Essa instabilidade pode levar ao aumento da erosão, deslizamentos de terra e avalanches. Além disso, como o permafrost é impermeável, ao ser descongelado ele passa a ser poroso, podendo levar ao desaparecimento de corpos de água por infiltração no solo ou drenagem. Assim, milhões de litros de água doce seriam perdidos. Esses fatores levariam a perda de todo um ecossistema que representa um quarto de nosso planeta. No entanto, embora sérias, essas mudanças locais não são as consequências mais graves ao nível global. Existem dois pontos importantes relacionados ao desgelo do solo que podem mudar drasticamente a vida do planeta.

O primeiro deles é a grande quantidade de matéria orgânica enterrada, congelada e preservada no permafrost. Quando o solo descongela, essa matéria orgânica fica exposta a microrganismos que quebram os compostos de carbono em metano e dióxido de carbono, os gases responsáveis pelo efeito estufa. A liberação dessa grande quantidade de gases leva a uma aceleração do aquecimento global, que por sua vez levará ao descongelamento de mais camadas de permafrost, que então levará a outra aceleração no aquecimento global, e assim sucessivamente. Esse processo é conhecido como Ciclo do Carbono do Permafrost, e é irreversível em escalas de tempo curtas (poucas centenas de anos). Embora o aquecimento leve também a um aumento da vegetação na região, essa nova vegetação só conseguiria remover uma pequena parte do carbono liberado. A quantidade de carbono presente na matéria orgânica do permafrost é de aproximadamente 1500 gigatoneladas, o que representa duas vezes a quantidade atual de carbono na atmosfera. Cientistas preveem a liberação de 10% dessa quantidade nos próximos 80 anos, caso não haja uma diminuição no ritmo do ciclo de carbono do pemafrost, o que depende de medidas globais para redução de emissão de gases poluentes.

Uma segunda consequência seria a liberação de patógenos congelados há milhares de anos no solo. A descoberta de carcaças congeladas de animais extintos (Figura 3) tem sido cada vez mais comum nas regiões de alta latitudes, em consequência do descongelamento do solo. Congeladas junto com esses animais estão diferentes vírus e bactérias que podem permanecer inativos por centenas de anos. Neste sentido, o descongelamento dessas regiões poderia potencialmente abrir uma caixa de pandora biológica. Em 2016, na Sibéria, um jovem de 12 anos faleceu após uma infecção por anthrax, que deixou dezenas de pessoas hospitalizadas. Mais tarde, foi constatado que a origem da infecção foi um cervo que havia morrido dessa mesma infecção há quase um século (durante uma pandemia que dizimou mais 1 milhão de animais), mantido congelado no permafrost, e recentemente reexposto ao ambiente após o descongelamento do solo. O caso do anthrax pode não ser um evento isolado, dado que várias bactérias, fungos e vírus, já foram descongelados em experimentos, voltando a ser plenamente ativos. Algumas dessas bactérias se mostraram resistentes a grande parte dos antibióticos conhecidos.

Figura 3. Filhote de leão de 44 mil anos recuperado no permafrost da Sibéria.

A temperatura dos permafrost tem aumentado no último meio século, em algumas regiões registrando aumento de 3°C em menos de uma década, enquanto em outras a temperatura permanece estável. O processo é rápido e irreversível devido à retroalimentação de seu ciclo de carbono, e pode ter consequências não só nos ecossistemas, mas no surgimento de novas epidemias. Em vista disso, são necessárias ações globais coordenadas, principalmente por parte das nações industriais, para diminuição da emissão de gases de efeito estufa, no intuito de evitar um colapso ambiental ainda nesse século.

 Tábita Hünemeier

IB/USP

PARA SABER MAIS:

van Huissteden, J (2020) Thawing Permafrost: Permafrost Carbon in a Warming Arctic. Springer International Publishing, 508pp.

Destaque

A pandemia não acabou, que máscara devo usar para evitar a Covid-19?

Mais de 550 mil brasileiros já perderam suas vidas desde o início da pandemia por Covid-19. Novas cepas vêm preocupando autoridades de diversos países. Mesmo com a diminuição de casos, há grande preocupação com novas variantes no Brasil. Dessa forma, ainda é necessário o uso de máscaras de proteção para evitar contaminação pela Covid-19. Mas qual máscara devemos usar? Ainda não sabe ou tem dúvidas, fica com a gente aqui neste post que vamos falar um pouco sobre isso.

Aqui no Darwinianas já tratamos sobre vários aspectos da pandemia do novo coronavírus, SARS-Cov2. Em um post recente tratamos de uma nova possibilidade de vacina, através das vias aéreas superiores. Em outro post, tratamos sobre os movimentos anti-vacina. Caso ainda tenha dúvidas sobre a eficácia e o histórico sobre a vacinação, não deixa de ler esses textos. Felizmente, graças ao aumento do número de pessoas vacinadas, estamos observando uma redução importante no número de novos casos e de óbitos (Figura 1). Mesmo assim, a Fiocruz vem alertando sobre uma alta esperada devido ao inverno, estação do ano que historicamente registra maior incidência de doenças respiratórias. Nos EUA, depois de uma grande queda no número de novos casos e mortes relacionadas à COVID-19, infelizmente estamos observando aumento. Resumindo: ainda estamos em pandemia e todo o cuidado é pouco.


Figura 1 – Número de novos confirmados (A) e número de novos óbitos devido a Covid-19 (B) no Brasil. Fonte: Painel Rede Covida – Ciência, Informação e Solidariedade. Última Atualização: 29-07-2021 às 20:47h.Fonte de Dados: Ministério da Saúde e Secretárias Estaduaishttps://covid19br.wcota.me/.

Com as melhoras momentâneas, com a liberação de espaços públicos pelas autoridades e depois de tanto tempo de confinamento e distanciamento social, as pessoas de modo geral tendem a querer retomar as atividades sociais de modo bem intenso. Aqui em Salvador, por exemplo, podemos testemunhar praias lotadas neste final de semana, mesmo com ventos fortes e céu nublado. Desde o início da pandemia, muitas pessoas não têm usado máscaras, enquanto outras usam de modo equivocado, deixando o nariz e às vezes até a boca do lado de fora. Agora, com o aumento da vacinação e com a redução do número de casos, mais pessoas estão abandonando totalmente o uso de máscaras, o que não é uma decisão apropriada.

Outra questão diz respeito à escolha por máscaras adequadas. Muitas vezes há dúvidas sobre que tipo de máscara deve ser usada. As de pano, cirúrgicas ou de maior proteção, como a N95? Essa dúvida é genuína e há muita informação contrastante nas redes. Até pouco tempo havia falta de evidências empíricas sobre a efetividade e o risco de cada tipo de máscara como meio de evitar contaminação pelo SARS-CoV-2.

Hoje, sabemos com mais segurança que a transmissão da Covid-19 se dá majoritariamente por perdigotos e aerossóis. Sabemos também que as máscaras de proteção são importantes para prevenir que as pessoas contraiam a doença, reduzindo a inalação de partículas virais, mas também para que não a transmitam, reduzindo a sua emissão (ver abaixo em “Para Saber Mais”). Até então, na literatura científica, as evidências eram muito contrastantes sobre a efetividade do uso de máscaras na proteção contra o vírus. Por um lado, alguns estudos mostravam que a penetração viral pode ser considerável em máscaras cirúrgicas e até mesmo em máscaras de maior nível de proteção, como as PFF2 e as N95, e que, em casos de alta emissão de partículas, em espirros e tosse, aumenta a probabilidade de penetração de carga viral considerável através das máscaras. Além disso, em estudos clínicos, não se chegou a resultados conclusivos sobre a efetividade das máscaras contra a Covid-19. Por outro lado, diversas observações mostram que regiões ou instituições com alto percentual da população aderindo ao uso de máscaras têm melhor controle da doença. Em estudo recente publicado no dia 25 de junho de 2021, na revista Science, pesquisadores investigaram a efetividade das máscaras para proteção contra o vírus SARs-CoV-2, causador da Covid-19, utilizando modelos matemáticos.

Neste artigo, os autores desenvolveram um modelo quantitativo que estima a eficiência das máscaras, considerando a abundância de partículas virais no ambiente, ou seja, se o ar está muito “lotado” ou não de vírus. Os autores encontraram que a eficiência das máscaras depende profundamente da quantidade de vírus presente no ambiente (Figura 2). Por exemplo, em ambientes fechados, onde reconhecidamente há mais pessoas contaminadas, como em hospitais, as chances de contaminação são muito mais altas. Neste caso devemos procurar usar máscaras com menores taxas de penetração, como PFF2 e N95. Em ambientes abertos, com menos concentração viral, as máscaras cirúrgicas são mais efetivas, segundo o estudo.


Figura 2 – Representação esquemática de ambientes com alta (A) e baixa (B) abundância viral e eficácia das máscaras de proteção. Fonte: Imagem modificada do artigo Cheng e colaboradores (2021).

Agora você pode estar exclamando: “mas isso é obvio!”… será?! A partir dos resultados deste trabalho podemos medir um pouco melhor nosso comportamento e procurar mais proteção a depender do ambiente que estamos. Assim, podemos evitar custos excessivos com máscaras de altíssima proteção para frequentar ambientes abertos, com poucas pessoas, com distanciamento entre pessoas. Podemos também intensificar a proteção usando máscaras adequadas para ambientes fechados e com alta concentração de pessoas, o que aumenta por sua vez a probabilidade maior abundância viral.

O que era senso comum passou a ser evidência científica gerada por modelos matemáticos. O distanciamento físico entre as pessoas em ambientes abertos, associado a uso de máscaras, é ainda muito importante para barrarmos os avanços da pandemia, mesmo neste cenário atual, onde parte da população brasileira está vacinados. Não temos bola de cristal e não podemos prever o futuro, mas sabemos que cepas mais virulentas do vírus estão circulando em diversos países. Por isso, não custa muito continuarmos usando as máscaras de modo adequado.

Pedro Milet Meirelles

Laboratório de Bioinformática e Ecologia Microbiana

Instituto de Biologia da UFBA

meirelleslab.org

Para Saber mais:

Grinshpun, Sergey A., et al. “Performance of an N95 filtering facepiece particulate respirator and a surgical mask during human breathing: two pathways for particle penetration.” Journal of occupational and environmental hygiene 6.10 (2009): 593-603.

Chu, Derek K., et al. “Physical distancing, face masks, and eye protection to prevent person-to-person transmission of SARS-CoV-2 and COVID-19: a systematic review and meta-analysis.” The lancet 395.10242 (2020): 1973-1987.

Zhang, Renyi, et al. “Identifying airborne transmission as the dominant route for the spread of COVID-19.” Proceedings of the National Academy of Sciences 117.26 (2020): 14857-14863.

Brooks, John T., Jay C. Butler, and Robert R. Redfield. “Universal masking to prevent SARS-CoV-2 transmission—the time is now.” Jama 324.7 (2020): 635-637.

Destaque

Tem cheiro de vacina no ar…

No momento, ao menos sete vacinas intranasais contra COVID-19 estão em testes clínicos. Elas oferecem um caminho futuro para imunização efetiva e duradoura contra a COVID-19 e um possível controle da pandemia.

A primeira vacina desenvolvida em larga escala no Ocidente é creditada ao médico inglês Edward Jenner que, no século XVIII, utilizou a secreção purulenta de doentes para prevenir o desenvolvimento da varíola em pessoas saudáveis. E a varíola foi, também, a primeira doença infecciosa a ser erradicada da população por meio da vacinação. Desde então, o uso de vacinas na prevenção de doenças contagiosas tornou-se uma prática comum na medicina, salvando a vida de centenas de milhões de pessoas, e aliviando altos custos dos sistemas de saúde dedicados ao tratamento de doentes. Mas, desde o surgimento das primeiras vacinas, surgiram também os movimentos anti-vacina e um post recente aqui do Darwinianas, discute a história dos movimentos anti-vacina no Brasil e no mundo. Sugiro fortemente a leitura do post anterior caso ainda esteja em dúvida a respeito da efetividade e segurança das vacinas já aprovadas para uso, ou confusa em meio às variadas teorias da conspiração e campanhas de desinformação.

As estatísticas são assustadoras: em menos de dois anos, o SARS-CoV-2 já matou mais de 4 milhões de pessoas em todo o mundo, sendo que mais de 500 mil mortes são creditadas ao Brasil apenas. O desenrolar da vacina vem, sem dúvida, tendo impactos positivos significativos tanto no número de novos casos quanto no número de mortes por COVID-19, principalmente em regiões com altos índices de vacinação da população. Para os não-vacinados, ou aqueles que ainda aguardam a sua vez, o uso de máscaras e o distanciamento social ainda são as medidas mais eficazes na prevenção do COVID-19, já que o vírus, altamente contagiante, é transmitido por aerossóis e gotículas emitidas pelo sistema respiratório. Assim, na esmagadora maioria dos casos, a porta de entrada do vírus é o trato respiratório superior, sendo o nariz a via de entrada mais comum. Curiosamente, das quase cem vacinas atualmente em fase de testes, apenas sete são vacinas intranasais.

A idéia de vacinas intranasais não é nada nova, e desde a década de 1960 as primeiras vacinas intranasais para o vírus da influenza foram aprovadas para uso em massa. Até hoje, muitas das vacinas contra a gripe causada pelo vírus Influenza, são administradas por via intranasal e a razão para o seu uso deve-se ao fato de que essas vacinas normalmente estimulam uma resposta imune na mucosa nasal, levando à produção local de anticorpos do tipo IgA, assim como à produção de células B e T de memória da mucosa, capazes de barrar a infecção viral desde o seu local de entrada (Figura 1). Em alguns casos, ainda, essa resposta pode se tornar sistêmica, levando à produção de anticorpos do tipo IgG, capazes de proteger outros órgãos contra o desenvolvimento de doença grave. Já vacinas intramusculares raramente estimulam imunidade de mucosa, resultando geralmente em imunidade sistêmica baseada, em larga escala, na produção de IgG e células de memória sistêmicas.

Figura 1 – Diferentes vias de vacinação e seus efeitos no sistema imunológico. Imagem modificada de Lund & Randall (2021), Science.

Por que, então, as vacinas até hoje aprovadas para a prevenção do COVID-19 são intramusculares, como as vacinas de mRNA (como, por exemplo, a Pfizer-BioNTech e a Moderna), ou as vacinas que utilizam um vetor viral atenuado (como, por exemplo, a Janssen da Johnson & Johnson e a Oxford-Astra-Zeneca)? Segundo um artigo recente, seis das sete vacinas intranasais em fase de teste (ChAdOx1-S da Universidade de Oxford; AdCOVID da Altimmune; a BBV154 da Bharat Biotech; a DelNS1-nCoV-RBD LAIV da Universidade de Hong Kong, a MV-014-212 da Meissas Vaccines; e a COVI-VAC da Codagenix) são vacinas de vírus atenuado ou de vetor viral, enquanto apenas uma, a Cubana CIBG-669 é baseada em proteína viral. Estudos ainda em revisão (pré-publicações) a respeito da eficácia das vacinas intranasais com vetores virais sugere que essas vacinas são eficazes não apenas em eliciar uma resposta imune na mucosa nasal e a produção de células de memória residentes na mucosa, mas também de estimular uma resposta sistêmica, possivelmente com a produção duradoura de anticorpos do tipo IgG. No entanto, os vetores virais mais frequentemente utilizados em vacinas intranasais são os adenovírus, e uma grande parcela da população adulta já foi exposta a esses vírus. Isso significa que, em muitos casos, uma resposta imune contra o adenovírus pode diminuir a eficácia da vacina contra o SARS-CoV-2 por meio de interferência negativa. Similarmente, interferência negativa parece acontecer nas vacinas intranasais que utilizam o vírus influenza ou o vírus respiratório sincicial atenuado.  Mas, em muitos casos, a estimulação da imunidade de mucosa parece ocorrer de forma efetiva, independente do contato prévio do indivíduo como vetor viral.

Diferentes vias de administração de vacinas, como a administração intranasal e a intramuscular (Figura 1), podem resultar na estimulação do sistema imunológico de variadas maneiras. De forma semelhante, vacinas baseadas em diferentes tecnologias, como as vacinas de DNA, vacinas de RNA e vacinas de vírus atenuados, podem elicitar diferentes respostas imunes assim como apresentar diferentes efeitos colaterais. É possível, no entanto, que o futuro da vacinação para COVID-19 seja o de uma abordagem variada, onde a imunidade sistêmica promovida pelas vacinas intramusculares, geralmente protetora contra doença pulmonar grave, seja combinada a doses de reforço com vacinas intranasais, capazes de gerar também imunidade na mucosa nasal, e potencialmente interromper a transmissão do vírus localmente. Não há, até o momento, nenhuma contra-indicação para um esquema de vacinação variado em termos de vias de administração, apesar de mais estudos ainda serem necessários para a confirmação da eficácia de uma tal abordagem. A introdução de vacinas intranasais pode ser, assim, um passo importante para o controle da pandemia de COVID-19 que ainda vivemos.

Ana Almeida

California State University East Bay

(CSUEB)

 Para saber mais:

Islam, M.S.; et al. 2021. COVID-19 vaccine rumors and conspiracy theories: The need for cognitive inoculation against misinformation to improve vaccine adherence. PLoSOne https://doi.org/10.1371/journal.pone.0251605.

Hodgson S.H.; et al. 2021. What defines an efficacious COVID-19 vaccine? A review of the challenges assessing the clinical efficacy of vaccines against SARS-CoV-2. The Lancet Infectious Diseases, 21(2): e26-e35. https://doi.org/10.1016/S1473-3099(20)30773-8.

Sallam, M. 2021. COVID-19 Vaccine Hesitancy Worldwide: A Concise Systematic Review of Vaccine Acceptance Rates. Vaccines, 9: 160. https://doi.org/10.3390/vaccines9020160.

Yingzhu, L; et al. 2021. A Comprehensive Review of the Global Efforts on COVID-19 Vaccine Development. ACS Central Science, 7 (4), 512-533. DOI: 10.1021/acscentsci.1c00120

[Fonte: Imagem modificada de Amadeus Bramsiepe/Karlsruhe Institute of Technology, https://www.computerworld.com/article/3278594/the-game-changing-potential-of-smartphones-that-can-smell.html]

Destaque

Bico doce: a evolução da percepção de açúcar nas aves

Muitos animais, no qual eu me incluo, amam comidas doces. Outros, como gatos, golfinhos e a maioria das aves, são indiferentes. Nós, que amamos doces, sentimos a doçura dos alimentos quando moléculas de açúcares se ligam a receptores presentes nas papilas gustativas. O receptor que reconhece açúcares é produzido a partir de um gene chamado T1R2. Muitas espécies especializadas em uma dieta pobre em açúcares perderam esse gene durante a evolução e tornaram-se insensíveis ao sabor doce. As aves, por exemplo, que evoluíram de dinossauros carnívoros, não possuem o gene T1R2 em seu genoma. No entanto, todos sabemos que algumas aves tropicais, como os beija-flores, amam comer néctar, o líquido adocicado produzido pelas flores para atrair polinizadores.

Um estudo publicado em 2014, na revista Science, liderado pela ornitóloga Maude Baldwin, iluminou esse mistério. Mostrou que o receptor para o sabor umami, que normalmente se liga ao aminoácido glutamato e produz o sabor suave e duradouro de alimentos como shoyo, peixes e queijos, está modificado nos beija-flores para perceber açúcares. Ao contrário de uma galinha, que não tem preferência entre água pura ou água com açúcar, os beija-flores buscam freneticamente o dulçor do néctar, mas sem poder diferenciar entre os sabores doce e umami.

No entanto, os beija-flores só existem no continente americano. Em outros continentes, as aves que se especializaram em comer néctar são passeriformes, como os sunbirds e honeyeaters, e não são aparentadas aos beija-flores. Em um novo estudo, publicado na semana passada na revista Nature, o grupo de Maule mostrou que os passeriformes também usam uma modificação do receptor de umami, mas em outra parte da molécula, o que indica que a percepção de açúcar evoluiu independentemente nos dois grupos por meio de um truque similar. Além disso, o estudo mostrou que não só os passeriformes que comem néctar, mas todo o grande grupo dos oscinos, que contém quase a metade de todas as espécies de aves, são capazes de perceber o sabor doce usando o receptor de umami.

Além de esclarecer a origem do gosto por açúcar nos passeriformes, o trabalho mostra uma história evolutiva complexa. Os oscinos se originaram na Austrália e a presença de um receptor sensível a alimentos doces indica que o ancestral de todos eles era um pássaro que se alimentava na flora australiana, famosa por sua abundância de néctar, olores e sabores, e posteriormente deu origem a milhares de espécies com dietas variadas. A presença do receptor para o sabor doce em espécies que não têm dietas ricas em açúcares aponta para a importância da combinação de modalidades sensoriais para a seleção do alimento. A maioria das aves escolhe a comida primariamente orientada pela visão e não por acaso as espécies nectívoras buscam preferencialmente flores vermelhas. As papilas gustativas, que em aves são poucas e localizadas na parte posterior da boca, atuam mais na confirmação ou rejeição de alimentos. Por último, a preferência por cores brilhantes nas aves que se alimentam de frutas e néctar pode ser responsável por muito da beleza observada nessas aves, pois a preferência alimentar pelas cores vivas das flores e frutas maduras pode ter influenciado a seleção sexual de penas coloridas, resultando que muitas das aves de cores mais espetaculares são aquelas que amam a doçura.

João Francisco Botelho

(PUC de Chile)

Para saber mais:

Baldwin, Maude W., et al. “Evolution of sweet taste perception in hummingbirds by transformation of the ancestral umami receptor.” Science 345.6199 (2014): 929-933.

Toda, Yasuka, et al. “Early origin of sweet perception in the songbird radiation.” Science 373.6551 (2021): 226-231.

Destaque

Despedida: Richard Lewontin, sem espaço para a complacência

Desafiar ideias largamente aceitas tira os cientistas de sua zona de conforto, estimula novas ideias, e provoca reflexões sobre o que motiva nossa pesquisa. Richard Lewontin, que faleceu em julho de 2021, não se cansou de lançar desafios.

O que torna um cientista inspirador? Em alguns casos, é seu domínio da técnica e o sucesso em responder questões. Em outros, é a capacidade de comunicar ideias complexas ao público não especializado. Há ainda aqueles que inspiram pela sua conduta e o caráter ético de sua relação com alunos e colegas. Outros nos impressionam pela transparência e clareza de seu posicionamento político. Richard Lewontin incorporava todos esses traços. Ele faleceu no dia 4 de julho deste ano, aos 92 anos, e deixa uma grande lacuna na ciência, e na biologia evolutiva em particular.

Lewontin fez sua graduação em Harvard, e a seguir fez o doutorado, sob orientação do geneticista Theodosius Dobzhansky (1900-1975), na Columbia University. Posteriormente foi professor em três instituições: Carolina do Norte, Chicago, e a partir de 1973 Harvard, onde permaneceu até sua aposentadoria e onde era professor do “Departament of Organismic and Evolutionary Biology”. Ao longo de toda essa jornada, seu interesse era centrado na evolução e na genética de populações.

A genética de populações tem como objeto compreender como ocorre a transformação do conteúdo genético de populações, ao longo do tempo. Essa transformação é um ingrediente chave do estudo da evolução. Na primeira metade do século 20 a genética de populações experimentou um imenso avanço, com o desenvolvimento de uma poderosa teoria matemática para descrever como a seleção natural poderia aumentar a frequência de variantes genéticas vantajosas, e como eventos aleatórios poderiam modificar populações ao longo do tempo. Apesar dos notáveis avanços teóricos, até a década de 1960 havia uma escassez de estudos empíricos sobre como a composição genética de populações mudava ao longo do tempo. Foi de Lewontin o primeiro estudo que quantificou a variação genética em populações naturais e confrontou os achados com as previsões feitas pelos corpos teóricos existentes.

Em seu trabalho com o geneticista John Hubby, em 1966, mostrou que populações naturais de Drosophila melanogaster possuem muito mais variabilidade genética do que aquela esperada pela “teoria clássica” da genética de populações, segundo a qual a maior parte das mutações seria prejudicial, e, portanto, eliminada pela seleção, resultando em populações com pouca variabilidade. Entretanto, a variabilidade observada também superava aquela que poderia ser mantida por seleção natural. Contrapondo-se à “teoria clássica”, havia a “teoria de equilíbrio”, segundo a qual a variabilidade existente em populações era ativamente mantida pela seleção natural, que favoreceria a diversidade genética.

Mas, de acordo com os achados e cálculos de Lewontin e Hubby, a variabilidade era tão elevada que parecia ser inviável invocar a seleção para mantê-la.

Esse resultado e seu impacto na biologia são emblemáticos do trabalho de Lewontin. Ele parecia nutrir um prazer em, a partir da ciência feita com rigor, mostrar a limitação de teorias vigentes. No caso da variabilidade genética, a dificuldade das teorias “clássica” e “de equilíbrio” gerou frutos: dois anos depois, em 1968, Motoo Kimura publicaria o primeiro estudo apresentando a Teoria Neutra da Evolução Molecular, uma solução elegante para a charada apresentada por Lewontin e Hubby. Para Kimura, a mistura de mutações sem efeito sobre a sobrevivência (as chamadas “mutações neutras”) e a deriva genética moldaria a diversidade genética de populações, sem precisar recorrer à seleção. A teoria de Kimura segue sendo alvo de intensos debates nos dias de hoje, e podemos traçar sua origem ao trabalho de Lewontin.

De modo recorrente, o trabalho de Lewontin abordou problemas para as quais parecia haver “soluções simples”, e lançou desafios. Enquanto a maior parte dos pesquisadores de genética de populações estudava os efeitos da seleção sobre genes individuais, Lewontin investiu no estudo da combinação de genes. Ele sugeriu que o cromossomo inteiro era a unidade de seleção. Ou seja, não seriam versões boas de genes que aumentariam de frequência sob seleção, mas cromossomos inteiros, caracterizados pela combinação de mutações que carregavam. Para abordar essa questão, ele introduziu o conceito de “desequilíbrio de ligação”, uma medida que expressava de modo matematicamente rigoroso a associação entre genes. Esses esforços indicavam que a seleção natural é um processo dependente de contexto: a mutação que é vantajosa em um indivíduo pode ser prejudicial em outro. Isso implica que não há variantes “universalmente melhores”, e que o contexto é essencial na genética. As dinâmicas evolutivas resultam de interações, e não de propriedades absolutas.

Lewontin também desafiou a forma tradicional de enxergar adaptações biológicas, segundo a qual a adaptação representa uma “resposta do organismo” a um “problema apresentando pelo ambiente”, criando uma separação que ele julgava artificial. Para Lewontin, não havia “um ambiente lá fora”; pelo contrário, o organismo ativamente construía seu ambiente (através de comportamentos, deslocamentos, interações) e dessa modificação emergiam as pressões seletivas, as quais resultavam em mudanças evolutivas que, por sua vez, poderiam mudar a forma como a espécie interagia com o ambiente.

Essa ênfase sobre interações, seja entre genes ou entre organismo e ambiente, permeiam seu modo de pensar, e também sua visão sobre como cientistas se comportam, sujeitos às pressões do ambiente (social e político) no qual vivem.

Junto com Stephen Jay Gould, em 1979, ele também fez uma crítica à tendência de atribuir à seleção natural o poder de explicar todos os traços que aparentavam ser eficientes para realizar uma função. Num eloquente trabalho, argumentaram que abordagens quantitativas e testes de hipótese seriam necessárias para distinguir entre traços que de fato foram moldados pela seleção e aqueles que apenas parecem ter sido, mas têm sua origem explicada por outros processos. Esse trabalho teve um imenso impacto e ajudou a definir uma agenda mais quantitativa para o estudo da adaptação, que seria desenvolvida nas décadas seguintes.

Lewontin também exercia uma intensa atividade de comunicação com o público não especializado, posicionando-se de modo crítico sobre temas científicos contemporâneos. Divergindo da visão ingênua da ciência como atividade pura, e de cientistas como agentes neutros em busca da verdade, Lewontin trazia o conceito da ideologia para o mundo da ciência. Isso o levou a produzir uma série de ferozes críticas à sociobiologia, campo que desenvolvia modelos sobre como a seleção natural explica comportamentos. Para o biólogo Edward O. Wilson, a pessoa que o havia recrutado para Harvard e o principal nome do campo da sociobiologia, essa nova disciplina iria suplantar a sociologia (e as ciências humanas em geral) a partir do desvendar da genética do comportamento. Nada poderia ser mais antitético às ideias de Lewontin, segundo as quais “o contexto é o que importa”, do que livrar-se da sociologia e buscar nos genes as explicações para nossa organização social. Para Lewontin, a sociobiologia era reducionista ao extremo, pois cristalizava a visão de que genes determinam comportamentos complexos. Ele enxergava uma relação entre tal reducionismo genético e o surgimento de uma “nova direita” na Inglaterra e nos Estados Unidos da década de 1980, para a qual a noção da predestinação das pessoas com base nos genes que elas possuem seria um conveniente argumento para sustentar a desigualdade social, assim como a impossibilidade de combatê-la.

Para Wilson, tais críticas eram indevidas, pois a sociobiologia havia sido desenvolvida sem agenda política. Para Lewontin, por outro lado, a posição de Wilson  era ingênua e ilustrava a relutância de cientistas em compreender que, “quer eles saibam ou não, cientistas sempre tomam posições”. Segundo Lewontin, a noção de Wilson de que havia genes determinando comportamentos e a relutância em enxergar implicações políticas desse pressuposto seriam em si a adoção de uma posição política, que favoreceria políticas conservadoras. Sua crítica ao determinismo biológica foi extensa e ganhou forma no livro “Not in our genes”, em que atacou o uso de testes de QI e a interpretação de que doenças psiquiátricas possuem bases predominantemente genéticas.

Para Lewontin, o posicionamento político explícito não era uma falha, mas uma necessidade. Seu trabalho sobre raças humanas ilustra essa postura: numa análise quantitativa da composição genética de diversas populações humanas, Lewontin mostrou que há uma variabilidade surpreendentemente alta entre indivíduos de uma mesma raça. Mostrou ainda que, contrariamente à intuição de muitos, a diferença genética entre indivíduos de raças diferentes não era muito diferente daquela entre indivíduos da mesma raça. Isso o levou a defender uma rejeição completa do conceito de raça, por ele ser “desprovido de significado biológico” e “destrutivo de relações sociais e humanas”. Esse trabalho teve imenso impacto e reformulou a forma como estudamos, enxergamos e discutimos a variabilidade de nossa espécie até os dias de hoje.

Uma crítica recorrente a Lewontin é a de que suas posições, inclusive as científicas, eram “politicamente motivadas”. É provável que Lewontin não discordasse dessa afirmação, pois ele via tal politização como inevitável, e achava que explicitá-la era a forma mais apropriada de agir. Cada vez mais entendemos que a boa ciência não é aquela livre de valores, mas sim aquela que é transparente quanto a esses valores. A politização certamente moldou a ciência de Lewontin, e talvez ajude a entender alguns dos erros que ele cometeu em sua jornada. No estudo de seleção, hoje julgamos que tratar genes como unidades da seleção é uma estratégia bastante útil (ainda que longe de esgotar a complexidade do processo de seleção natural). Em contraste,  supor que a seleção é um mecanismo que atua sobre cromossomos inteiros, como Lewontin argumentava, parece ser menos justificado. Sua ênfase no contexto no qual operam os genes estava correta, mas o levou à rejeição de um modelo (a de seleção sobre genes individuais) que tinha grande poder explicativo. Sua visão sobre raças humanas revelou-se correta, mas ele errou ao dizer que não há nenhuma informação “taxonômica” nos genes. Hoje sabemos que as sutis diferenças genéticas entre “raças” que ele documentou permitem identificar o local de origem das pessoas, como é rotineiramente feito pelos testes de ancestralidade, tão largamente usados. Sua crítica à Sociobiologia foi um necessário desafio ao determinismo genético, ainda muito presente entre nós. Porém, para muitos, foi feita uma caricatura do que o estudo evolutivo do comportamento pretendia trazer.

“Errar” ou “acertar” é certamente uma distinção importante na vida de um cientista. Porém, para além de seus erros e acertos, um cientista pode também inocular colegas com dúvidas, com questionamento sobre ideias arraigadas; pode trazer métodos rigorosos para se debruçar sobre problema antigos. Um cientista pode jogar luz sobre as pressões políticas que motivam investigações, assim como as implicações políticas dos resultados obtidos. Lewontin foi um cientista assim. O que poderia ser mais inspirador?

Diogo Meyer

Universidade de São Paulo

Para saber mais:

Destaque

Nossa Família Cresceu

Descobertas recentes, como a do Homem Dragão (imagem) e o Homem de Nesher Ramla, trazem novas e desafiadoras perguntas sobre a origem de nossa espécie.

A visão clássica sobre a evolução de nossa espécie (Homo sapiens) considerava nossa origem no oriente africano subsaariano há cerca de 200 mil anos, seguida por uma dispersão acompanhada por diversificação dentro da África por mais de 100 mil anos. Há 60 mil anos teríamos então começado nossa jornada para os demais continentes, onde teríamos coexistido com uma espécie-irmã, os neandertais (Homo neanderthalensis), na Europa. Esses nossos parentes mais famosos, teriam se diferenciado de um ancestral comum ao nosso há cerca de 400 mil anos, enquanto nossa espécie seria derivada dessa mesma espécie comum que ainda habitava a África. Estudos indicam que essa espécie ancestral comum seria relacionada ao Homo erectus, que se originou na África há cerca de 1,8 milhões de anos, e coexistiu com humanos e neandertais até sua extinção, há cerca de 100 mil anos (Figura 1).

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Figura 1. Origem, dispersão e coexistência das espécies Homo (Fonte).

Desde os anos 2000, foram incluídos no gênero Homo diferentes espécies que viveram no Pleistoceno médio e tardio, tais como H. floresiensis, descoberto em 2003 na Indonésia, os denisovanos identificados em 2010 na Sibéria, o H. naledi, descrito 2015 no sul da África; e o H. luzonensis, encontrado em 2019 nas Filipinas. Em 2010, com a possibilidade do estudo de genomas de espécimes extintos, a visão clássica sobre nossa origem foi substituída por uma mais ampla, que considera que as espécies derivadas de Homo erectus em diferentes continentes, como humanos, neandertais, e o então novo membro de nossa família, homem de Denisova, teriam não só coexistido, mas também cruzado e deixado descendentes (Figura 2). Nossa espécie, como única sobrevivente dessa tríade, carrega em seu genoma fragmentos do DNA de nossos primos extintos. Essas introgressões de material genético de outros Homo levou a uma série de vantagens adaptativas, principalmente na resposta a patógenos e na adaptação a grandes altitudes. Ao mesmo tempo, várias regiões do genoma humano apresentam ausência total desses fragmentos, o que poderia indicar uma seleção contra certas características predominantes em nossos correlatos. Interessantemente, a maioria dos genes encontrados nesses desertos de fragmentos de hominídeos extintos estão relacionados com reprodução e desenvolvimento do sistema nervoso.

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Figura 2. Árvore filogenética mostrando as relações entre as espécies de Homo, e os cruzamentos entre humanos, neandertais e denisovanos. Embora a figura não represente uma miscigenação entre denisovanos e neandertais, ela é evidente em estudos genéticos recentes (ver https://darwinianas.com/2018/10/09/denny-a-menina-meio-neandertal-meio-denisovana/) (Fonte: The Economist).

Recentemente, novos achados paleontropológicos e genômicos têm mudado ainda mais a história da nossa espécie, principalmente em relação ao período e dinâmica da expansão fora da África, e subsequente contato com outras espécies de Homo, e ao período de origem dentro da África. Em relação ao período e local de origem do H. sapiens, uma série de crânios encontrados em Marrocos, ou seja, no noroeste africano ao norte do Saara, desloca em 100 mil anos para o passado e em milhares de quilômetros ao ocidente o que poderia ser considerado o berço dos humanos modernos. Por outro lado, estudos com DNA mitocondrial completo apontam para uma origem mais recente, e no sudoeste africano, tornando o quebra cabeça de nosso passado maior e mais incompleto.

No final de junho de 2021, nossa família aumentou outra vez, com a publicação de dois achados importantes: partes de crânios que parecem ser um mosaico entre neandertais e Homo arcaicos, encontrados do Oriente Médio, e um crânio extremamente robusto, muito similar aos Homo antigos, encontrado na China, ambos datados entre 120 e 140 mil anos antes do presente, e trazendo com suas descobertas mais perguntas do que respostas.

O indivíduo encontrado no Oriente Médio, chamado de homem de Nesher Ramla (ainda sem definição de espécie), apresenta mandíbula e dentes similares aos neandertais e crânio relacionado a espécies mais arcaicas (Figura 3). Esses ossos encontrados parecem estar relacionados a uma série de esqueletos incomuns encontrados na mesma região, abrangendo um período de 400 mil anos. Surpreendente, esses indivíduos de 120 mil anos parecem ter desenvolvido ferramentas muito parecidas com as dos humanos do mesmo período. E o mais importante: esse achado deslocaria a origem dos neandertais do norte da Europa para o Oriente Médio. O crânio chinês foi originalmente encontrado em 1930, mas só agora estudado em profundidade. Esse indivíduo, classificado como Homo longi (ou Homem Dragão), foi nomeado fazendo referência ao local em que foi encontrado, na Província de Heilongjiang, Long Jiang, que significa Rio do Dragão. O crânio encontrado é notavelmente grande quando comparado com outros indivíduos da mesma época, sendo maior que os dos humanos atuais (Figura 4), e apresentando potencialmente grande volume cerebral. No entanto, a classificação de uma espécie com base em apenas um registro ósseo é incomum e controversa. Os autores inferem que esse indivíduo seria uma espécie mais próxima de nossa espécie do que dos neandertais. Além disso, há controvérsias também sobre a grande variedade de espécies agrupadas como relacionados ao H. sapiens desde 2000, que poderia dificultar a classificação correta do Homem Dragão. Uma outra explicação mais viável para a presença desse espécime nessa região em um período tão remoto seria que esse indivíduo estaria relacionado com os primeiros neandertais que migraram para a Ásia, e que mais tarde poderiam ter originado o misterioso Homem de Denisova, do qual nenhum crânio completo ainda foi encontrado.

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Figura 3. Fragmentos ósseos do homem de Nesher Ramla, encontrados no Oriente Médio, datados em 140 mil anos. (Fonte: dailymail.co.uk)

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Figura 4. Crânio do Homem Dragão comparado com humano. (Fonte: cameroncolony.com)

As respostas sobre nossas origens ainda são escassas, e as perguntas têm se tornado mais complexas conforme novas espécies vem sendo encontradas e novos dados genômicos conseguem ser gerados. No entanto, algo importante a ser aprendido é que nossa história é muito mais intrincada do que se pensava e fortemente relacionada a diversas espécies que não prosperaram. Provavelmente, diferentes hominídeos se diferenciaram em diferentes regiões e muitos deles se relacionaram em si, tornado a linearidade na nossa origem cada vez menos crível. Éramos uma grande família que tomou diferentes ramos evolutivos ao longo do tempo e espaço.

Tábita Hünemeier

IB/USP

PARA SABER MAIS:

Walter Neves, Rui Murrieta e Miguel Rangel Junior (2015) Assim caminhou a humanidade. Editora Palas Athena, 320pp.

Adam Rutherford (2020) Livros dos Humanos: A história de como nos tornamos quem somos. Editora Record, 252pp.

Imagem: Reconstrução feita a partir do crânio do Homem Dragão.Fonte: https://ichef.bbci.co.uk/news/976/cpsprodpb/4E36/production/_119022002_realpic1jpeg.jpg

Destaque

Por um mundo menos binário

Sexo é corpo, ou sexo é mente? Embora tudo indique a corporeidade do sexo, com sua carnalidade explícita, sua genitália exposta, sua mecânica exigente e orgasmos lancinantes, com uivos primais do mais ancestral instinto de sobrevivência, embora tudo isso sugira corporeidade, não resta dúvida que fetiches, estratégias de sedução, a erotização do cotidiano, incluindo ideias e relações sociais, não resta dúvida que há uma imensa cultura, e mesmo um aberto comércio do sexo.

Se hoje operamos nossos corpos em entidades transgênicas, isto apenas demonstra uma superação total da dualidade natureza/cultura. Por exemplo, seriam os grãos de milho transgênico entidades biológicas ou culturais? Naturais ou artificiais? Seriam aquelas micro raças de cães que já vêm com plano de saúde, adestrados, tosados, banhados em odores de rosas e comendo ração para idosos obesos castrados com problemas renais, esses mini-animais que conhecem cães apenas pelo espelho, seriam eles ainda, mesmo, cães, ou humanos presos em corpos de cães? ou seriam eles a chave para a compreensão da natureza eminentemente híbrida da vida mental?

Separar sexo de gênero está em continuidade com essa tradicional e equivocada dicotomia natureza/cultura. Defender sexo como um atributo biológico, e gênero como construção social é um equívoco, muitas vezes até bem intencionado. A cultura não se separa da natureza, ela não é exclusividade da espécie humana, não somos seres culturais apartados do restante da árvore evolutiva, e todas as culturas animais estão ligadas de modo inextricável ao corpo. A separação didática entre natureza e ser humano ou entre biologia e cultura está inclusive na origem da mal fadada “ideologia” de gênero, tão abusivamente alardeada pela ultra-direita no Brasil e no mundo. A bem intencionada ideia de que somos apenas construções sócio-culturais de um tempo, a ideia de que, portanto, não há natureza humana alguma, que seríamos absolutamente plásticos e moldáveis, matéria fluida que se ajusta a qualquer corpo, essa bem intencionada ideia de uma liberdade total para o ser humano, resultou em um relativismo quanto ao conhecimento. Se tudo é inventado, o que é a realidade? Se tudo é relativo ao ser humano, ao sujeito falante, uma opinião vale tanto quanto fatos científicos estabelecidos. Se a verdade é apenas um consenso, uma construção social, então a solução é ir à guerra, e surgem assim as guerrilhas culturais visando construir novos consensos como a “ideologia” de gênero, consensos contra a vacina, consensos contra o distanciamento social. Se opiniões não se distinguissem do conhecimento, o negacionismo científico estaria justificado, e assim o desmonte da universidade pública seria defensável, e o descrédito na pesquisa uma meta até mesmo desejável! Negacionistas e relativistas jogam o conhecimento no lixo com a mão direita, enquanto com a esquerda ingressam nas UTIs lotadas de ciência. A ciência tem o que dizer sobre sexo e sobre gênero: sexo se entrelaça com gênero, da mesma forma que a biologia se entrelaça com a cultura em um processo co-evolutivo indissociável.

E se é assim, se nossa natureza é bio-psico-cultural, o que dizer de nosso corpo humano?

Domesticado por nós mesmos ao longo de centenas de milhares de anos; dopado em analgésicos, reguladores de pressão, e ansiolíticos; maquiado, montado, oleado ao sol e besuntado em cremes, esse corpo lipoaspirado e cirurgicamente ajustado às mais variadas estéticas, vestido em sedas e couro e curtido em caipirinhas, queijos e moquecas; esse nosso corpo, afinal, não é mente?!? (Aos desavisados, estou sendo irônico)

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Autonomia

Assim, rompidos os diques entre a mente e o corpo, quebrados os protocolos de isolamento entre a aprendizagem e o instinto, finda a era de dicotomias entre cultura e natureza, e no ocaso de todas essas oposições binárias rasas, emerge um corpo que é mente, ou se preferirem, uma mente que é corpo, e assim somos, ao mesmo tempo, sintéticos e naturais, transgênicos e selvagens, binários e transgênero.

A mente é apenas um corpo em movimento, um funcionamento corporal que se perpetua, uma busca de continuidade e permanência como matéria. Agora, alto lá que também informação é matéria, é a organização da matéria, e assim a mente existe sim apenas materialmente, mas não em qualquer matéria, e nem mesmo em qualquer organização. A mente existe apenas enquanto matéria organizada para se perpetuar (o que é diferente de se reproduzir), organizada para se perpetuar de forma autônoma. A matéria viva em algum momento evolutivo criou uma dobra sobre si mesma, e essa nova matéria, redobrada sobre si numa organização circular, é a mente.

Por muito tempo a Biologia se espelhou na Física, e até então nosso corpo era concebido apenas como fluxo de matéria e energia. Depois veio a era dos códigos e da Semiótica, e nosso corpo passou a ser concebido basicamente como uma linguagem dos genes. Mas hoje, hoje já entendemos que temos outras organizações materiais aqui dentro deste compacto corpo. Nosso sistema nervoso é muito mais, e pode muito mais, que uma célula: ele encontrou um jeito de ser autônomo controlando as entidades mínimas de vida, que são as células. Nosso sistema nervoso é autônomo tanto em relação à fisiologia quanto à ecologia dos corpos. A mera existência de um potencial parceiro sexual não nos induz imediatamente à cópula: não é o mundo lá fora, não são os estímulos externos que nos controlam como se marionetes fôramos. Também não é porque sentimos um desejo interno premente que iremos satisfazê-lo imediatamente: nossa fisiologia apenas levanta bandeiras e alertas: “você está com fome!”, “você está carente!”, “você está com sede!”, mas estes alertas, estes estímulos internos em nosso corpo, eles não estão no comando. Não somos crianças irrefreáveis, mesmo porque até crianças se controlam. Quem efetivamente está no comando é o indivíduo, quem está no comando é essa carne neural redobrada sobre si mesma. Nossos genes são ferramentas que ativamos ou desativamos no fruir de nossa autonomia; nossa sociedade influi em nossas decisões, mas somos nós que decidimos, não a sociedade, não os genes.

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Diversidade sexual, sistemas sexuais diversos, psicologia evolucionista

A Etologia humana, a Psicologia Evolucionista, a Ecologia Humana, todas essas abordagens de caráter híbrido entre a Biologia e as Ciências Humanas, todas elas simplificam demais o homem. É compreensível. Ser humano não é fácil, é preciso simplificar para entender. Todas elas buscam explicar a essência, o universal no humano. E ao buscar nosso universal transcultural invariavelmente encontram nossos ancestrais símios, hominídeos, ou hominíneos.

Entender o passado é realmente fundamental, e o que dizem essas ciências híbridas sobre nosso passado?

Dizem que meninos gostam de meninas e vice-versa, e que isso é natural pois visa a reprodução. Dizem que meninos gostam de meninas mais jovens, de belos corpos simétricos, com cintura fina (ou quadris largos), dizem que meninas gostam de meninos poderosos no grupo social, que gostam também de meninos de belos corpos simétricos. Dizem que somos monogâmicos, e que há relações extra-conjugais com frequência até que relativamente elevada. Dizem que nos deliciamos no social, que copiamos as boas soluções praticadas por indivíduos visivelmente bons no que fazem, e dizem que somos criativos apenas na medida do necessário (apenas quando copiar o outro, sai caro). Dizem que falamos pelos cotovelos por natureza, e que cooperamos mais que a média primata.

E o que é que essas ciências híbridas têm deixado de lado? Em uma palavra: a diversidade. Ao buscar o universal e a essência, elas deixam de lado o plural e o ambivalente. Temos sociedades humanas atuais nas quais uma fêmea se une matrimonialmente a múltiplos machos. Temos sociedades humanas atuais que permitem o poliamor, seja como uma fase ou uma opção de vida. Temos mulheres guerreiras determinando o curso da história. Temos sociedades matriarcais para além das patriarcais. Não há como naturalizar o patriarcado sem jogar para baixo do tapete toda essa variabilidade que simplesmente existe. A ciência não deve explicar alguns seres ignorando outros.

A Biologia, que sempre valorizou a diversidade em todos os seus aspectos, não haveria agora de insistir em um mundo sexualmente binário. Meninos em todas as culturas estudadas variam imensamente com relação à sua preferência por simetria bilateral e cintura fina. Meninas em todas as culturas variam imensamente em relação a suas preferências pelo status elevado de seus parceiros sexuais. Se há grande diversidade nestes aspectos da heterossexualidade, há também todo um arco-íris de orientações sexuais e essa imensa variação e plasticidade se explicam pela autonomia do indivíduo. Insistir na aptidão reprodutiva indireta como chave para explicar os comportamentos homossexuais ou transexuais não tem sido um caminho bem sucedido. Precisamos acrescentar novos conceitos ao lado do conceito de aptidão. Se na teoria evolutiva, a função de um comportamento se explica sempre por sua aptidão reprodutiva, na ecologia, a função de uma espécie, é sua contribuição para o funcionamento da comunidade. Se a diversidade aumenta a resiliência de um ecossistema, talvez uma diversidade de gêneros e orientações sexuais nos torne também uma sociedade mais resiliente, mais sensível ao outro, e mais capaz de enfrentar desafios. A autonomia e a ecologia despontam como bons guias para entendermos a diversidade sexual.

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Autonomia e independência

A experimentação com o corpo, desde inofensivas tatuagens e piercings, passando por implantes ortopédicos, intervenções cirúrgicas estéticas ou identitárias, implantes de chips de realidade aumentada, intervenções fisiológicas para aumento de massa muscular, pílulas para impotência, atenção, memória, com o tempo a capacidade de intervir no corpo vem aumentando exponencialmente. E essa experimentação livre com o corpo progredirá ainda mais à medida que o mundo não-humano vai sendo extinto, à medida que as mudanças climáticas e nossa explosão populacional vão forçando o ser humano a conviver apenas com seres humanos em ambientes virtuais. Extinta a diversidade biológica, extintos os biomas, Caatinga, Cerrado, etc, quando só restar um mundo distópico inteiramente à nossa imagem e semelhança, talvez venha a ser até mesmo salutar que a monotonia de uma vida em frente ao espelho seja rompida por uma explosão de cores e diversidade de corpos humanos.

Mas atenção, que essa distopia é falsa. Primeiro porque o Salles vai ser preso, e a Amazônia vai sobreviver. Segundo porque mesmo na distopia não vamos nos livrar da natureza, e isso é bom. Se conseguíssemos a impossível proeza de encontrar um equilíbrio ecológico em um mundo dominado apenas pela nossa espécie, se substituíssemos enfim a natureza pela tecnologia, não estaríamos, nem assim, libertos da natureza. Não há como se livrar da natureza simplesmente porque a natureza somos nós, e isso é bom.

A livre experimentação com o corpo abre a porta para múltiplas subjetividades no fio da sexualidade humana. A intervenção cultural no tecido orgânico desfaz dependências ancestrais entre distintos aspectos de nossa sexualidade, criando múltiplas novas vozes, todas elas bem vindas. Agora, nossa bem vinda liberdade para criar um corpo não é ilimitada. Temos autonomia para decidirmos sobre nossas cirurgias e pílulas, mas autonomia não é sinônimo de independência; nunca foi. Não somos independentes dos genes nem da sociedade. Eu sou autônomo para gerir meu corpo, mas não sou independente do mundo: dependo de supermercado, emprego, amigos, família. Sou ao mesmo tempo dependente e autônomo, e isso é bom.

Intervenções fisiológicas e cirúrgicas gerando corpos transexuais ou dissidentes de uma dicotomia sexual binária, tais intervenções gerarão uma explosão de vozes interiores, vozes que ancestralmente se expressavam como feixes coesos e orgânicos, vozes que ancestralmente delimitavam uma espécie em grande parte binária, vozes que ancestralmente se organizaram prioritariamente para otimizar a reprodução dos corpos. Ao vivenciarmos hoje, dentro de um corpo ancestral, sua transmutação hormonal ou cirúrgica em personas sexuais múltiplas, ou em dissidentes do sistema gênero, iremos certamente precisar de apoio social, de amigos, família, gente próxima. Necessitaremos de apoio, solidário e institucional, e a Biologia contemporânea, buscando compreender o fenômeno humano, é parte desse apoio. Durante e após estas transformações de corpos reais, necessitaremos de apoio, solidário e institucional, tanto para nos compreendermos dentro deste novo mundo de vozes dissidentes, quanto para sermos compreendidos durante nossas transmutações corporais. Esse admirável mundo sexualmente novo é certamente um mundo de bravura, a bravura necessária para a conquista de uma nova ética, mas até mesmo bravos guerreiros precisam de descanso e amor e, nessa hora, contem com o apoio dos defensores da biodiversidade.

 

Hilton Japyassú

Universidade Federal da Bahia

Destaque

Quanto podemos suportar perder a Amazônia?

Temos visto com frequência nos noticiários que o desmatamento da Amazônia está aumentando e que isto está diretamente relacionado com as mudanças climáticas. Mas afinal como esses temas estão relacionados? O que temos a ver com isso? Estas e outras perguntas o Dr. David Lapola responde em entrevista exclusiva ao Prof. Pedro Meirelles aqui no Darwinianas.

Nesta entrevista, o Dr. David Montenegro Lapola fala um pouco sobre sua trajetória acadêmica e como sua infância o influenciou a trilhar seus passos profissionais. Dedicado a modelar como as mudanças climáticas afetarão o futuro da Amazônia, e consequentemente milhões de vidas humanas, David fala sobre aspectos básicos para compreendermos as mudanças climática, modelagem e os principais problemas que a Amazônia vem enfrentando.

David, é Pesquisador do Centro de Pesquisas Meteorológicas e Climáticas Aplicadas à Agricultura – CEPAGRI da Universidade Estadual de Campinas – Unicamp.

Quer saber mais sobre o que historicamente conhecemos e o que a ciência está debruçada para responder sobre esses temas? Não perca a entrevista na íntegra. Prepara um bom café, e aproveita!

Pedro Milet Meirelles

Laboratório de Bioinformática e Ecologia Microbiana

Instituto de Biologia da UFBA

meirelleslab.org

Para Saber mais:

Rammig, Anja, David M. Lapola, Patricia Pinho, Carlos NA Quesada, Irving F. Brown, Bart Kruijt, Adriano Premebida et al. “Estimating the likelihood of an Amazon forest dieback and potential socio-economic impacts.” In EGU General Assembly Conference Abstracts, p. 12619. 2018.

Fleischer, K., Rammig, A., De Kauwe, M.G., Walker, A.P., Domingues, T.F., Fuchslueger, L. and Lapola, D.M., 2019. Future CO2 fertilization of the Amazon forest hinges on plant phosphorus use and acquisition. Nature Geoscience12, pp.736-741.

Fleischer, K., Rammig, A., De Kauwe, M.G., Walker, A.P., Domingues, T.F., Fuchslueger, L., Garcia, S., Goll, D.S., Grandis, A., Jiang, M. and Haverd, V., 2019. Amazon forest response to CO2 fertilization dependent on plant phosphorus acquisition. Nature Geoscience12(9), pp.736-741.

Destaque

Por uma síntese evolutiva mais inclusiva: a Epigenética e a evolução do genoma

Um artigo de revisão publicado no início desse ano fez um apanhado das várias maneiras pelas quais os mecanismos epigenéticos estão associados não apenas aos padrões de expressão gênica mas também a mutações no DNA, influenciando em larga escala a maneira como os genomas evoluem.

Uma das buscas incessantes da Biologia é a da descoberta dos mecanismos evolutivos e suas respectivas contribuições para a diversidade dos organismos vivos. Desde Darwin, a seleção natural é, sem dúvida, um dos processos evolutivos mais importantes, mas a lista hoje é relativamente longa. Processos como a deriva gênica, as migrações e mutações, por exemplo, fazem parte dessa lista. E quanto mais estudamos, mais descobrimos outros processos importantes para entendermos como os organismos vivos evoluem.

Nas últimas três décadas, com a revolução nos métodos de sequenciamento de DNA, o estudo dos genomas se tornou possível em larga escala, inaugurando uma nova área de pesquisa biológica, a Genômica. Consequentemente, a pergunta “Como os genomas evoluem?” foi um questionamento natural para os pesquisadores desse novo campo. E diversos processos já foram identificados para explicar a evolução do genoma, tais como as duplicações completas de genomas (do inglês whole genome duplications), já discutidas em um post aqui no Darwinianas, a transposição dos elementos genéticos móveis e os rearranjos genômicos. Recentemente, os mecanismos epigenéticos, até então primariamente envolvidos no estabelecimento dos padrões de expressão gênica, se tornaram foco dos estudos sobre evolução do genoma. Discutiremos nesse post não apenas de que maneira os mecanismos epigenéticos podem influenciar a evolução dos genomas, mas também quais as principais implicações dessa descoberta para o nosso entendimento a respeito da evolução biológica em geral.

Antes de nos debruçarmos especificamente sobre a maneira pela qual os processos epigenéticos contribuem para a evolução do genoma, vamos entender o que quero dizer com processos epigenéticos.  A Epigenética estuda as modificações químicas no DNA e nas proteínas a ele associadas sem, no entanto, resultar na modificação da sequência do DNA em si. Hoje conhecemos diversos mecanismos epigenéticos, e focarei em apenas dois dos principais: a metilação do DNA e as modificações das histonas, o principal grupo de proteínas associado ao DNA dos eucariotos, formando, através da associação DNA-histonas, o que chamamos de cromatina (Figura 1).

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Figura 1 – Representação do DNA e do nucleossoma. (A) Uma representação da dupla hélice de DNA, enfatizando em cores, os nucleotídeos que formam a sequência do DNA. Os círculos pretos ressaltam os grupos metila (CH3) associados a citosinas (C). (B) Visualização do nucleossoma, resultado da associação entre o DNA, em azul, e as proteínas histonas, em vermelho. Note como as histonas projetam “caudas” para além do DNA (setas). Essas caudas são as regiões onde ocorrem as modificações das histonas, alterando assim a interação dessas proteínas com o DNA.

A metilação do DNA ocorre geralmente por meio da adição de um grupo metila (CH3) a citosinas, apesar de hoje sabermos que outros nucleotídeos também podem sofrer metilação. Quando essa metilação ocorre perto de genes, estes são, em geral, silenciados, ou seja, têm a sua expressão significativamente reduzida. Outro tipo de marca epigenética ocorre por modificação química das “caudas” das proteínas histonas, como mostra a Figura 1B. Variados grupos químicos podem ser adicionados as histonas, com consequências diversas para a expressão dos genes localizados na proximidade. A explicação mais aceita para o efeito dessas modificações nos padrões de expressão gênica se deve à força de atração entre as histonas e o DNA: quando a atração é forte, ela dificulta o acesso ao DNA da maquinaria de transcrição, primeiro passo para a expressão gênica. O inverso também é verdadeiro: quando a associação é mais fraca, o DNA fica mais accessível e os genes ali presentes são, em geral, mais expressos.

Exatamente por não afetar a sequência de nucleotídeos do DNA, os mecanismos epigenéticos sempre estiveram associados ao estabelecimento dos padrões de expressão gênica e raramente foram implicados em mecanismos capazes de explicar a evolução do genoma em si.  Um artigo publicado recentemente, no entanto, nos ajudou a desafiar essa ideia, através da apresentação do que sabemos a respeito do papel dos mecanismos epigenéticos na alteração da sequência de nucleotídeos do DNA, influenciando, direta e indiretamente, a evolução do genoma. Em geral, esses mecanismos estão envolvidos na evolução do genoma ao menos de três formas: (1) por afetar os processos de mutação e reparo do DNA, (2) por alterar a atividade dos elementos móveis do genoma, e (3) por influenciar a retenção de genes duplicados no genoma.

Há muito tempo sabemos que a metilação do DNA não apenas interfere nos padrões de expressão gênica, mas pode atuar também como agente mutagênico. As regiões metiladas do DNA apresentam taxas de mutações mais elevadas quando comparadas a outras regiões não metiladas do mesmo DNA. Sabemos também que as citosinas metiladas são mais susceptíveis a um processo de mutação conhecido como desaminação espontânea, resultando na sua modificação para uma timina (C  T). Com o tempo, essa aumentada taxa de mutação resulta na redução de citosinas no DNA e parece não ocorrer de maneira uniforme no genoma. Além disso, o posicionamento dos nucleossomas no DNA também afeta as taxas de mutação ao longo do genoma. Sabemos que DNA ligado fortemente a histonas é mais estável e apresenta menores taxas de mutação do que regiões onde o DNA liga-se apenas fracamente a essas proteínas. A explicação para essa diferença está na associação entre o grau de interação DNA-histonas e expressão gênica, como explicado acima. O primeiro passo da expressão gênica é a transcrição, a produção de uma molécula de RNA mensageiro a partir do gene localizado no DNA. Para que isso aconteça, no entanto, o DNA, normalmente fita dupla, precisa se abrir em fita simples, permitindo assim o acesso da maquinaria de transcrição. E DNA de fita simples está sujeito a mutações em uma frequência mais elevada do que o DNA de fita dupla. Além disso, o posicionamento dos nucleossomas e a força de interação DNA-histonas interfere também no acesso ao DNA das enzimas de reparo do DNA.

Além disso, mecanismos epigenéticos são eficientes em inibir o movimento dos elementos genéticos móveis. Os elementos genéticos móveis podem interromper a atividade de um gene ou alterar a sua expressão, a depender do local onde um elemento móvel seja inserido no genoma. Por inibir o movimento dos elementos genéticos móveis, os mecanismos epigenéticos controlam, ao menos em parte, mutações derivadas do movimento desses elementos. E acreditamos hoje que alguns dos mecanismos epigenéticos promoveram um aumento do fitness como resultado da sua capacidade de suprimir o movimento dos elementos móveis no genoma e foram, portanto, favorecidos pela seleção natural.

Talvez a contribuição mais fascinante dos mecanismos epigenéticos para a evolução do genoma esteja na sua influência sobre a retenção de genes duplicados.  Não há dúvidas de que a duplicação gênica é um importante processo evolutivo, além de ser um fenômeno bastante comum em praticamente todos os genomas estudados até hoje. E devido à redundância funcional entre o gene duplicado e o gene original, um resultado comum da duplicação gênica é o acúmulo de mutações que tornam uma das cópias não funcional. Assim, um dos passos principais para a manutenção de genes duplicados no genoma é a retenção inicial das duas cópias logo após a duplicação. E os processos epigenéticos fornecem um mecanismo pelo qual o silenciamento de genes duplicados pode proteger esses genes da seleção natural, aumentando sua probabilidade de retenção. Marcas epigenéticas são capazes de reduzir a expressão dos genes duplicados, prevenindo também a produção de um possível fenótipo com efeitos negativos sobre o fitness, isto é, sobre o sucesso reprodutivo do indivíduo. Os dados experimentais até então apoiam essa ideia: os padrões epigenéticos de genes duplicados e de genes de cópia única são distintos, e entre os genes duplicados, uma das cópias frequentemente exibe uma maior quantidade marcas epigenéticas, o que resulta também em diferenças na expressão das duas cópias.

Quanto mais nos debruçamos sobre os genomas dos vários organismos, hoje já sequenciados, percebemos a importância dos mecanismos epigenéticos na produção dos padrões evolutivos que observamos em seus genomas. Os mecanismos epigenéticos estão envolvidos não apenas no estabelecimento de padrões de expressão gênica, mas também na evolução molecular dos eucariotos. Precisamos, assim, de uma visão da evolução orgânica que seja abrangente o suficiente para levar em consideração os mecanismos epigenéticos, assim como vimos fazendo nas últimas décadas com os mecanismos do desenvolvimento. Não se trata, assim, de negar os mecanismos evolutivos já bastante estabelecidos, como a seleção natural ou a deriva genética, mas sim, como sugeriram Danchin e colaboradores, de construir uma síntese evolutiva ainda mais inclusiva.

 

Ana Almeida

California State University East Bay (CSUEB)

 

Para saber mais:

Entrevista com a cientista Eva Jablonka, na Revista do Instituto Humanitas Unisinos On-line. 2009. Epigenética e a teoria da evolução: suas compatibilidades.

Danchin E, Pocheville A, Rey O, Pujol B, Blanchet S. 2019. Epigenetically facilitated mutational assimilation: epigenetics as a hub within the inclusive evolutionary synthesis. Biol. Rev. 94, 259–282.

Feng JX, Riddle NC. 2020. Epigenetics and genome stability. Mamm. Genome 31, 181–195.

Makova KD, Hardison RC. 2015 The effects of chromatin organization on variation in mutation rates in the genome. Nat. Rev. Genet. 16, 213–223.

Schrader L, Schmitz J. 2019. The impact of transposable elements in adaptive evolution. Mol. Ecol. 28, 1537–1549.

Percharde M, Sultana T, Ramalho-Santos M. 2020. What doesn’t kill you makes you stronger: transposons as dual players in chromatin regulation and genomic variation. Bioessays 42, 1900232.

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O pato que pode não voar

No final do ano de 1832, Charles Darwin estava nas Ilhas Malvinas, no extremo sul do continente americano, quando escreveu em seu diário de viagem: “Nessas ilhas, um grande pato … é muito abundante… Suas asas são muito pequenas e fracas para permitir o voo, mas com sua ajuda, parcialmente nadando e parcialmente batendo na superfície da água, eles se movem muito rapidamente…. Esses patos desajeitados e cabeçudos fazem tanto barulho e respingos que o efeito é extremamente curioso.” Em seguida, reflete sobre duas outras aves que havia conhecido na sua viagem e que também não usavam suas asas para voar: emas e pinguins. A ideia de descendência com modificação começava a decolar na sua cabeça.

Embora todas as aves modernas tenham evoluído de ancestrais voadores, várias espécies não voam. Nossas emas, como observou Darwin, estão adaptadas à vida nos cerrados, caatingas e campos, onde correm com suas pernas fortes e asas pequenas. Pinguins “voam” debaixo d’água, com asas transformadas em nadadeiras, ossos pesados e penas que mais parecem escamas. Elas evoluíram de ancestrais voadores, há mais de 60 milhões de anos, e não possuem parentes próximos vivos que nos permitam investigar os detalhes da transição para uma vida longe dos céus.

Os patos que Darwin viu nas ilhas Malvinas oferecem um melhor caso para investigar essas transições. Eles são chamados de quetru (ketru significa pato na língua do povo mapuche) ou patovapor em espanhol e steamer em inglês (em referência aos antigos barcos à vapor com pás laterais). Existem quatro espécies, que pertencem ao gênero Tachyeres (Figura 1). O mais comum é T. patachonicus ou quetru voador, que habita todo o sul da América do Sul, incluindo rios e lagos do interior. As outras três espécies são costeiras e não voam: T. pteneres habita a costa do Chile, pelo lado do Pacífico, T. leucocephalus habita a costa atlântica da Argentina, e T. brachypterus habita as ilhas Malvinas e provavelmente foi a espécie que divertiu o jovem Darwin. As quatro espécies são muito parecidas, sendo difícil identificá-las na água. A principal diferença está no corpo menor e nas penas mais longas das asas e do rabo do quetru voador.

Figura 1: as quatro espécies de Tachyeres (modificado de birdsoftheworld.org).

Em 2012, Fulton e colaboradores compararam o DNA das quatro espécies e fizeram duas descobertas importantes. As espécies não-voadoras não estão mais relacionadas entre si, mas perderam a capacidade de voar independentemente, e indivíduos voadores encontrados nas ilhas Malvinas não são quetrus voadores (T. patachonicus), mas T. brachypterus capazes de voar. Quer dizer, a espécie que habita as ilhas Malvinas tem indivíduos voadores e não-voadores. Já se conhecia uma situação inversa, que alguns machos grandes de quetru voador (T. patachonicus), que habitam ilhas do extremo sul do continente, não são capazes de voar.

Esses dados confirmam dois aspectos importantes na transição evolutiva a espécies não-voadoras. Ela ocorre como um evento variacional em uma população com indivíduos voadores e não-voadores, e em um contexto ecológico que permite e facilita um modo de vida não-voador. Esse contexto é encontrado frequentemente em ilhas isoladas, sem mamíferos terrestres, quando colonizadas por espécies que não dependem do voo para se alimentar. O biguá das Galápagos e o Dodô da ilha de Maurício são dois exemplos famosos (ambas extintas com a chegada de humanos e animais domésticos às ilhas).

Patos têm ainda outra característica que pode facilitar a perda do voo. Asas possuem penas longas e assimétricas especializadas, chamadas de primárias, que a maioria das aves renova uma por vez para não perder a capacidade de voar. Patos renovam anualmente todas as penas primárias de uma vez e não podem voar por aproximadamente um mês. Isso é possível porque a maioria das espécies tem um estilo de vida que permite se alimentar e se proteger sem voar.  De fato, patos não voadores evoluíram outras vezes no arquipélago do Havaí (todas extintas recentemente) e em ilhas subantárticas ao sul da Nova Zelândia (duas espécies ameaçadas de extinção).

Mais recentemente, Campagna e colegas sequenciaram os genomas de 59 indivíduos das quatro espécies de patos em busca das causas da variação na capacidade de voo. Eles não encontraram regiões do genoma claramente associadas à perda do voo e reconheceram que a variação poderia não ser genética. Por exemplo, poderia estar associada à alimentação e aos seus efeitos no tamanho do corpo e comprimento das penas. Outra possibilidade é que as espécies não-voadoras tenham o desenvolvimento das asas atrasado, resultando em uma relação peso/área da asa insuficiente para voar no adulto.

Quase trinta anos depois de ver os patos quetrus pela primeira vez, Charles Darwin escreveu em a Origem das Espécies que “Quando vemos qualquer estrutura altamente aperfeiçoada para qualquer hábito em particular, como as asas de uma ave para voar, devemos ter em mente que os animais que apresentam graus de transição iniciais da estrutura raramente continuarão a existir até os dias de hoje”.  Os patos quetrus são uma dessas raras oportunidades para investigar uma transição evolutiva inicial. Embora ainda não exista uma resposta clara, os dados até agora indicam mecanismos variados, bem ao gosto do velho Darwin.

João Francisco Botelho (PUC de Chile)

Para saber mais:

Campagna, L., McCracken, K.G. and Lovette, I.J. (2019), Gradual evolution towards flightlessness in steamer ducks*. Evolution, 73: 1916-1926

Fulton, T. L., Letts, B., & Shapiro, B. (2012). Multiple losses of flight and recent speciation in steamer ducks. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 279(1737), 2339-2346.

Livezey, B. C., & Humphrey, P. S. (1986). Flightlessness in steamer‐ducks (Anatidae: Tachyeres): its morphological bases and probable evolution. Evolution, 40(3), 540

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Como dizer sem medo frases como “a insulina é liberada pelo pâncreas para diminuir a glicemia no sangue”

Sabe quando alguém fala que a insulina é liberada para diminuir glicemia e você se incomoda?! Nessa postagem, argumentamos que há maneiras legítimas e consistentes de usar afirmações dessa natureza (chamadas “teleológicas”), sem implicar desacordo com o discurso científico contemporâneo. Uma explicação é dita “teleológica” quando apela a noções como fins, metas, objetivos, propósitos. As obras citadas proporcionam uma jornada de leituras para os interessados em aprofundar o entendimento de como falar teleologicamente de maneira cientificamente correta.

O que é teleologia e por que ela invoca medo?

O uso da linguagem teleológica nas explicações sobre sistemas vivos sempre causa controvérsias e é frequentemente rejeitada por biólogos, cientistas de outras áreas, professores de ciências e biologia, e muitas outras pessoas. A razão fundamental para usar essa linguagem reside no fato de que sistemas vivos exibem fenômenos que nos incitam a pensar nas funções de suas características e de seus comportamentos, até mesmo em propósitos que parecem buscar cumprir. Assim, uma explicação teleológica apela a noções como fins, metas, objetivos, propósitos.

O incômodo que alguns sentem quando uma pessoa diz uma frase como “a insulina é liberada pelo pâncreas para diminuir a glicemia no sangue” é motivado, muitas vezes, por razões que já foram amplamente discutidas e superadas na filosofia da biologia, mostrando a necessidade de um maior acesso a esses avanços, na formação de cientistas e professores de ciências, e também da população em geral. Esta postagem é um primeiro esforço nessa direção, o que já nos permite dizer que não será exaustiva, e tampouco será nosso único texto a tratar do tema aqui no Darwinianas.

Em uma explicação teleológica, como explica o filósofo Charles Taylor, dizemos que um evento ocorre para certo fim, com um dado propósito, ou seja, que ele ocorre porque é o tipo de evento que produz aquele fim. Dessa maneira, o fato de que ele é o evento necessário para que se obtenha, num certo estado de coisas, o fim em que questão é considerado, em tal explicação, condição suficiente para a ocorrência do evento. Não se trata, claro, da única explicação possível. Se explico o comportamento de caça de uma onça em termos do fim de capturar uma presa, e interpreto esta como uma explicação suficiente do comportamento da onça, isso não me impede de explicar o mesmo comportamento de outra perspectiva, por exemplo, em termos dos mecanismos fisiológicos subjacentes ao comportamento. Estas explicações podem ser vistas como complementares, e não como rivais.

Noções como função, propósito, objetivo etc. comparecem, por exemplo, em toda uma série de questões comuns em livros didáticos e nos argumentos construídos para respondê-las, assim como na própria vida cotidiana. Por exemplo: “Quais as funções do complexo golgiense?” (em Biologia, de Amabis e Martho); “Que trabalhos especializados executam esses componentes [tronco cerebral, medula, cerebelo] do encéfalo?” (Em Biologia, de Frota-Pessoa); Qual o objetivo do comportamento de corte do galo-da-serra-do-Pará (Rupicola rupicola)? (v) Qual o propósito da viagem de Mariana à Serra da Lousã? Todas essas perguntas solicitam uma explicação teleológica, ou seja, que respondamos pela apresentação da função, do objetivo ou do propósito da estrutura ou do comportamento em questão. Essa apresentação é, por sua vez, considerada uma explicação de por que Mariana fez esta viagem, ou de por que o galo-da-serra-do-Pará exibe tal comportamento de corte, ou de por que complexo golgiense e componentes do encéfalo funcionam da maneira como funcionam. Por conta desse papel explicativo, considera-se em geral que noções teleológicas não podem ser eliminadas das ciências biológicas.

Contudo, raciocínios teleológicos também trazem preocupações importantes, que estão por trás da tendência de muitos de rejeitá-los. Estaríamos assemelhando os seres vivos demasiadamente a nós mesmos ao explicá-los apelando a funções e propósitos? Estaríamos nos comprometendo com um modo de explicar esses seres que não se mostra compatível com o naturalismo que caracteriza o discurso científico contemporâneo?

Parte das dificuldades decorre do fato de que a teleologia foi descartada nas ciências físicas modernas como explicação válida de fenômenos naturais, por conta de uma suposta inversão da ordem temporal nas relações causais. Supostamente, nas explicações teleológicas um efeito estaria sendo entendido como determinante de sua própria causa, conflitando com um princípio largamente aceito desde a revolução científica do século XVII, o de que os efeitos seguem às causas. Outras dificuldades decorreram da naturalização do discurso científico no século XIX, uma vez que as explicações teleológicas pareceriam implicar alguma forma de planejamento dos seres vivos. Por fim, do pensamento darwinista decorre uma terceira dificuldade, em virtude da visão – também largamente aceita – de que a evolução é um processo histórico aberto, que não tem metas ou finalidades, como, por exemplo, a origem da espécie humana. Nessa postagem, focaremos nossa atenção nessas três dificuldades.

Todas estas são preocupações importantes, que demandam soluções: é preciso explicar a teleologia eliminando a possibilidade de interpretação como se invertesse a ordem temporal de causas e efeitos. É fundamental para uma explicação compatível com a ciência naturalizar o entendimento teleológico dos seres vivos, tornando-o inteiramente compatível com o modo como a causalidade é pensada na ciência moderna, em particular, sem que os antecedentes causais de um fenômeno natural jamais incluam causas não-naturais. Por fim, a ideia de que a evolução em si tem metas deve ser recusada.

O ser vivo como causa e efeito de si mesmo: naturalizando a teleologia

O que pode ser novidade para muitos é que todas essas preocupações têm soluções já bem desenvolvidas, que tornam possível tanto o professor de ciências ou biologia, quanto o biólogo, quanto qualquer cientista ou outra pessoa, se bem informados, usar explicações teleológicas de modo válido e consistente com o pensamento científico contemporâneo.

Desde a Crítica do Juízo, do filósofo alemão Immanuel Kant, tem sido elaborado com profundidade cada vez maior um entendimento dos sistemas vivos como meios e fins em si mesmos, de modo que fenômenos associados a objetivos, metas, funções têm uma recursividade que torna sem sentido afirmar que efeitos viriam, nesses casos, após as causas. Na teoria da autonomia biológica desenvolvida por Alvaro Moreno, Matteo Mossio e colaboradores, por exemplo, os sistemas vivos são compreendidos como detentores de um “propósito intrínseco”, com base no entendimento de sua organização como inerentemente teleológica, no preciso sentido de que sua própria atividade é, de maneira fundamental, dirigida a uma finalidade (telos), a manutenção das condições de sua própria existência.

Esta é, além disso, uma compreensão inteiramente naturalizada da teleologia, que demarca regimes causais distintivos nos sistemas vivos, irredutíveis a processos físico-químicos, embora dependentes deles, mas fundamenta sua legitimidade em termos de uma concepção de causalidade cientificamente aceitável. Essa visão permite deixar de lado, então, preocupações tanto com a ordem temporal de causas e efeitos, quanto com a naturalização da explicação teleológica.

Nesta teoria, o que conecta a organização biológica à teleologia intrínseca é o conceito de autodeterminação: a organização biológica determina a si mesma no sentido de que os efeitos de sua atividade contribuem, numa relação circular, para sua automanutenção, e assim para a persistência da própria atividade. Nessa relação circular, causas e efeitos se concatenam de tal modo que não se pode supor qualquer inversão da ordem temporal esperada. Desse modo, também se estabelece uma noção biologicamente distintiva de propósito: a teleologia é intrínseca no caso dos sistemas vivos, e não extrínseca, como nos artefatos, uma distinção que foi discutida décadas atrás pelo filósofo Hans Jonas.

Duas consequências muito importantes seguem dessa distinção. Primeiro, que ao entender os seres vivos teleologicamente não há qualquer necessidade de postular um designer externo a eles, comprometendo-se com visões não-naturalizadas. Isso significaria propor que a teleologia dos seres vivos é extrínseca, que, como no caso dos artefatos, eles seriam produzidos desde fora. Mas desse modo perde-se de vista um dos aspectos mais fundamentais desses seres, o de que eles produzem a si mesmos, e assim exibem uma teleologia intrínseca, que lhes é característica. Segundo, a distinção entre teleologia intrínseca e extrínseca mostra que identificar o propósito dos seres vivos com a manutenção de suas condições de existência e atividade significa que não há necessidade de apelar a ideias antropomórficas, como desejo, volição, deliberação etc., para entender seu funcionamento teleológico.

É importante perceber que a teleologia intrínseca dos seres vivos é caracterizada por uma normatividade, isto é, ela diz respeito não somente ao que o ser vivo factualmente faz, mas também – e fundamentalmente – ao que ele normativamente deve fazer. E, mais, esta é uma normatividade naturalizada, porque baseada na automanutenção do sistema: um critério naturalizado estabelece quais normas o sistema deve seguir, dado que ele deve se comportar de uma maneira específica, e suas partes devem funcionar de uma maneira específica, porque, de outro modo, o sistema (e, logo, suas partes) deixa de existir. É nesse sentido que se pode dizer que as condições de existência de um sistema vivo são as normas (intrínsecas e naturalizadas) de sua própria atividade (dotada do propósito de sua automanutenção).

Essa naturalização da teleologia implica, então, um entendimento naturalizado de um dos conceitos mais usados na biologia, cujo papel explanatório nem sempre é bem entendido, a saber, o conceito de função. Na teoria da autonomia biológica que estamos discutindo aqui, quando funções são atribuídas às partes dos sistemas vivos, entende-se que elas correspondem aos efeitos causais dessas partes que contribuem para manter a organização do sistema. A autodeterminação e automanutenção do sistema são alcançadas em virtude das intrincadas interrelações de componentes e suas funções, que formam uma rede na qual eles são tanto mutuamente dependentes, quanto funcionalmente complementares. Por exemplo, nosso corpo se automantém porque nossos sistemas orgânicos (circulatório, respiratório, digestório etc.) se relacionam uns com os outros numa rede de dependências mútuas e complementares, que determinam nossas condições de existência e, assim, suas próprias condições de existência. Estamos de volta a Kant: o raciocínio teleológico oferece um princípio organizador de nosso entendimento dos sistemas vivos, ao colocar em primeiro plano uma explicação do ser vivo em termos de sua unidade, considerando que ele é tanto causa quanto efeito de si mesmo.

Distinguindo formas legitimas e ilegítimas do raciocínio teleológico na ciência contemporânea

Por fim, uma distinção apropriada entre formas de raciocínio teleológico torna possível separar usos cientificamente legítimos e ilegítimos. Em seu O Desenvolvimento do Conhecimento Biológico, o biólogo Ernst Mayr propõe uma diferenciação útil entre modos de pensar teleologicamente aceitáveis ou não no discurso científico. Ele aborda dois modos de pensar que, malgrado sua legitimidade e contribuição em outros sistemas de conhecimento, não encontram espaço na ciência contemporânea: de um lado, a ideia de uma teleologia cósmica, conforme a qual todo o universo ou cosmos seria teleológico, como assumido por filósofos como Aristóteles ou religiões como as judaico-cristãs; de outro, a ideia de que o processo evolutivo teria uma meta, usualmente vista como a origem dos seres humanos. No entanto, explicações que apelam a tendências em processos naturais (que Mayr denomina “teleomáticos”), devidas ao fato de que esses processos obedecem a leis, são inteiramente válidas no discurso científico. E o mesmo pode ser dito de explicações teleológicas distintivas dos sistemas vivos, como abordamos acima, mas sem mobilizar – como Mayr – a ideia de teleonomia, que se apoia na suposição de que tais sistemas exibem comportamentos e atividades dirigidas a fim porque possuiriam programas internos (frequentemente entendidos como programas genéticos) que trariam em si mesmos a especificação de suas finalidades.

Não utilizamos essa interpretação por recusarmos a ideia de programa, como insuficiente para entender sistemas que não têm distinção clara nem entre sua estrutura material (hardware) e sua operação lógica (software), nem tampouco entre dados e programas, como propôs o filósofo Henri Atlan. Isso para não falar do instrucionismo e preformacionismo incorporados na ideia de programas genéticos. Este não é o espaço, contudo, para estendermos essa discussão. Como foi dito acima, há muito a dizer sobre o assunto da teleologia e não podemos ser exaustivos no espaço que temos.

De qualquer modo, esperamos que estes primeiros passos possam dirimir, ao menos em parte, o medo que os biólogos e outros cientistas, ou professores e outros profissionais, costumam ter da teleologia, e, ao mesmo tempo, convidar os leitores a pensarem na teleologia distintiva dos sistemas vivos de modo naturalizado e intrínseco a eles. Até as próximas palavras sobre esse tema tão instigante! Nos links do texto e nas indicações abaixo, há muitas jornadas nas quais se lançarem antes de voltarmos ao assunto aqui no Darwinianas.

Charbel N. El-Hani

(Instituto de Biologia/UFBA)

PARA SABER MAIS

Allen, Colin & Neal, Jacob. (2020). Teleological notions in biology. The Stanford encyclopedia of philosophy (Spring 2020 Edition), Edward N. Zalta (ed.).

Jonas, Hans. (1966). The phenomenon of life. Towards a philosophical biology. New York, NY: Harper and Row.

Mayr, Ernst. (1982). The growth of biological thought. Cambridge, MA: Harvard University Press.

Moreno, Alvaro & Mossio, Mossio. (2015). Biological autonomy. Dordrecht: Springer.

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Costela de Adão ou cromossomo de Eva? As diversas formas de se criar dois sexos distintos

A reprodução sexual surgiu há mais de 1,2 bilhão de anos, sendo quase universal entre os eucariotos. Seu papel principal é misturar o material genético de diferentes indivíduos. A reprodução sexual de muitos organismos multicelulares levou à evolução de gametas de diferentes tamanhos e à evolução de dois sexos distintos. Apesar do resultado da determinação sexual —diferenciação em machos ou fêmeas— ser muito conservada, os caminhos adotados por cada espécie podem ser muito diferentes.

A curiosidade sobre as origens dos diferentes sexos deve ser quase tão antiga quanto a nossa percepção das diferenças morfológicas entre machos e fêmeas. As explicações foram muitas ao longo do tempo. Aristóteles propôs que indivíduos do sexo masculino eram caracterizados pela abundância do elemento fogo, enquanto indivíduos do sexo feminino eram caracterizados pela abundância de água e, portanto, a temperatura determinaria o sexo. A partir disso, também foi proposto que os embriões que se desenvolviam no lado direito do útero, dito o lado mais quente, tornavam-se machos e aqueles que se desenvolviam no lado esquerdo, fêmeas. Passaram-se mais de dois mil anos até que Hermann Henking observasse, em 1891, um cromossomo com comportamento peculiar em um hemíptero (percevejos) do gênero Pyrrhocoris. Henking notou que algumas células continham 12 cromossomos e outras continham 11, o que parecia uma contradição ao conceito da constância do número dos cromossomos para uma dada espécie. O cromossomo, chamado de acessório posteriormente, era diferente. Ele era o único cromossomo não pareado na metáfase da meiose. Durante a anáfase, os cromossomos se dividiam (ou separavam-se), mas isso não acontecia para esse cromossomo, que se movia como uma única unidade para uma das duas novas células. Henkins se referiu ao cromossomo diferente como elemento X (elemento desconhecido), pois ele não sabia classificá-lo e não fez associação deste elemento com a determinação do sexo. Clarence Erwin McClung, Edmund Beecher Wilson e Nettie Maria Stevens foram os primeiros a propor que os cromossomos acessórios determinavam o sexo. Wilson e Stevens descobriram dois diferentes sistemas de determinação cromossômica do sexo, XX/XY e XX/XO. Logo o sistema de aves, borboletas e mariposas, ZZ/ZW, também foi descoberto, assim como sistemas sem nenhuma diferença aparente nos cromossomos. Ainda não se sabia, no entanto, o que tornava aqueles cromossomos especiais. Até a descoberta dos genes de determinação sexual.

Em organismos-modelo, a determinação sexual é iniciada por um gene principal que ativa a cascata de diferenciação em machos ou fêmeas (gene Sry em mamíferos, gene Sxl em drosófila, tra em diversos insetos e xol-1 em Caenorhabditis elegans, por exemplo). São genes que codificam fatores de transcrição que, quando expressos, ativam genes efetores que levam ao desenvolvimento de estruturas de machos ou de fêmeas. Os cromossomos do sexo heterogamético (aquele que possui dois cromossomos diferentes) evoluem a partir de autossomos que são inicialmente idênticos e param de recombinar após adquirir um gene de determinação sexual. Havendo recombinação entre os cromossomos, a seleção pode agir independentemente em cada mutação, mas na falta dela, há uma redução na eficiência da seleção que age no cromossomo inteiro (tema já discutido aqui no Darwinianas). Um efeito colateral comum da recombinação reprimida nos cromossomos Y e W, por exemplo, é a perda da maioria de seus genes. Isso acontece em inúmeros grupos animais, incluindo mamíferos, pássaros, cobras e insetos. Nos casos mais extremos, o Y ou W é totalmente perdido, resultando nos sistemas X0 (como grilos e gafanhotos, por exemplo) e Z0 (algumas mariposas).

Apesar dessas observações em muitos organismos-modelo, fica cada vez mais claro que diversos mecanismos para determinação do sexo evoluíram independentemente (como revisado por Bachtrog e colaboradores). Répteis como crocodilos e tartarugas e alguns peixes têm determinação sexual dependente de temperatura; larvas de um verme do gênero Bonellia só se desenvolvem como machos se tiverem o encontro com uma fêmea; algumas plantas e animais mudam de sexo durante sua vida em resposta a estímulos externos. A evolução desses mecanismos é tão rápida que é possível observar diferentes mecanismos atuando dentro de uma mesma espécie (em sapos e peixes, por exemplo). Na mosca doméstica, a determinação sexual é poligênica. Há um gene determinante do desenvolvimento de machos no cromossomo Y (fator M) e machos, em geral, são XYM e fêmeas são XX.  No entanto, foram observados machos XX em algumas populações. Esses machos carregavam uma cópia do fator M em um dos autossomos (AM).  

Em mamíferos, no entanto, com a observação de uma grande variedade de organismos, o sistema XY parecia ser conservado. Os cromossomos sexuais dos mamíferos evoluíram há mais de 150 milhões de anos a partir de um par autossômico no ancestral comum de mamíferos placentários e marsupiais. O cromossomo Y, por um lado, sofreu uma importante degeneração e menos de 5% dos genes permaneceram no cromossomo. Em roedores, dez genes são geralmente encontrados e apenas cinco genes são comuns a todas as espécies com cromossomos Y sequenciados (incluindo o gene Sry). O cromossomo X, por outro lado, tem mais de 90% de seu conteúdo gênico conservado em mamíferos. O roedor Microtus oregoni é uma rara exceção dentro do grupo. M. oregoni tem dois cromossomos sexuais, X e Y, que não são homólogos aos demais cromossomos sexuais de mamíferos. Curiosamente, número de cromossomos sexuais é diferente entre as células germinativas diplóides e as células somáticas e a distribuição dos cromossomos sexuais entre os tipos de células é invertida em machos e fêmeas: fêmeas têm cromossomos sexuais emparelhados nas células germinativas (2n = 18, XX) e não emparelhados em células somáticas (2n = 17, X0), enquanto os machos têm cromossomos sexuais emparelhados em células somáticas (2n = 18, XY), mas um único cromossomo desemparelhado nas germinativas (2n = 17, Y0). Assim, o macho produz gametas portando um cromossomo Y ou nenhum cromossomo sexual.

Para desvendar os mecanismos subjacentes a esse novo sistema de determinação, pesquisadores sequenciaram e montaram o genoma de M. oregoni. Esse genoma não continha um cromossomo homólogo ao Y de outros mamíferos, mas oito dos 10 genes observados no Y de roedores foram encontrados no cromossomo X montado de M. oregoni. A expressão desses genes era observada tanto em machos como em fêmeas, ao contrário de espécie irmã, Microtus longicaudus, cuja expressão era restrita aos machos. Ou seja, a reorganização do genoma de M. oregoni fez com que genes que estavam restritos aos machos por 150 milhões de anos passassem a ser expressos nas fêmeas!

Eles então fizeram um teste para estimar quantas cópias de cada tipo de cromossomo estavam presentes nos indivíduos. Para isso, quantificaram o número relativo de moléculas sequenciadas (cobertura) derivadas de autossomos e cromossomos sexuais em células somáticas de machos e fêmeas. Se as células somáticas de machos fossem XY e de fêmeas X0, seria esperado observar cromossomos sexuais com metade da cobertura de cromossomos autossômicos (já que as células somáticas possuem duas cópias de cada um deles). Como esperado, a cobertura do X em fêmeas era metade daquela observada para os autossomos, mas isso não foi observado para os machos. Neles, cobertura dos cromossomos sexuais não era diferente da cobertura dos autossomos. Essa foi uma das evidências que levaram à conclusão de que machos não possuíam um X e um Y, mas sim dois cromossomos X, um com herança paterna, XP, e outro com herança materna, XM.

O mecanismo de inativação de um dos cromossomos também foi observado nos machos, guardando muita semelhança com mecanismo de silenciamento do X extra de fêmeas de outros mamíferos. Em M. oregoni, a inativação não é aleatória. Em todos os casos, o cromossomo silenciado era o de origem paterna, XP. A presença de genes derivados de Y em ambos os sexos e a substituição do cromossomo Y ancestral por um segundo cromossomo X em machos de M. oregoni poderiam ser explicadas pelo movimento dos genes do Y para o X, seguido pela perda do cromossomo Y. Foram encontradas evidências de fusão do Y ancestral aos novos cromossomos XP e XM. Um outro resultado surpreendente foi a detecção de várias cópias do gene determinante do sexo maculino, Sry, no XM, com herança materna.

Esses resultados revelam um padrão de transformação de um cromossomo sexual que era anteriormente desconhecido nos mamíferos: M. oregoni perdeu seu cromossomo Y e machos possuem dois cromossomos X com pedaços do Y ancestral, XPXM. Surpreendentemente, genes ancestrais masculinos podem ser acomodados em genomas de fêmeas e indivíduos com cariótipo XM0 possuem cópias do gene determinante do sexo maculino, Sry, e expressão de genes derivados do Y. Esse é um mistério ainda a ser respondido: como esses indivíduos evitam a masculinização e se desenvolvem como fêmeas férteis? É possível que ainda encontremos outros sistemas surpreendentes de determinação sexual na natureza e eles poderão nos ajudar a compreender as mudanças cromossômicas subjacentes às diversas formas de se criar dois sexos distintos.

Tatiana Teixeira Torres (USP)

Para saber mais:

– Ilona Miko (2008) Sex chromosomes and sex determination. Nature Education, 1, 108.

Revisão em inglês sobre a descoberta dos cromossomos sexuais e uma breve descrição de mecanismos cromossômicos de determinação sexual em diversas espécies.

– Laura Hake & Clare O’Connor (2008) Genetic mechanisms of sex determination. Nature Education, 1, 25.

Nessa revisão, também em inglês, o foco está nos mecanismos moleculares de diferenciação sexual, com a descrição dos processos e genes envolvidos no desenvolvimento dos indivíduos dos diferentes sexos.

Crédito da imagem: “O cromossomo Y é pequeno em comparação com o X, mas é necessário para manter os níveis de alguns genes altos o suficiente para que os mamíferos sobrevivam”. ANDREW SYRED/SCIENCE SOURCE

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DNA migrante na diversidade e na doença

Além de desbravar novos territórios, os movimentos migratórios humanos trazem consigo uma bagagem muito diversa. Não estamos falando somente de objetos pessoais ou de tradições culturais – as migrações também introduzem variações genéticas pré-existentes, inclusive algumas associadas a doenças. Quais são os impactos dessa introdução de variantes genéticas em populações miscigenadas, como a brasileira? É o que vamos discutir hoje.

A história da humanidade sempre foi marcada pela presença de doenças. Obviamente, quando olhamos para as pandemias de patologias infectocontagiosas, o impacto sobre a sociedade é visível, e seu curso deixa marcas profundas que podem perdurar por séculos. Afinal, milhares ou milhões de mortes são consequências que ficam registradas como uma herança sombria para nos lembrar ao que podemos estar sujeitos. Ao mesmo tempo, a eclosão de catástrofes sanitárias funciona como um motor que empurra as ciências biomédicas no caminho das descobertas sobre os mecanismos responsáveis pelas doenças e das buscas pelos tratamentos. Continue Lendo “DNA migrante na diversidade e na doença”

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Nas teias do social

O que falta para sermos mais que a soma da inteligência das partes?

É comum dizermos que agimos de tal ou qual forma por nossa personalidade impulsiva, ou extrovertida, ou controladora, aparentando assim justificar nossas ações. Podemos até avaliar de forma relativamente precisa aspectos de nossa personalidade. Certos indivíduos são sistematicamente mais extrovertidos que outros, e independentemente do tipo de avaliação que utilizemos, vamos sempre encontrar um ranqueamento estável entre indivíduos: um deles sempre em primeiro, outro sempre em segundo, terceiro, e assim sucessivamente, por exemplo, no quesito extroversão. A existência deste ranque estável indica estabilidade no comportamento, indica a personalidade. A personalidade é parte da explicação de nosso comportamento em geral, inclusive, por exemplo, com relação à pandemia: há indivíduos que sistematicamente se isolam em casa, enquanto outros, muitas vezes, escolhem não se isolar. Claro, muitos fatores contribuem para estas decisões, incluindo impulsionamentos em massa em redes sociais patrocinadas e com perfis falsos, mas o ponto aqui é apenas que a personalidade é um desses fatores. De qualquer modo, em um tema assim delicado, é preciso muito cuidado e atenção: o fato de conseguirmos explicar algo não significa que conseguimos justificar esse algo. Aglomerações e festas no meio de uma das maiores pandemias que o mundo já enfrentou são decididamente atitudes irracionais, e injustificáveis.

Será que a personalidade seria também uma explicação para a diferença entre culturas ou países? Digo, será que a taxa de mortalidade nesta pandemia estaria associada à personalidade do grupo como um todo? Será que faria sentido ranquear os países no quesito ousadia, sendo o Japão sistematicamente menos extrovertido que, por exemplo, o Brasil? Para avaliar esta possibilidade, precisamos primeiro separar a ideia da existência de personalidade em grupo da ideia, um tanto distinta, da existência de personalidade de grupo. A personalidade humana e animal é sempre fruto do ambiente social do indivíduo, e desta forma a minha personalidade certamente varia em função do meu grupo de amigos. De certa forma, minha personalidade é sempre ligada ao meu entorno, pois ela existe só neste grupo específico, ela se funda em interações sociais estáveis e estabelecidas. Minha personalidade não se dá jamais no vácuo, mas sempre em um contexto social que a influencia. Indivíduo e grupo estão entrelaçados, e a esta personalidade individual fundada no social podemos chamar personalidade em grupo. Agora, da existência de personalidade em grupo não decorre que o grupo em si tenha uma personalidade, digamos, autônoma em relação à personalidade dos indivíduos que compõem o próprio grupo: personalidade em grupo não resulta necessariamente em personalidade de grupo. Enquanto a personalidade do indivíduo (que vive em grupo) é medida apenas no indivíduo, a personalidade do grupo é medida apenas no grupo. Isso significa que seria possível existir, por exemplo, um grupo tímido (personalidade do grupo) formado por indivíduos relativamente ousados (personalidade dos indivíduos). Como isso seria possível? E como estudar estes distintos níveis de personalidade?

Como ser humano é sempre muito complicado, cientistas passaram a estudar esta questão em animais sociais mais simples, como abelhas, formigas, aranhas. E como eles fazem isso, como estudam personalidade em animais tão distintos de nós? Muito simples (aliás, simples demais). Separa-se a aranha de seu grupo social, espera-se que ela se habitue ao trauma desta manipulação (volte a andar e explorar seu novo ambiente), para então simular em laboratório um evento em que ela estivesse sendo caçada (simula-se o bater de asas de uma ave predadora). A aranha imediatamente se recolhe, formando uma bolinha de pernas coladas ao corpo, camuflada em um canto qualquer. Alguns indivíduos se recuperam rapidamente do “ataque da ave”, e passam a explorar novamente o ambiente, enquanto outros, sistematicamente, são menos ousados, demoram mais para retomar o normal da vida. Assim, medimos a ousadia de cada indivíduo medindo o tempo para se recuperar do ataque, e mostramos que, sim, aranhas, abelhas, formigas, cupins, e qualquer outra espécie que já tenha sido medida, apresentam personalidade.

Mas falávamos de personalidade de grupo … então, como medir a personalidade de uma colmeia? Para isso, precisamos de uma tarefa que seja coletiva, como, por exemplo, a decisão de um formigueiro entre duas fontes alternativas de alimento, uma mais próxima, outra mais distante. Esta decisão não é nunca tomada por um indivíduo: formam-se trilhas simultâneas para as duas fontes de alimento, e a trilha que recrutar mais formigas vence, o que de certa forma reflete uma democracia curiosa, na qual cada indivíduo vota em uma das opções (segue uma das duas trilhas) sem nunca conhecer simultaneamente as duas. Esta democracia às escuras sintetiza o processo decisório social em muitas das escolhas dos insetos sociais. Sabendo disso, os pesquisadores oferecem um problema para um formigueiro (esta escolha entre duas fontes de alimento) e medem quanto tempo demora para a decisão social. Fazem o mesmo para um segundo formigueiro, e um terceiro, e percebem, repetindo muitas vezes o experimento, que um dos formigueiros sempre é o primeiro a decidir, outro é sempre o segundo, e assim por diante: há um ranque estável entre os formigueiros. A partir de experimentos deste tipo, os pesquisadores concluem que há diferenças estáveis entre os formigueiros, no que se refere ao comportamento social. A estas diferenças, eles denominam personalidade social, que foi evidenciada em inúmeras espécies de insetos e aranhas sociais.

Agora vem nossa pergunta: esta personalidade social reflete a personalidade de grupo, a existência de um novo nível de organização acima do indivíduo, ou reflete simplesmente a personalidade dos indivíduos? No primeiro caso, teríamos de fato uma organização social tal que seria a sociedade que controlaria as interações entre os indivíduos, de modo que os indivíduos seriam apenas peões agindo cegamente em um jogo no qual a estratégia global vencedora não estaria no cérebro dos indivíduos, mas sim na organização de suas interações. No segundo caso, a organização das interações seria apenas um subproduto da ação dos cérebros individuais: não haveria uma macro-estrutura que se superporia às decisões dos indivíduos.

O problema é que o resultado dos estudos com personalidade em insetos sociais não nos permite distinguir entre as duas situações acima: os resultados são compatíveis tanto com a existência, quanto com a inexistência de uma macro-estrutura organizando as interações. Assim, temos que ser mais precisos para distinguir a existência de níveis superiores de organização social.

Foi exatamente essa análise precisa e minuciosa das interações sociais que foi publicada recentemente por nosso grupo de pesquisa. Quando analisamos as interações dentro do formigueiro, ou dentro da colmeia, verificamos que em nenhuma das espécies estudadas existe um nível de organização social que autonomamente manipula as decisões dos indivíduos, fazendo-os trabalhar, por assim dizer, por uma causa maior. Formigueiros, cupinzeiros, colmeias, estas estruturas não são super-organismos, ao menos no sentido de terem uma mente social que controla as mentes de seus indivíduos. Elas não apresentam um nível superior (ao do indivíduo) com autonomia para tomar decisões pelo coletivo. Elas constituem, sim, processos emergentes complexos, ou seja, processos cujo resultado global não é previsível a partir apenas do comportamento de suas partes.

Processos cognitivos emergentes certamente aumentam de forma não linear a percepção e inteligência do conjunto. No entanto, esses processos emergentes auto-organizados, por complexos que sejam do ponto de vista dos indivíduos, são simples demais do ponto de vista do funcionamento social. Uma trilha de saúva (um processo emergente) é uma estrutura social auto-organizada, imprevisível do ponto de vista do indivíduo, e que amplia de forma não linear a eficiência do forrageamento (coleta de folhas) ao uniformizar o comportamento dos indivíduos ao redor de uma atividade.

No entanto, do ponto de vista do funcionamento social, uma trilha é uma estrutura simples, e para que haja cognição neste nível social teríamos que ter trilhas inter-comunicantes criando estruturas de retroalimentação entre elas. A escolha entre fontes de alimento, entre duas ou mais trilhas, se dá muitas vezes sem troca de informação entre as trilhas, que são assim quase que independentes umas das outras. Para haver cognição propriamente social teríamos que ter uma teia de trilhas (ou outras atividades sociais auto-organizadas) que formasse uma superestrutura. Uma superestrutura que integrasse informações distintas e conduzisse a um processo decisório social unificado e autônomo (em relação às decisões de cada indivíduo). Sem uma superestrutura informacional, não há um desacoplamento das decisões coletivas em relação às decisões individuais, e assim são efetivamente os indivíduos, e não um coletivo autônomo, que estão no comando. Há personalidade nos indivíduos, mas o coletivo, o coletivo ainda parece mudo … será que, no fundo, não somos em muito semelhantes a essas formigas?

Hilton Japyassú

Para saber mais

Briffa, M., & Weiss, A. (2010). Animal personality. Current Biology, 20(21), R912-R914.

Carere, C., & Locurto, C. (2011). Interaction between animal personality and animal cognition. Current Zoology, 57(4), 491-498.

Japyassú, H. F., Neco, L. C., & Nunes-Neto, N. (2021). Minimal organizational requirements for the ascription of animal personality to social groups. Frontiers in Psychology, 11, 3586.

Webster, M. M., & Ward, A. J. (2011). Personality and social context. Biological reviews, 86(4), 759-773.

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O Renascimento Científico das Mulheres Guerreiras

A historiografia tradicional tem se centrado em figuras masculinas como centrais no apogeu de diversas civilizações, no entanto novas evidências científicas apontam mulheres guerreiras e caçadoras em diferentes tempos e lugares.

Em 1890, um rico herdeiro inglês, há tempos inspirado pela mitologia grega, comprou grande parte da ilha de Creta, na Grécia, obstinado a encontrar o labirinto do Minotauro. Ao final de alguns anos de trabalho, Sir Arthur Evans encontrou uma civilização antiga desconhecida, a que ele nomeou minoicos. No sítio arqueológico de Cnossos, são marcantes os indícios de que essa era uma civilização onde as mulheres tinham grande prestígio e poder. No entanto, ao escrever os seus achados em uma vasta coleção de livros, nada sobre essas evidências foi mencionado. Para piorar, Evans reconstruiu uma imagem de um príncipe minoico com restos do que seriam diferentes estátuas masculinas. Seria esse comportamento mal-intencionado? Desonesto? Talvez. No entanto, é mais provável que Arthur Evans fosse apenas uma construção do seu tempo, um senhor de posses inglês descrevendo seu novo mundo dentro dos parâmetros vitorianos, onde as mulheres não eram figuras principais, e sim decorativas.

A percepção sobre outras culturas sempre terá um viés introduzido por nós mesmos, nossa cultura, nossos valores. Pensem nas invasões dos vikings na Europa Ocidental. Ou nos povos astecas defendendo seu território de invasores estrangeiros. E por último em mongóis lutando contra o império chinês. Posso assumir com certa segurança que a maioria de vocês pensou em homens, altos, fortes e armados. O nosso contexto cultural foi moldado por homens guerreiros e mulheres na sombra das guerras, pois contar a história dessa maneira é reafirmar a dominação por mais algumas gerações a serem educadas.

A novidade é que, com auxílio de novas ferramentas analíticas, diversas descobertas têm apontado para a existência de mulheres guerreiras, e poderosas, em várias das grandes civilizações que nos precederam. Em 1878, uma ossada foi encontrada na Suécia, junto com diversas armas. Enterramentos dessa natureza na sociedade viking eram reservados a guerreiros de alta hierarquia. Assumiu-se, então, que se tratava de um importante guerreiro viking, até análises de DNA realizadas em 2017, quase um século e meio depois da descoberta, revelarem que se tratava de uma mulher. Esse foi o primeiro indício que apontava indubitavelmente para a presença de uma líder guerreira viking. Em outra parte do mundo, e algum tempo antes da era viking, na dinastia chinesa Wei do Norte (386-557 d.C.), a lenda de Hua Mulan começou a ser contada. Tratava-se da história de uma jovem, vestida de homem, que toma o lugar do seu pai no exército para ir à guerra. Essa história foi retratada em animações e várias outras produções. No entanto, até recentemente não havia nenhuma comprovação de mulheres guerreiras nos exércitos imperiais chineses, até a descoberta de dois esqueletos femininos na Mongólia, pertencentes ao período Xianbei (147-552 d.C.). Esse período é conhecido pela fragmentação política e diversas revoltas que teriam dado origem à lenda de Mulan. Outro sepultamento encontrado há algumas décadas já apontava para a presença de uma dezena de mulheres guerreiras na Mongólia, mas não foi respaldado pela comunidade científica da época. Recentemente, começaram a ser revelados indícios mais antigos da presença de mulheres guerreiras, como esqueletos eurasianos de mulheres citas, do século 5 a.C. Os citas eram uma importante sociedade nômade guerreira neste período, que se expandiu pelo leste da Europa. Os indícios mais antigos de mulheres caçadoras vêm da América, e datam de 9 mil anos antes do presente, nas terras altas da América do Sul. Estudos arqueológicos dos sítios andinos mostram que esta parecia ser a regra, e não a exceção, sendo que mulheres caçadoras deveriam ter representado cerca de 50% dos caçadores do Paleolítico.

Existem outras evidências de transferência cultural em estudos científicos, ou seja, de situações em que um conceito da sociedade da época se sobrepõe às evidências científicas. Um exemplo é encontrado no pensamento colonialista, intensificado a partir do século XV, com a fundamentação científica e religiosa do racismo. Antes disso, o pensamento aristotélico já havia colocado as mulheres à margem da sociedade. Organizando a natureza de maneira hierárquica, os gregos estabeleceram a ideia da mulher como um ser inferior. O Renascimento, que foi profundamente influenciado pelas ideias de Aristóteles, firma e estabelece a ideia do corpo feminino como menos desenvolvido que o masculino – que seria o corpo ideal. No século XIX, Charles Darwin mencionava em seus escritos uma fraqueza intelectual das mulheres quando comparadas aos homens. Darwin, nesse contexto, apenas expressava sua criação religiosa e vitoriana em suas ideias. O século XIX foi intensamente marcado pelo determinismo biológico, ideia segundo a qual desigualdades sociais poderiam ser justificadas por características fisiológicas e genéticas. Nessa época crescia o interesse por raça e sexo, mas não como objeto de estudos científicos, e sim para justificar a inferioridade de pessoas que não fossem homens cis brancos.

Embora a ciência tenha tido seus percalços, sendo direta e indiretamente responsável por atrocidades e condutas duvidosas, é inegável que nenhuma instituição na História teve mais impacto no bem-estar social do que a ciência. Nessa época de revisões dos apagamentos, como é o caso das mulheres guerreiras, e de eventuais cancelamentos, a importância da ciência e de seus interlocutores deve ser ponderada por seu papel no desenvolvimento social e por sua natureza revolucionária e com extenso potencial de autorreformulação.

Tábita Hünemeier

IB/USP

PARA SABER MAIS

Fuentes A. (2012) Race, Monogamy, and Other Lies They Told You – Busting Myths about Human Nature. University of California Press, 277p.

Saini A. (2017) Inferior: How Science Got Women Wrong and the New Research That’s Rewriting the Story. Beacon Press. 224p.

Fonte da imagem: https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/7/2019/03/PMB68F-56729d1.jpg?webp=true&quality=90&resize=620%2C413

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Vai um cafezinho aí?

Quando ouvimos a palavra “café” muitas coisas vem à nossa cabeça, de modo geral coisas muito agradáveis, não é mesmo? Pode ser um ambiente acolhedor, um mimo de vó, uma conversa interessante em um ambiente agradável, o início de um dia. Aqui na Bahia, falamos com frequência: “vamos tomar um café lá em casa”, ao convidar uma amiga ou amigo para um encontro familiar. Só de pensar as vezes já podemos até sentir o aroma agradável. Pois é, o café está relacionado a rituais diários que muita gente. Esta infusão de cor escura, de aroma e sabor complexo, também está associada a produtividade e ao trabalho. Para fazê-la precisamos dos grãos torrados e moídos, mas de onde vêm esses grãos? Pois é, neste post vamos conhecer um pouco mais sobre as plantas que dão origem a esses grãos. Vamos lá?

Segundo o World Atlas, depois do petróleo o café é a segunda maior commodity a ser negociada. Esta informação é controversa, mas o fato é que mesmo não sendo a segunda, o café está entre as 5 primeiras commodities mais negociadas no mundo. Foi estimado que em 2016 aproximadamente US$ 19 bilhões foram movimentadas pelo seu comércio. O café é a terceira bebida mais consumida, água e chá são as duas primeira no ranking. Aproximadamente meio trilhão de xícaras são consumidas anualmente no mundo. O Brasil é responsável por cerca de um terço da produção de café anual (aproximadamente 2,5 milhões de toneladas métricas, sendo o maior exportador de café do planeta. Com mais de três bilhões plantas de café e com mais de cinco milhões de trabalhadores empregados nas atividades agrícolas, lideramos a produção de café há 150 anos. No Brasil mais de 1,8 milhões de hectares de terra são destinados ao cultivo do café gerando em 2019 uma receita de 19,3 bilhões de reais. Em Minas Gerais, Espírito Santo, São Paulo e Bahia está a maior parte da produção de café do País. A variedade arábica ocupa a maior parte da área plantada por café no Brasil, aproximadamente 1,5 milhões de hectares. É importante ressaltar que nem todo o café produzido no mundo é destinado a produção o consumo de café como bebida. Parte da produção é destinada à extração de cafeína para a produção de fármacos e estimulantes. Sem dúvidas, o café é muito importante para a economia global, para hábitos e rituais diários historicamente.  Mas… o que são essas variedades de café? Como podemos compreender melhor a sua diversidade, evolução e ecologia?

A planta do café pertence ao gênero Coffea, que tem mais de 120 espécies. A evolução deste gênero está associada à variação do tamanho do seu genoma e à pequenas alterações cromossômicas. As espécies mais conhecidas deste gênero são Coffea arabica, conhecida popularmente como “arábica” e Coffea cenephora, conhecida como “robusta”. Estas duas espécies são responsáveis por de 60 a 80% e 20 a 40% da produção mundial de café, respectivamente. Estudos apontam uma origem recente para a espécie C. arabica. Evidências moleculares relacionadas à distribuição geográfica atual indicam que esta espécie é fruto do cruzamento entre C. canephora e C. eugenioides. Hoje também utilizamos o conhecimento sobre as características das plantas para induzir o cruzamento entre plantas para melhoria da produção, dando origem ao que chamamos de variedades de café. Neste post aqui do Darwinianas, Ana Almeida explica a importância do cruzamento entre linhagens distintas para produção agrícola mundial. Para produtores e comerciantes de café essas variantes fazem toda diferença. Para muitos consumidores também, especialmente aos aficionados por cafés “especiais” (falaremos um pouco mais sobre isso ainda neste post). As variedades de café, apresentam cores, aromas e sabores muito diferentes. Algumas variedades são extremamente valorizadas, como por exemplo o café Blue Mountain, da Jamaica, por características própria das plantas, mas também por influência dos locais de plantio, que conferem características próprias aos frutos e consequentemente, aos grãos. Algumas variedades, no entanto, são mais valorizadas devido ao seu modo de produção. Um outro aspecto super importante para a biologia do café é a produção de cafeína (e seu efeito sobre a saúde humana), mas isso será assunto para um próximo post aqui no Darwinianas.

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Figura 1 – Planta de café da espécie C. arabica florida (A) e com frutos (B). Créditos: A – Marcelo Corrêa e B – Forest & Kim Starr, ambas em https://en.wikipedia.org/wiki/Coffea_arabica.

Grãos de café podem ser extremamente caros. O café mais caro do mundo é o Black Ivory (Marfim Negro, na tradução literal, Figura 2), podendo custar R$ 18.254,70 o Kilo! Isso mesmo, mais de dezoito mil reais!!! Preço em reais baseado na cotação do dólar a 5,48 reais, no dia em que escrevo este post (24 de abril de 2021). Para produzir este café, coletores do norte da Tailândia buscam grãos de café arábica em fezes de elefantes. Os frutos do café são consumidos por elefantes e parcialmente digeridos, depois disso as sementes passam por um processo de lavagem e secagem, depois a torra, como nos outros tipos de café. Além de elefantes, outros animais também são usados para produzir café. O Kopi Luwak ou café civeta, é produzidos a partir das fezes da civeta na Indonésia. O café Jacu, é produzido a partir de fezes de aves Jacu, que vivem em regiões de Mata Atlântica, esse café é majoritariamente produzido no Espírito Santo, aqui no Brasil. A produção de café a partir de fezes de animais é controversa, pois muitas vezes envolve a manutenção de animais em cativeiros, muitas vezes sob mals tratos. Os elefantes da Tailândia são exceção, pois vivem em reservas, o que dificulta muito o acesso dos coletores às fezes, encarecendo o produto. 

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Figura 2 – Frutos de café Black Ivory. Esses frutos foram coletados em fezes de elefantes no norte da Tailândia. Crédito: Blake Dinkin (https://en.wikipedia.org/wiki/Black_Ivory_Coffee)

Essa produção “peculiar” de café chama muito a nossa atenção, não é? Parece muito estranho consumir um produto que foi produzido a partir do cocô de animais. É fácil também termos um sentimento de empatia por esses animais selvagens “escravizados” em jaulas vivendo para comer e defecar, não é? Sim, mas isso também pode nos fazer pensar sobre duas coisas: 1) sobre como é o processo de produção de café e por quê fazemos questão de ter tanto trabalho para usar grãos defecados; e 2) sobre os possíveis impactos e soluções ambientais para um consumo de café mais sustentável e consciente.

Vamos começar pelas etapas de produção de café. Ao ser colhido, processo que demanda trabalho manual de milhões de trabalhadores, o café pode ser selecionado e então passa por um processo de secagem. Esse processo pode ser antecedido por um processo de remoção da polpa ou não. Os grãos secos então são armazenados, transportados e depois torrados para consumo. Aqui, não posso deixar de falar sobre o meu querido tema, a microbiota. Em diversas destas etapas sabemos que os microrganismos são fundamentais. Neste estudo, os autores abordam revisam o conhecimento atual sobre a diversidade microbiana (ou seja, microbiota ou microbioma) relacionado à produção de café. Neste post quero ressaltar que em diversas etapas da produção de café este conhecimento é muito importante. A figura 3 resume a cadeia de produção de café, da produção das sementes ao consumo. Entender como os microrganismos estão envolvidos no processo, levará ao entendimento de pontos críticos para controlar o processamento, manipulação da qualidade do café, o manejo de doenças e contaminação por fugos produtores de Ocratoxina A (ilustrado com estrelas).  Sabemos que a microbiota do trato digestivo de diversos animais é extremamente importante o processo digestivo, liberando uma série de enzimas e produzindo nutrientes. Isto não é diferente para a digestão de café produzido a partir da fermentação dentro do trato digestivo de animais, como o elefante e o jacu.

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Figura 3 – Cadeia de produção do café. As estrelas representam pontos críticos para o estudo da microbiota. Figura adaptada de Vaughan e colaboradores, 2015.

A grande maioria do café produzido e consumido no mundo vêm de sistemas de agricultura intensiva de grande porte, em monoculturas de grandes propriedades, com alto consumo de água, de fertilizantes e defensivos agrícolas (conhecidos como agrotóxicos). Apesar de ter uma grande importância econômica e cultural, sabemos que essas práticas não são amigáveis à biodiversidade. Além disso, no Brasil, o grande centro produtor de café fica no Vale do Paraíba, centenas de milhares de hectares de Mata Atlântica foram derrubados para dar espaço à produção de café na década de 1830. Para abrir espaço para as plantações, os produtores na época usavam fogo, que na maioria das vezes era descontrolado (como o que observamos recentemente no Pantanal). Como consequência, por exemplo a cidade do Rio de Janeiro chegou a enfrentar problemas de abastecimento de água, pois as nascentes que ficavam na Floresta da Tijuca secaram. Hoje a supressão de mata nativa, seja Mata Atlântica ou Cerrado, não é mais um grande problema na produção de café, como é para produção de gado ou soja. Isso quer dizer que não há solução? Que você deve se sentir culpado por consumir essa infusão tão especial? De jeito nenhum. Há uma série de alternativas. O café pode ser produzido em sistemas de agroflorestas (SAFs), junto com outras plantas. O café sombreado é bem conhecido e extremamente valorizado. Existe um investimento grande em produção de cafés orgânicos e biodinâmicos, recebendo selos de sustentabilidade ambiental e responsabilidade social. Atualmente, grande parte desses cafés mais amigáveis a biodiversidade são exportados ou são classificados como “cafés especiais”, que ainda tem um custo elevado para a maioria dos consumidores brasileiros.

Beber café é uma tradição, é um ato que envolve uma atmosfera especial. Nós, entusiastas por café, podemos ser agentes influenciadores de mudanças importantes para a biodiversidade. Por exemplo, aumentar a demanda por produtos de qualidade pode impulsionar a redução de custos desses produtos. Podemos também podemos reduzir o consumo, muitas vezes excessivo, de cafés de baixa qualidade. Será que isso possibilitaria a conversão de áreas de agricultura intensiva para sistemas mais biodiversos?

Pedro Milet Meirelles

Laboratório de Bioinformática e Ecologia Microbiana

Instituto de Biologia da UFBA

meirelleslab.org

Para Saber mais:

Martins, Ana Luiza. História do café. Editora contexto, 2012.

Dados sobre a produção de café podem ser encontrados no Observatório do Café:  http://www.consorciopesquisacafe.com.br/index.php/consorcio/separador2/observatorio-do-cafe

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Fertilização em animais e plantas: as semelhanças são muito mais do que meras coincidências

Estudo recente revela que plantas e animais utilizam mecanismos semelhantes para garantir que a fertilização ocorra de maneira adequada, dando origem a um zigoto viável.

A reprodução sexuada tem um papel importante na manutenção das linhagens evolutivas da grande maioria dos animais e das plantas. Através da reprodução sexuada, gametas se fundem para a produção de um novo organismo que possui uma mistura do material genético dos pais. Durante a reprodução sexuada, a fusão dos gametas materno e paterno, ou fertilização, é uma etapa essencial para a produção de um zigoto viável, e é controlada, em plantas e animais, por vários mecanismos que aumentam as chances de que esse processo ocorra de forma adequada. Sabemos bastante a respeito dos processos que regulam a fertilização em animais, porém, muitos dos mecanismos envolvidos na fertilização de plantas ainda são desconhecidos. Na grande maioria dos animais, a fertilização resulta na penetração de apenas um gameta masculino (esperma) no gameta feminino (óvulo), fenômeno chamado de monospermia. Alguns grupos animais, incluindo pássaros, répteis e anfíbios, exibem polispermia fisiológica, fenômeno no qual vários gametas masculinos são capazes de penetrar o gameta feminino. No entanto, mesmo durante a polispermia fisiológica, apenas o núcleo de um único gameta masculino é capaz de fundir com o núcleo do óvulo, garantindo assim a reconstituição do genoma da espécie e a formação de um zigoto viável. Continue Lendo “Fertilização em animais e plantas: as semelhanças são muito mais do que meras coincidências”

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A evolução da visão bilateral: quando cada olho passou a estar conectado aos dois lados do cérebro

Nossa percepção visual é tridimensional: largura, altura e profundidade. Distinguimos largura e altura de acordo com a posição da imagem de um objeto na nossa retina, e profundidade de acordo com a diferença de posição em cada olho. Coloque seu dedo na frente do rosto a quinze centímetros e feche um olho. Depois, abra esse olho e feche o outro, sem mover o dedo. O dedo parece se mover, pois está sendo visto de uma posição relativamente diferente. Quanto mais próximo do rosto, mais evidente esse efeito. Nosso cérebro usa essa diferença para criar a percepção de profundidade. Continue Lendo “A evolução da visão bilateral: quando cada olho passou a estar conectado aos dois lados do cérebro”

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O que é ciência, afinal?

Se as pessoas entendessem mais como a ciência funciona, o conhecimento científico poderia tanto ser usado de modo mais proveitoso e justo na sociedade, quanto poderia ser submetido a crítica mais informada. Para alcançar esse entendimento, é necessário criar condições para que aprendam sobre a natureza das ciências. Nesta postagem, apresentamos uma visão sobre a natureza das ciências que faz jus às suas pluralidade e complexidade.

O mês de março foi o primeiro em que um de nós (C. El-Hani) ministrou aulas de forma remota. Em princípio, a expectativa não era das melhores, por uma antecipação das dificuldades e dos problemas dessa modalidade de ensino. No entanto, um curso que se estendeu por todo o mês, Introdução à Teoria Ecológica, Aplicação e Valores, do Programa de Pós-Graduação em Ecologia da UFBA, que também envolveu os professores Pavel Dodonov e Cláudio Reis, terminou por ser uma das experiências mais ricas e interessantes de sua carreira docente. Malgrado todas as dificuldades que temos vivido, não é pouca coisa poder dizer isso quase aos trinta anos de docência. Continue Lendo “O que é ciência, afinal?”

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A origem e evolução do sexo nos eucariontes

A capacidade de realizar sexo é muito comum entre seres vivos. Quando teria surgido, na história da vida na terra? Uma forma de responder essa questão é investigar quais organismos carregam os genes essenciais para o sexo. Tais pesquisas trouxeram surpresas, revelando que mesmo entre organismos que não parecem recorrer ao sexo, a maquinaria genética para esse mecanismo está presente.

Você sabia que o sexo surgiu há mais de 1.2 bilhão de anos e é uma característica que já estava presente no último ancestral de todos os eucariontes (organismos que apresentam células com organelas e núcleo, no qual o DNA fica restrito)? Isso mesmo, o ancestral comum de animais, plantas, fungos, amebas, ciliados, e demais eucariontes, muito provavelmente já era capaz de realizar sexo, e essa capacidade foi herdada pelos diversos grupos de eucariontes viventes que conhecemos hoje. Mais que isso, muitos dos eucariontes que hoje são considerados assexuados são, na verdade, muito provavelmente capazes de realizar sexo, mas isso nunca foi observado por falta de estudos. Mas vamos por partes: neste post vamos entender o que é sexo do ponto de vista evolutivo, para então identificar algumas premissas que nos permitem estudar a origem e evolução desse mecanismo.   

Para começar precisamos definir o que é sexo. Simplificadamente, do ponto de vista evolutivo, sexo é entendido como um ciclo que envolve uma etapa de fusão nuclear (cariogamia) e uma etapa de meiose com recombinação gênica. É por meio desse ciclo que diversos grupos de eucariontes apresentam alternância de ploidia (número de cromossomos presentes em uma célula); enquanto a fusão nuclear leva a um aumento de ploidia a meiose gera uma diminuição (Figura 1). Vale ressaltar, que nesse contexto, sexo não é sinônimo de reprodução, já que em muitos eucariontes sexo não está diretamente vinculado a geração de um descendente; por exemplo, ciliados como o Paramecium aurelium realizam sexo em uma fase do ciclo de vida, enquanto se reproduzem por meio de divisão (fissão) celular em uma outra fase. A partir dessa definição de sexo podemos estabelecer algumas premissas necessárias para os estudos evolutivos.


Figura 1. Esquema ilustrativo da definição de sexo no contexto dos estudos evolutivos. Sexo é um mecanismo clíclico que envolve etapas de fusão nuclear e meiose. Para visualizar essa definição de sexo podemos considerar o exemplo da espécie humana. Nos humanos, sexo é a fusão dos núcleos de duas células gaméticas (óvulos e espermatozoides) haploides de 23 cromossomos (23C) que dá origem a um organismo com células somáticas diploides com 46 cromossomos (46C). Por sua vez, as células gaméticas haplóides (23C) são geradas a partir da diminuição de ploidia de células somáticas diploides (46C) por meio da meiose. Vale ressaltar que a recombinação gênica é um evento intrínseco à meiose, já que uma das etapas da meiose envolve o pareamento e permutação gênica crossing-over) entre cromossomos homólogos e outra envolve a reorganização de cromossomos maternos e paternos em uma nova combinação. Tal recombinação gênica contribui com o aumento da variabilidade genética, que é uma das consequências mais notórias do sexo.    

Duas premissas são centrais para estudar a origem e evolução do sexo: (i) A origem evolutiva do sexo em uma linhagem de organismos está vinculada à origem de aparatos moleculares (genes e proteínas) envolvidos com a cariogamia e a meiose; (ii) Os organismos sexuados devem ter em seus genomas genes que compõem aparatos moleculares envolvidos com a cariogamia e meiose. Dessas premissas deriva a seguinte constatação: a presença de aparatos moleculares específicos da cariogamia e meiose no genoma de um grupo de organismos sugere que esse grupo é capaz de realizar sexo. Nessa perspectiva, organismos assexuados não devem apresentar aparatos específicos da cariogamia e meiose. Logo, fica evidente a relevância de estudos comparativos para identificar e descrever os genes envolvidos na meiose e cariogamia dos diversos eucariontes sexuados.

Décadas de estudos com diversos eucariontes identificaram os genes que codificam as proteínas que compõem o aparato molecular necessário para o sexo (cariogamia + meiose). Desses estudos, estabeleceu-se uma lista de genes que são específicos para meiose e que são denominados de ‘kit de ferramentas da meiose’ (do inglês meiosis toolkit). Interessantemente, os genes do ‘kit de ferramentas da meiose’ são compartilhados por amebas, fungos, animais, plantas, ciliados, e vários outros grupos de eucariontes. Por conta disso, infere-se que o último ancestral comum de todos os eucariontes (o LECA, do inglês Last Eukaryotic Common Ancestor) já apresentava o ‘kit de ferramentas da meiose’ (Figura 2). Mais que isso, é do LECA que os diversos grupos viventes de eucariontes herdaram (e conservaram) o aparato molecular envolvido na meiose, assim como a capacidade de realizar sexo. Por sua vez, o aparato molecular envolvido na meiose com recombinação gênica evoluiu de um aparato ancestral que, em Archaeas, são responsáveis em reparar danos no DNA; a partir de genes ancestrais relacionados com o reparo de DNA, duplicações e diversificação gênica deram origem aos genes que compõem o ‘kit de ferramentas da meiose’.

Figura 2. Árvore simplificada da relação de parentesco entre o grupo dos eucariontes (laranja) e demais domínios da vida (Archaea e Bactéria). Atualmente, os eucariontes são classificados em vários grandes grupos, como as Archaeplastida, que inclui as plantas e diversas algas, Obazoa, que inclui os fungos, animais e diversos representantes unicelulares, e Amoebozoa, que inclui diversos grupos de organismos amebóides. Todos os grandes grupos de eucariontes apresentam linhagens de organismos que têm em seus genomas os genes do ‘kit de ferramentas da meiose’ (KFM) que estão envolvidos com o sexo. A partir disso, é possível inferir que o último ancestral comum de todos os eucariontes (LECA) apresentava os genes do ‘kit de ferramentas da meiose’ e provavelmente já era sexuado. Inferências atuais baseadas em análises de relógio molecular sugerem que o LECA viveu entre 1.2 e 1.9 bilhão de anos atrás, logo a origem dos genes que compõem o ‘kit de ferramentas da meiose’, assim como o sexo, ocorreu em um período anterior a esse. Os traços coloridos na figura representam genes que compõem o ‘kit de ferramentas da meiose’.

Disso tudo podemos tirar alguns aprendizados gerais: (i) No contexto evolutivo, sexo é definido como um ciclo composto por cariogamia e meiose; (ii) Infere-se que o último ancestral de todos os eucariontes (o LECA) já era sexuado; (iii) Dado um LECA sexuado, todos os grupos de eucariontes potencialmente herdaram o aparato molecular necessário para a realização de sexo e devem ser considerados sexuados até que se prove o contrário (Hofstatter e Lahr, 2019); (iv) Ser assexuado é uma característica secundária (derivada) de grupos de eucariontes que perderam a capacidade ancestral de realizar sexo. Corroborando essas conclusões, tem sido demonstrado que vários grupos de microrganismos eucariontes, tradicionalmente descritos como assexuados, apresentam em seus genomas o aparato molecular necessário para a meiose e cariogamia e são capazes de realizar sexo em alguma fase do seu ciclo de vida, o que não havia sido observado anteriormente por falta de estudos. Portanto, dado que “ausência de evidência não é evidência de ausência”, e que na perspectiva evolutiva o sexo é uma característica ancestral que foi conservada por diversas linhagens de eucariontes, podemos esperar que muitos outros organismos “assexuados” pouco estudados sejam futuramente demonstrados capazes de realizar sexo, sendo o sexo uma regra, e não uma exceção, na história evolutiva dos eucariontes.

Alfredo L. Porfírio de Sousa (USP)

Para saber mais:

 Ficou curioso em saber quais são os tais genes do ‘kit de ferramentas da meiose’ dos eucariontes e o contexto no qual foram relacionados a evolução do sexo? Indico uma olhadinha no artigo “Using a meiosis detection toolkit to investigate ancient asexual ‘scandals’ and the evolution of sex” (Schurko e John, 2008). Se quiser mais detalhes quanto ao ancestral de todos os eucariontes (o LECA) ser sexuado e o sexo ser bem mais comum em eucariontes do que imaginado antes, indico dar uma espiada nos artigos “Sex is a ubiquitous, ancient, and inherent attribute of eukaryotic life” (Speijer e colaboradores, 2015), “All Eukaryotes Are Sexual, unless Proven Otherwise” (Hofstatter e Lahr, 2019) e “The Sexual Ancestor of all Eukaryotes: A Defense of the ‘Meiosis Toolkit’” (Hofstatter e colaboradores, 2020).

 

Hofstatter, P. G., & Lahr, D. J. (2019). All Eukaryotes Are Sexual, unless Proven Otherwise: Many So‐Called Asexuals Present Meiotic Machinery and Might Be Able to Have Sex. BioEssays, 41(6), 1800246.

Schurko, A. M., & Logsdon Jr, J. M. (2008). Using a meiosis detection toolkit to investigate ancient asexual “scandals” and the evolution of sex. Bioessays, 30(6), 579-589.

Hofstatter, P. G., Ribeiro, G. M., Porfírio‐Sousa, A. L., & Lahr, D. J. (2020). The Sexual Ancestor of all Eukaryotes: A Defense of the “Meiosis Toolkit” A Rigorous Survey Supports the Obligate Link between Meiosis Machinery and Sexual Recombination. BioEssays, 42(9), 2000037.

Speijer, D., Lukeš, J., & Eliáš, M. (2015). Sex is a ubiquitous, ancient, and inherent attribute of eukaryotic life. Proceedings of the National Academy of Sciences, 112(29), 8827-8834.

Foto de capa: https://www.eurekalert.org/multimedia/pub/256910.php

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Com a evolução não se brinca

Os vírus, assim como outros seres vivos, evoluem. Nesse processo, a seleção natural pode torná-los mais infecciosos, mais resistentes a drogas, ou mais capazes de burlar as vacinas. As ações que nós tomamos podem influenciar a chance de o processo evolutivo tomar esse rumo indesejável.

O material genético do coronavírus que hoje circula pelo mundo causando a COVID tem várias diferenças em relação àquele que começou a se espalhar no final de 2019. Essa transformação resulta de mutações, que são erros que ocorrem quando o material genético é copiado. Algumas das mutações que surgiram se tornaram comuns. As linhagens do coronavírus, como a P.1, que se torna cada vez mais comum no Brasil, são definidas pela combinação de mutações que acumularam. A mudança na composição genética de uma espécie ao longo do tempo é uma forma de definir a evolução. Assim como outros seres vivos, o vírus evolui.

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Mentes e mentiras ideológicas

O desejo individual cria a ideologia, ou apenas reflete o espírito de nosso tempo?

Estamos em um momento em que a ideologia liberal ultra-individualista tem angariado vitórias expressivas, aliada que está ao conservadorismo, a um certo patriotismo que identifica a nação à sua própria bolha social, e a uma ativa e propositiva rede de milícias digitais. Mas as ideologias também existem em outras direções, por exemplo, resistem socialismos, usualmente associados a uma defesa de minorias e direitos coletivos, bem como a uma sujeição do indivíduo ao grupo. Mas ideologias afinal refletem uma realidade
social, ou produzem esta realidade? Os indivíduos escolhem suas ideologias em um cardápio de possibilidades, ou são as ideologias que selecionam e moldam indivíduos à sua imagem e semelhança? Na pesquisa científica, a seta que aponta do indivíduo ao social (à ideologia) é conhecida como estratégia de pesquisa partindo de baixo, de níveis inferiores, para níveis superiores de organização. Já a seta que aponta a causalidade partindo das ideologias e atingindo os indivíduos é conhecida como estratégia de pesquisa de cima, da organização social, para os níveis inferiores de organização, e esta segunda estratégia deixa implícito que o indivíduo é em geral um peão conduzido por regras sociais que o suplantam e o superam.

O medo de perder a individualidade, o medo de ser apenas um peão, a vontade de que o indivíduo, de que eu consiga virar as regras do jogo social impondo minha própria lei, superando assim as adversidades da vida em grupo, é esta vontade de potência e afirmação do indivíduo que está na raiz do capitalismo liberal. Já na raiz das ideologias mais socializantes temos o desejo de conformidade, de desaparecer na multidão, a vontade de fazer parte de algo maior e justificar sua existência individual através do coletivo, o entendimento de que o todo é maior que a soma de suas partes. Mas, novamente, é o desejo individual que cria a superestrutura social ou, ao contrário, nossos desejos apenas refletem o espírito de nosso tempo ou, para sermos mais comedidos, são fruto da dinâmica de nossa bolha social?

A relação entre as capacidades cognitivas e personalidade de um indivíduo com a ideologia que ele abraça (ou que o envolve) pode ser analisada empiricamente, aliando testes, que avaliam a capacidade cognitiva, a questionários objetivos, que medem afinidades ideológicas. Foi exatamente o que fez o pesquisador Leor Zmigrod e uma equipe de psicólogos, em um estudo recente publicado na prestigiosa Philosophical Transactions of the Royal Society. Eles partiram de dados coletados em três estudos prévios, com uma grande amostra de 522 norte-americanos. Assim, foram previamente investigadas algumas habilidades cognitivas básicas: precaução, velocidade de percepção, velocidade de acúmulo de evidências, desconto temporal (a capacidade de deixar para depois uma gratificação, visando seu possível posterior aumento), e uso estratégico de informação. Foram também previamente quantificados 12 traços de personalidade, avaliando tendência a assumir riscos financeiros, assumir riscos sociais, apresentar controle emocional, perseguir objetivos, impulsividade, entre outros. Em uma sub-amostra de 334 desses indivíduos anteriormente estudados, os autores então aplicaram novos questionários, avaliando as crenças religiosas, o nacionalismo, as inclinações político-ideológicas, e o grau de dogmatismo. Seu objetivo, ao final, era buscar fatores cognitivos e traços de personalidade que fossem preditivos da orientação ideológica de um indivíduo.

Percebam de cara que os resultados do estudo podem ter aplicações assustadoras, visto que muitos desses testes cognitivos poderiam ser aplicados sub-repticiamente, enquanto jogamos online, por exemplo, ou enquanto respondemos a questionários aparentemente inofensivos (quiz) em redes sociais. A popularização de um poder assim imenso pode tornar coisa do dia-a-dia escândalos como o terrível caso da Cambridge Analytica, a empresa que usou dados do Facebook para manipular um importante referendo popular, determinando assim nada mais nada a menos que a separação do Reino Unido da União Européia.

Os resultados do estudo de fato sugerem que um poder ainda maior está ao alcance de muitos. Quando comparados a pessoas de ideologia mais à esquerda, conservadores nacionalistas são, em termos cognitivos, mais cautelosos, fazem mais desconto temporal (trocam mais facilmente um pequeno ganho hoje por um grande ganho em um futuro distante), e utilizam de forma menos estratégica a informação disponível. Já quanto à personalidade, conservadores nacionalistas são mais impulsivos, seguem mais de perto seus objetivos, e tomam muito menos riscos sociais. Dogmatismo, religiosidade, e conservadorismo apresentam diferentes assinaturas em termos do perfil cognitivo e de personalidade; por exemplo, dogmáticos tendem a não acumular evidências para a tomada de decisões (um campo fértil para as fake news), enquanto religiosos percebem rapidamente riscos, e são de caráter socialmente agradável. Outro resultado importante, é que o uso de testes psicológicos aumenta em quatro vezes nossa capacidade de prever a orientação ideológica dos indivíduos, em oito vezes a previsibilidade acerca de sua inclinação religiosa, em em 15 vezes a previsibilidade acerca do grau de dogmatismo dos indivíduos.

Como vimos no escândalo da Cambridge Analytica (escândalo que possivelmente se repetiu em nossa última eleição presidencial), o conhecimento acerca da distribuição geográfica fina de inclinações ideológicas na população permite o direcionamento preciso de campanhas publicitárias específicas para alvos específicos, aumentando enormemente a eficácia da propaganda política. Mas o potencial que vemos agora é maior: mapear em tempo real a cognição e a personalidade da população, com alguns poucos testes rápidos, abre uma janela sem precedentes para a manipulação ideológica da sociedade, e a simples existência de tamanho poder requer imediatamente um posicionamento da sociedade, um debate que ainda estamos por fazer.

Muitos países, particularmente a União Européia, estão impondo fortes restrições a corporações digitais, como Google, Facebook, e Microsoft, no sentido de impedir o uso comercial (ou político) de dados pessoais. A China, por outro lado, não demonstra preocupação alguma neste sentido; muito ao contrário, o estado chinês inclusive está aparentemente buscando estatizar o acesso a estas informações pessoais, por ora distribuídas em gigantes tecnológicas como Baidu, Alibaba, e Tencent; caso os recentes e bem sucedidos testes com o uso estatal de moeda (yuan) digital na China se expandam com sucesso para todo o país, o governo assumirá o controle de um banco de dados que compreende toda a população, e toda movimentação de compra ou venda (valor e objeto negociado). Isso implica o rastreamento em tempo real do quê, quando, onde, e quem compra. É um poder informacional talvez imenso demais para se ter, a ponto de autores como Shoshana Zuboff decretarem que o capitalismo entrou em uma nova era, na qual a vigilância digital cria um mercado de comportamento futuro, no qual as previsões sobre os desejos de cada um (e o controle destes desejos) são o produto que passa a ditar as regras ao mercado industrial, direcionando inclusive as apostas no mercado financeiro.

Independentemente do que se faça com este tipo de informação digital rápida e rastreável, se seu uso será permitido, incentivado, banalizado, banido, controlado, independentemente de nossa decisão coletiva, que só conheceremos após um grande debate nacional, cabe aqui uma outra discussão, talvez ainda mais relevante. Será que, como pressupõem Leor Zmigrod e colegas, em seu estudo acima detalhado, são a personalidade e a cognição do indivíduo que seriam preditivos de sua ideologia? Por que não o inverso? É fácil de se imaginar que um construto coletivo e histórico como a ideologia seja mais difícil de ser alterado que a personalidade ou a cognição de um indivíduo. Se a seta de causalidade for invertida, se o social determinar o indivíduo, então é o social que prevê a personalidade e a cognição individuais. Alternativamente, será que não existiria uma relação dialética, onde o indivíduo afete e seja afetado pelo social? Se for assim, simples modelos de causalidade unidirecional (do indivíduo para o social) não serão suficientes para prever o comportamento no longo prazo. Talvez no curto prazo, talvez no tempo do desejo individual se saciar em compras, ou no tempo de um segundo turno eleitoral, talvez para previsões de curto prazo, não faça diferença o uso de um modelo mais simples (unidirecional) ou mais complexo (bidirecional, dialético). Mas no longo prazo da competição entre nações, no tempo das irreversíveis mudanças climáticas, no longo prazo da sobrevivência da humanidade e de nosso pequeno planeta Terra, talvez para decisões com esta gravidade e este longo prazo, tenhamos, afinal, que considerar utilizar modelos mais complexos. Neste caso, o que estamos fazendo é considerar a possibilidade de encontrarmos ideologias novas ou modificadas que ajudem a salvar os indivíduos. Essa possibilidade parece muito necessária, quando vemos ideologias conservadoras causando múltiplos genocídios em nosso país, hoje.

Para saber mais:

Zuboff, S. 2021. A era do capitalismo de vigilância. Editora Intrínseca, Rio de Janeiro.

Lee, K. 2019. Inteligência artificial: como os robôs estão mudando o mundo, a forma como amamos, nos relacionamos, trabalhamos e vivemos. Editora Globo, Rio de Janeiro.

Imagem: The Psychology Behind Fake News: Cognitive biases help explain our polarized media climate. https://insight.kellogg.northwestern.edu/content/uploads/_1200x630_crop_center-center_82_none/fake_news.jpg?mtime=1488826762

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A resposta é 42!

No livro O Guia do Mochileiro das Galáxias, de Douglas Adams, o número 42 é a resposta para a “questão fundamental da vida, do universo, e de tudo mais”. No livro, essa resposta foi calculada ao longo de 7,5 milhões de anos por um supercomputador chamado Pensamento Profundo (ou Deep Thought, em inglês). Evidentemente essa é uma história de ficção, pois não existe tal solução simples para questões tão complexas. No entanto, recentemente, um time internacional de cientistas propôs a resposta para uma série de acontecimentos que moldaram nosso planeta e nossa espécie e que, embora pareçam desconectados, são consequência de uma mudança ocorrida no campo magnético da Terra. Essa conjunção de acontecimentos cruciais foi apelidada pelos cientistas de “Evento de Adam”, em alusão ao autor do célebre livro, por ter ocorrido há 42 mil anos antes do presente. Continue Lendo “A resposta é 42!”

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Você sabe o que é restauração ecológica e como ela pode nos ajudar a combater futuras pandemias?

A pandemia do novo corona vírus já infectou mais de 102 milhões de pessoas e causou mais de 2 milhões mortes. Muita informação sobre meios de evitar a contaminação e higienização vem sendo divulgadas intensamente, no entanto pouca atenção tem sido dada a causa da pandemia e meios para evitar outras novas. No post de hoje vamos falar um pouco sobre uma estratégia importante para conservação da biodiversidade que pode ser um dos meios mais eficazes para prevenir futuras pandemias como a da COVID-19, a restauração ecológica.

Com o aumento da derrubada de florestas, o crescimento populacional e a expansão do uso simplificado do solo (por exemplo, monoculturas), os riscos de novas pandemias, como a da COVID-19, aumentam (link). Em um recente estudo publicado na revista Nature, evidências coletadas de milhares de comunidades ecológicas em seis continentes mostram uma relação clara entre a intensificação do uso do solo, o desenvolvimento econômico e a perda de biodiversidade com o aumento na frequência de surtos de doenças infecciosas. Além da COVID-19, a maioria das epidemias que afetam humanos, como por exemplo Ebola, AIDS, SARS, influenza suína e aviária, vieram através do contato de humanos com animais. No atual contexto de fragilidade ambiental que vivemos no país (i.e., flexibilização de leis ambientais, enfraquecimento de instituições ambientais, expansão incontrolada da agricultura intensiva, desflorestação, aumento no tráfico ilegal de espécies silvestres), é de suma importância que encaremos o problema de frente e busquemos compreender suas causas, para que possamos evitar outros eventos trágicos como esse, ou piores. Temos a maior floresta tropical do planeta, a Amazônia, e estamos a derrubando em uma velocidade absurda. Além disso, outros biomas naturais, como o Pantanal, estão perdendo cada vez mais espaço para a pecuária e agricultura intensiva. Temos tempo de lidar a situação antes que viremos um epicentro de epidemias ou pandemias. Na literatura científica há um debate sobre o motivo que originou a pandemia do COVID-19. Uma frente defende que a contaminação e alastramento começou em resposta a destruição de habitats, uma outra defende que por causa da aproximação intensiva e desregulada entre a vida selvagem e humanos em centros urbanos.

Independentemente da causa específica da pandemia da COVID-19 ou outras epidemias, reconhecemos como sua causa geral o desequilíbrio das nossas atividades econômicas e estilo de vida com a capacidade de suporte do meio ambiente. Medidas de conservação da biodiversidade e criação de áreas protegidas são importantes medidas para a nossa própria saúde, porém a situação de degradação de áreas naturais é tão intensa que exige também restaurar áreas naturais. Esse é um enorme desafio.

Década da restauração

Agora é pra valer! Entramos na Década da Restauração de Ecossistemas. Em primeiro de março de 2019 a UNO declarou a Década da Restauração de Ecossistemas (2021-2030) (para ler a resolução publicada pela ONU, clique aqui). Esta iniciativa tem como objetivo frear a degradação de ecossistemas e restaura-los para alcançar metas globais para o desenvolvimento sustentável. O fim desta década coincide com o prazo para atingirmos também as Metas de Desenvolvimento Sustentável da ONU, que é o tempo limite previsto pela comunidade científica de termos uma última chance para prevenirmos mudanças climáticas catastróficas. Setenta países de todas as localidades do globo são signatários e juntos proclamaram essa data.

A restauração ecológica não está restrita a florestas. Pântanos, pradarias, savanas (por exemplo, o cerrado brasileiro) e ambientes marinhos, como recifes de corais e manguezais (Figura 2 e 3, respectivamente) também são ameaçados e fornecem serviços ecossistêmicos extremamente importante, como proteção a linha de costa, sequestro de carbono e abrigo de biodiversidade.

Figura 2 – Restauração de recifes de corais na Índia no Golfo de Kutch (Crédito: http://www.globalcoral.org/biorock-electric-reef-restoration-projects-to-start-in-india/)
Figura 3 – Restauração de manguezais na Baía de Gazi, no Kenia (Crédito: https://www.ser-rrc.org/project/kenya-mangrove-restoration-at-gazi-bay

Áreas prioritárias para restauração

Em outro artigo recente publicado na Nature, Bernardo Strassburg (PUC-RIO) e colaboradores desenvolveram modelos para elencar áreas prioritárias para a restauração de ecossistemas no mundo. Esses modelos se basearam em múltiplos critérios de prioridade: biodiversidade, mitigação das mudanças climáticas e redução de custos relacionados (por exemplo, plantio de mudas). Nesse trabalho os autores mostraram que restaurando apenas 15% das áreas prioritárias, poderiam ser evitadas 60% da das extinções. Além disso, 299 gigatoneladas de CO2 poderiam ser sequestradas, o que corresponde a 30% do total de aumento da concentração de CO2 desde a Revolução Industrial. Os modelos de priorização de áreas para restauração propostos indicam que poderíamos reduzir os custos em 13 vezes utilizando essa abordagem.

No entanto, temos muitos desafios pela frente. Apesar da restauração de áreas degradadas  ser estimulada pela atual legislação brasileira, temos ainda desafios importantes para implementação dessas iniciativas. Por exemplo, que espécies plantar? Quantas espécies plantar? Como o número e o tipo de plantas pode beneficiar as iniciativas de reflorestamento? Além disso há uma diferença importante regional, por exemplo, espécies plantadas na Amazônia são diferentes da Mata Atlântica e Caatinga. Como as mudas devem ser plantadas também varia. Para resolver esses problemas, experimentos de larga escala são fundamentais. Um excelente exemplo é o experimento que está em fase de implementação em Juíz de Fora (MG), o BEF-Atlantic (Figura 4).


Figura 4 – O experimento BEF-Atlantic será conduzido na área de pasto abandonada na Fazenda Experimental do Núcleo de Integração Acadêmica para a Sustentabilidade Socioambiental da Universidade Federal de Juiz de Fora (NIASSA-UFJF) (Crédito: https://bef-atlantic.netlify.ap)

A pandemia da COVID-19 certamente é um grande desafio para a humanidade. Milhões de pessoas perderam a vida, famílias ficaram sem sustento e foram desestruturadas. Essa tragédia deve ser vista como um aprendizado e um alerta para todos nós, para nosso padrão de consumo e para a relação que temos com o nosso planeta. Temos que conservar o que já temos, mas não é o suficiente, precisamos restaurar o que já degradamos, ainda é tempo.

Pedro Milet Meirelles

Laboratório de Bioinformática e Ecologia Microbiana

Instituto de Biologia da UFBA

meirelleslab.org

Para Saber mais:

Zu Ermgassen, E.K.H.J., Godar, J., Lathuillière, M.J., Löfgren, P., Gardner, T., Vasconcelos, A., and Meyfroidt, P. (2020) The origin, supply chain, and deforestation risk of Brazil’s beef exports. Proc Natl Acad Sci U S A 117: 31770–31779.

Arraes, R. de A., Mariano, F.Z., and Simonassi, A.G. (2012) Causas do desmatamento no Brasil e seu ordenamento no contexto mundial. Rev Econ e Sociol Rural 50: 119–140.

Tollefson, J. (2020) Why deforestation and extinctions make pandemics more likely. Nature.

Gibb, R., Redding, D.W., Chin, K.Q., Donnelly, C.A., Blackburn, T.M., Newbold, T., and Jones, K.E. (2020) Zoonotic host diversity increases in human-dominated ecosystems. Nature.

Jones, K.E., Patel, N.G., Levy, M.A., Storeygard, A., Balk, D., Gittleman, J.L., and Daszak, P. (2008) Global trends in emerging infectious diseases. Nature.

de Andreazzi, C.S., Brandão, M.L., Bueno, M.G., Winck, G.R., Rocha, F.L., Raimundo, R.L.G., et al. (2020) Brazil’s COVID-19 response. Lancet.

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As cobras também cospem!

Estudo publicado essa semana na revista Science sugere que a capacidade de cuspir veneno, criando assim um projétil de defesa bastante efetivo, evoluiu por convergência em três grupos distintos de cobras cuspidoras e que essa evolução parece estar intrinsecamente ligada à emergência dos hominíneos na África e Ásia.

É muito tentador pensar na natureza como um lugar idílico, um paraíso onde as plantas e os animais vivem em constante harmonia. Sem dúvidas, a beleza do mundo natural é encantadora e não pretendo aqui argumentar o contrário. Mas, desde Darwin, a ideia de que os organismos vivos estão em constante luta pela sobrevivência, na qual apenas os mais aptos sobreviverão, ou seja, aqueles mais capazes de obter recursos para sua manutenção, se tornou um conceito central no pensamento biológico, e essa noção está na base de um dos mais importantes mecanismos evolutivos, a seleção natural. E quanto mais estudamos o mundo natural, mais nos damos conta de que muito do que achamos fascinante evoluiu em contextos de predação, defesa ou competição. E um desses fenômenos é a evolução da peçonha.

A utilização de peçonha para defesa, competição ou predação é usualmente associada a insetos (como abelhas e vespas), a aracnídeos (como aranhas e escorpiões), ou a répteis (como as cobras). Diferentemente dos animais venenosos, que apenas produzem ou acumulam toxinas, animais peçonhentos possuem também um mecanismo ativo de liberação ou inoculação do veneno. Com poucas exceções, como as aves, exemplos de animais peçonhentos são encontrados em praticamente todos os grupos animais, até mesmo dentre os mamíferos (consulte aqui o Guia de Bolso dos animais peçonhentos do Brasil). Talvez o exemplo de mamífero peçonhento mais conhecido seja o ornitorrinco, espécie na qual os machos possuem, nas patas posteriores, esporões com veneno que são utilizados usualmente para defesa de território ou competição por fêmeas durante o período reprodutivo. Outro exemplo curioso entre os mamíferos é o dos musaranhos. Capazes de transferir o veneno de várias maneiras, os musaranhos usualmente utilizam seu veneno para imobilizar pequenas presas e preservá-las frescas por mais tempo. Já dentre os primatas, o Nycticebus é o único gênero venenoso conhecido até hoje. Nesses primatas, o veneno é produzido por uma glândula no braço e é ativado quando misturado à saliva. Esses animais lambem suas glândulas de veneno, tornando sua mordida venenosa.

Só no Brasil são notificados em torno de 100 mil acidentes com animais peçonhentos por ano, dentre os quais as cobras, aranhas e escorpiões são os principais envolvidos.  Segundo a Organização Mundial de Saúde (OMS), anualmente em torno de 2 milhões de pessoas são envenenadas por picadas de cobras, e dentre elas mais de 100.000 morrem por consequência. Entre os sobreviventes, aproximadamente 300.000 pessoas sofrem amputações ou desenvolvem deficiência física permanente como resultado de acidentes ofídicos. Envenenamento por picada de cobra é considerado uma doença negligenciada, como tantas outras que afetam primariamente as regiões tropicais do globo. Mas, ao contrário de outras doenças sérias, o tratamento de pacientes com soro antiofídico é altamente eficaz e capaz de prevenir morte ou sequelas mais graves. 

Em cobras, a utilização de veneno está primariamente ligada à predação, e a composição química desses venenos varia significativamente não apenas entre as diferentes espécies, mas também em populações geograficamente distintas da mesma espécie. Essas diferenças químicas resultam de diversos mecanismos, muitos dos quais estão relacionados a modificações nos padrões de expressão gênica nas glândulas de veneno ou em modificações nas proteínas do veneno em si, e não necessariamente a diferenças nas sequências dos genes que codificam para essas proteínas tóxicas. Desde 1996, a explicação mais aceita para as diferenças na composição dos venenos de populações geograficamente distintas de cobras da mesma espécie é a dieta. E essa explicação, apoiada por muita evidência empírica, faz sentido: as cobras utilizam o veneno primariamente para predação, imobilizando e digerindo a presa. E a população de presas varia na sua susceptibilidade ao veneno em diferentes regiões. Isso sugere que a variação geográfica da composição do veneno reflete a seleção natural de cobras mais eficientes em se alimentar das presas locais.

Mas, enquanto a maioria das cobras utiliza veneno para predação, três grupos de cobras, chamadas de cobras cuspidoras, são capazes de utilizar o veneno como um projétil de defesa. E um estudo publicado essa semana na revista Science revelou os mecanismos evolutivos que explicam a repetida evolução desse comportamento nesses grupos aparentados de cobras, as Elapidae. Curiosamente, esse comportamento evoluiu de maneira independente nas cobras cuspidoras africanas (Naja: subgênero Afronaja), nas cobras cuspidoras asiáticas (Naja: subgênero Naja) e nas cobras cuspidoras da espécie Hemachatus haemachatus. O comportamento de cuspir o veneno parece não ter papel na captura de presa, mas sim na defesa da cobra contra predadores. Essas cobras são capazes de projetar o seu veneno a uma distância de até 2.5 metros e buscam atingir o olho do agressor. O veneno dessas cobras é capaz de causar intensa dor ocular, inflamação e até cegueira, e parece bioquimicamente distinto do veneno de outras Elapidae.

Os resultados dos métodos de filogenética molecular e calibração com fósseis sugerem que o comportamento de cuspir se originou na linhagem africana em torno de 6,7-10,7 milhões de anos atrás, enquanto na linhagem asiática o comportamento de cuspir se originou em torno de 2,5-4,2 milhões de anos atrás (Figura 1a). Os pesquisadores não foram capazes de determinar com precisão a origem desse comportamento no terceiro grupo. Por meio de transcriptômica e proteômica das glândulas de veneno, os pesquisadores caracterizaram as proteínas presentes no veneno de cada um dos grupos de cobras cuspidoras, assim como de espécies de cobras não-cuspidoras. Curiosamente, a composição do veneno de todas as cobras estudadas é dominada por toxinas do grupo 3FTX, enquanto em muitas das espécies estudadas as fosfolipases A2 são o segundo grupo de proteínas em abundância. Apesar das similaridades entre os venenos, a composição dos venenos das cobras cuspidoras é distinta não apenas das cobras não-cuspidoras, mas também entre si (Figura 1b).

Figura 1: Evolução do comportamento de cuspir nas Elapidae. (A) Evolução independente do comportamento de cuspir nos três grupos de cobras cuspidoras (setas vermelhas) e a datação desses eventos nos três grupos. (B) Comparação da composição dos venenos de várias espécies cuspidoras e não cuspidoras de elapideas. A composição dos venenos das cobras cuspidoras diferencia-se não apenas das cobras não-cuspidoras, mas também entre si, com exceção de uma única espécie de cobra cuspidora, a Naja philippinensis (*), cujo veneno é puramente neurotóxico. [Fonte: modificado de Kazandjian e colaboradores (2021), Science]

O veneno das cobras cuspidoras é abundante em um tipo particular de proteína 3FTX com efeito citotóxico, um dos principais componentes ativos desses venenos, apesar de a ação isolada desse componente do veneno ser incapaz de recapitular o efeito citotóxico do veneno como um todo, sugerindo assim uma ação sinergética entre componentes distintos. Para entender em maior detalhe a função dos diferentes componentes dos venenos de cobras cuspidoras, e da sua capacidade de causar dor intensa, os pesquisadores realizaram testes de ativação de neurônios sensoriais com as diferentes frações do veneno. Os resultados apontam para a ação sinérgica entre o componente citotóxico e as fosfolipase A2. Na presença dessas fosfolipases, o efeito citotóxico dos 3FTX é significativamente amplificado. E, ao estudar a fosfolipase A2 no veneno das elapideas, os pesquisadores descobriram que fosfolipase A2  é significativamente mais abundante nos venenos das cobras cuspidoras quando comparado ao das cobras não-cuspidoras. Além disso, as fosfolipase A2 de cobras cuspidoras são, em geral, mais ativas do que aquelas das cobras não-cuspidoras. E, curiosamente, apesar das semelhanças funcionais entre as fosfolipase A2 das cobras cuspidoras, essas proteínas apresentam claras diferenças entre os três grupos de cobras cuspidoras.

É possível também que o ato de elevar o corpo acima do chão, associado à expansão lateral do corpo, tão comumente associado às imagens de najas (Figura 2), tenha sido uma etapa importante, ou um comportamento precursor, na evolução do comportamento de cuspir. Assim, a semelhança no comportamento, na morfologia, e até mesmo na similaridade entre as propriedades funcionais dos venenos das cobras cuspidoras é mais um exemplo de convergência evolutiva.

Figura 2Naja naja exibindo comportamento conhecido como ‘hooding’, no qual a cobra levanta o corpo do chão e expande lateralmente o corpo. [Fonte: Pavan Kumar N, WikipediaCC BY-SA 3.0]

Mas a razão pela qual a habilidade de cuspir veneno evoluiu independentemente nesses três grupos de cobras, ao invés da injeção  do veneno através da mordida, como acontece com a maioria das outras espécies de cobras peçonhentas, ainda não é completamente compreendida. No entanto, os autores propõem uma hipótese fascinante para explicar esse fenômeno. A evolução das cobras cuspidoras africanas ocorreu pouco depois da divergência dos hominínios da linhagem dos bonobos e chimpanzés, o que coincide com a emergência do bipedismo, o crescimento do cérebro, o uso de ferramentas e a ocupação das savanas. De forma semelhante, a evolução desse comportamento no grupo de cobras cuspidoras asiáticas coincide com a chegada do Homo erectus na Ásia. Assim, a evolução independente do comportamento de cuspir nesses três grupos de cobras pode ser mais um dos legados de Lucy.

Ao longo dos últimos 75 milhões de anos, a evolução dos primatas, principalmente sua neurobiologia e seu comportamento, parece ter sido influenciada pela evolução das cobras, e vice-versa. E a luta pela existência imposta pela evolução dos hominínios tanto na África como na Ásia pode ter sido a principal força motriz da evolução desse comportamento nas cobras cuspidoras. E, quem diria que cuspir seria um comportamento favorecido pela seleção natural e tão arraigado na história dos nossos ancestrais!

Ana Almeida

California State University, East bay

Para saber mais:

Ferraz CR. Et al. 2019. Multifunctional Toxins in Snake Venoms and Therapeutic Implications: From Pain to Hemorrhage and Necrosis. Frontiers in Ecology and Evolution. https://doi.org/10.3389/fevo.2019.00218

Headland TH, Greene HW. 2011. Hunter-gatherers and other primates as prey, predators, and competitors of snakes. PNAS 108(52): E1470-E1474.

Stayton C.T. 2015. What does convergent evolution mean? The interpretation of convergence and its implications in the search for limits to evolution. Interface Focus 5: 20150039. http://dx.doi.org/10.1098/rsfs.2015.0039.

Ward-Smith H, Arbuckle K, Naude A, Wüster W. 2020. Fangs for the Memories? A Survey of Pain in Snakebite Patients Does Not Support a Strong Role for Defense in the Evolution of Snake Venom Composition. Toxins 12(3), 201; https://doi.org/10.3390/toxins12030201

Westhoff G, Tzschätzsch K, Bleckmann H. 2005. Spitting behaviour of two species of spitting cobras. Journal of Comparative Physiology A 191: 873–881.

Destaque

Os disfarces de um estranho no ninho

Aves que colocam seus ovos em ninhos de outras espécies mimetizam os filhotes da espécie hospedeira.

Mamíferos e aves se assemelham na capacidade de produzir energia térmica para manter a temperatura corporal constante, mas diferem no modo reprodutivo. Enquanto os embriões da maioria dos mamíferos se desenvolvem dentro do útero ou de marsúpios, todas as aves colocam ovos.  Para que os embriões recebam o calor necessário para seu desenvolvimento, as aves incubam seus ovos em contato com a pele. Isso implica construir ninhos, passar vários dias sentados sobre os ovos e longos períodos em jejum. E a tarefa não termina depois da eclosão, pois filhotes de muitas espécies necessitam receber calor e alimentos durante semanas até se tornarem independentes.

Aproximadamente 1% das espécies de aves evitam todo esse trabalho. Elas colocam seus ovos nos ninhos de outras espécies, que incubam e alimentam filhotes que não são seus. Esse comportamento, chamado de parasitismo de ninhada, está presente em quatro grupos e evoluiu ao menos seis vezes. A marreca-de cabeça-preta (Heteronetta atricapilla), presente no sul do Brasil, coloca seus ovos em ninhos construídos próximos a lagoas por outras espécies de patos, gaivotas, frangos-d’água e garças. Como todos os patos, ela é uma espécie precocial: seus filhotes são capazes de caminhar, nadar e se alimentar sozinhos logo depois de nascerem. Portanto, o cuidado parental das espécies parasitadas pela marreca-de-cabeça-preta termina com a eclosão dos filhotes. Os estranhos deixam o ninho invadido logo depois de nascerem e não são alimentados pelos pais adotivos (vídeo 1).

Os cucos e alguns dos seus parentes na América do Sul (sacis e peixes-fritos) recebem mais que a incubação dos seus hospedeiros. Eles são altriciais e parasitam ninhos de outras espécies altriciais, especialmente de passarinhos. Filhotes altriciais nascem sem penas, com olhos fechados e permanecem no ninho. Portanto, os filhotes de cucos são cuidados durante semanas pelos pais adotivos até que possam voar e se alimentar sozinhos. Os filhotes de algumas espécies de cucos eclodem antes que os filhotes do hospedeiro e, ainda com olhos fechados, empurram os outros ovos para fora do ninho, recebendo sozinhos o cuidado dos pais hospedeiros (vídeo 1).

Vídeo 1

Os indicadores (Família Indicatoridae), parentes dos tucanos e pica-paus, presentes na África e Ásia, e famosos por seu comportamento cooperativo com mamíferos para obter mel, colocam seus ovos em ninhos de espécies altriciais construídos em cavidades de árvores ou barrancos. Os filhotes de indicadores nascem com um dente de queratina na ponta do bico, que usam para romper os ovos ou matar os filhotes da espécie parasitada e, assim como muitos cucos, não dividem o ninho com os filhotes da espécie hospedeira.

O último grupo com espécies parasitas são os Passeriformes. Aqui surge outro nível de complexidade, pois essas espécies aprendem de seus pais o canto que usam em suas relações sociais e reprodutivas. Na maioria dos passeriformes, o macho canta para cortejar a fêmea, que tem preferência pelo canto que aprendeu no ninho. O chupim e outras quatro espécies do gênero Molothrus (Icteridae) parasitam os ninhos de dezenas de espécies de aves no continente americano. Na primavera é comum ver tico-ticos alimentando filhotes de chupim nas cidades e nos campos do Brasil (vídeo 2). No entanto, por razões que não são ainda compreendidas, eles não aprendem o canto dos pais adotivos.

Video 2

Por último, um outro grupo de Passeriformes conhecidos como viúvas ou indigobirds (família Viduidae), formado por 20 espécies endêmicas do continente africano, parasitam espécies da família Estrildidae. A maioria das viúvas é fiel a uma única espécie hospedeiro e, ao contrário dos chupins, aprendem o canto da espécie hospedeira. Quando adultas, as viúvas fêmeas só se reproduzem com machos que imitam o canto da espécie hospedeira, gerando um isolamento reprodutivo. Por exemplo, Vidua macroura parasita ninhos de  bico-de-lacre (Estrilda astrild, introduzido no Brasil no século XIX) e as fêmeas adultas de V. macroura escolhem machos que reproduzem o canto do bico-de-lacre. Essa conduta resulta em um mecanismo de especiação simpátrica, iniciado cada vez que uma espécie de viúva acidentalmente coloca o ovo no ninho de uma espécie de hospedeiro diferente, pois os filhotes aprenderão o canto da nova espécie e, quando adultos, machos e fêmeas terão predileção por indivíduos que produzem o novo canto.

Os filhotes de viúva não matam seus companheiros de ninhos e dividem a atenção dos pais adotivos com os filhotes originais. Passarinhos reconhecem suas crias e as alimentam orientados por desenhos na boca que variam em forma e cor, às vezes lembrando flores. Também se orientam por vocalizações e movimentos estereotipados para pedir comida, um comportamento chamado de súplica ou begging, como os chupins no vídeo 2.  Um estudo publicado na edição de novembro da revista Evolution mostrou que os filhotes de viúvas mimetizam essas características dos filhotes dos seus hospedeiros (figura 1).

Aves que colocam seus ovos em ninhos de outras espécies mimetizam os filhotes da espécie hospedeira.
Figura 1: Filhotes de espécies de parasitas mimetizam a morfologia e o comportamento de espécies hospedeiras.

O estudo propõe que, depois de uma fase de isolamento reprodutivo comportamental, ocorre a seleção de morfologias e comportamentos miméticos. Os pais hospedeiros alimentam mais aqueles invasores que se parecem com suas próprias crias, resultando, depois de várias gerações, em filhotes quase idênticos.

Todas as espécies de viúvas fiéis aos seus hospedeiros se originaram há menos de um milhão de anos em uma radiação evolutiva que mostra como comportamento, cultura e seleção podem atuar combinados em processos evolutivos: as variações comportamentais na escolha da espécie hospedeira leva à adoção de uma nova cultura vocal que é seguida da seleção de morfologias miméticas.

Joao Francisco Botelho (PUC Chile)

Para Saber Mais:

Jamie, G.A., Van Belleghem, S.M., Hogan, B.G., Hamama, S., Moya, C., Troscianko, J., Stoddard, M.C., Kilner, R.M. and Spottiswoode, C.N. (2020), Multimodal mimicry of hosts in a radiation of parasitic finches*. Evolution, 74: 2526-2538.

Sorenson MD, Sefc KM, Payne RB. Speciation by host switch in brood parasitic indigobirds. Nature. 2003;424(6951):928-31.

Destaque

Ecologia Política como práxis para entender a Crise Ambiental

Em meio ao agravamento da crise ambiental que vivemos, a Ecologia Política se apresenta como uma ferramenta para enfrentar não só os problemas ambientais, mas também a constante despolitização que é comum à pauta verde.

“Ecologia sem luta de classes é jardinagem”. A célebre frase de Chico Mendes tem sido dita em vários momentos e contextos desde recentemente, refletindo o aumento da atenção midiática à pauta ambiental, principalmente com questões como a Greve Mundial pelo Clima e as apropriações ou retrocessos das pautas socioambientais dos governos e/ou partidos de extrema direita. Entre os sentidos que podemos atribuir à afirmação de Chico Mendes, acredito ser válido dar uma maior ênfase ao sentido de que não adianta termos um avanço na atenção ambiental se esquecermos sua dimensão política, bem como ao sentido de questionarmo-nos a quem a pauta verde pode servir quando defendida acriticamente.

Mas como uma pauta que em si é crítica à degradação ambiental poderia ser defendida acriticamente? Uma das maneiras disso acontecer é justamente assumir que os problemas ambientais existiria isolado de outros, não tão claramente associados às questões ambientais. Isso ocorre, por exemplo, quando o problema ambiental é resumido á degradação ambiental, sem considerar suas relações com comunidades humanas, sua economia e autodeterminação, ou quando se considera que a causa da crise é apenas a perda da biodiversidade ou o aquecimento global, ignorando-se os interesses socioeconômicos que levam a essas questões ambientais. Uma consequência dessa visão acrítica é que as soluções propostas se tornam dependentes apenas de boa vontade política e da aplicação de técnicas ambientais corretas. “Sejamos resilientes”, “ouçamos os cientistas ambientais” e/ou “acionemos os tomadores de decisão para aplicar o conhecimento necessário” e isso seria suficiente para superaremos a crise. Porém, é justamente quando tomamos como técnica a solução para um problema complexo e de natureza fundamentalmente política que estamos lidando acriticamente com o problema, ou, pelo menos, de forma parcialmente acrítica.

Foi justamente a partir do questionamento a essa atitude acrítica que a Ecologia Política surgiu nos anos 1970-1980, apontando a necessidade de lidarmos com os problemas de cunho ambiental sem ignorarmos sua amplitude, principalmente no que tange a fatores sociais, como poder, exploração, distribuição desigual de acesso à renda e aos meios de produção e influência na economia política.

A Ecologia Política surgiu nessa época fazendo críticas relevantes a outras ciências que lidavam com a questão ambiental, assim como apontando novas tecnologias de análise para uma compreensão de maior amplitude sobre as questões e a crise socioambiental. Para entendermos mais sobre essas críticas e tecnologias, vale a pena abordamos brevemente a história desse campo.

Ecologia Política, sua crítica e compreensão socioambiental.

A Ecologia Política surgiu como campo interdisciplinar entre as décadas de 1970 e 1980. Os primeiros trabalhos nesse campo foram produzidos justamente como críticas aos limites da Ecologia e Antropologia cultural, da Geografia ambiental e dos estudos a respeito de catástrofes. Essas críticas eram focadas em como a abordagem dessas ciências não só não dava conta de entender as relações sociais de forma ampla, limitando-se a uma perspectiva empírica simplista, considerando apenas as consequências e/ou desdobramentos diretos dos fenômenos ambientais sobre a organização social estudada (e vice e versa). Também criticavam as visões neomalthusianas assumidas, ou seja, a de reduzir qualquer problema ambiental a uma questão de excedente populacional, assumindo que esse excedente era a causa da falta de recursos,  dessa forma legitimando políticas excludentes, principalmente quando se avaliavam questões envolvendo camponeses e distribuição de terra nos países de terceiro mundo. A partir disso, a Ecologia Política apontou a necessidade de que, para alcançar um entendimento dos problemas socioambientais, as análises fossem além de uma perspectiva focada apenas nos indivíduos, considerando estruturas econômicas e políticas, ou de uma visão passiva dos sujeitos e objetos de interesse, considerando seus papeis de agentes de resistência e transformação mutua. Assim, os trabalhos desse campo indicavam a necessidade de entender como as questões ambientais estavam relacionadas com questões sociopolíticas, relativas, por exemplo, à distribuição de renda, à exploração de mais valor, ou seja o trabalho socialmente necessário para a manufatura do que recebe o trabalhador, ao acesso a recursos naturais, às relações dos sujeitos com o Estado e as disputas por poder.

Dessa forma, a Ecologia Política traz uma análise do embasamento e das articulações políticas que sustentam e delimitam as questões socioambientais. Seja com foco mais voltado para questões estruturais da economia política marxiana, comum na disciplina nos anos 1970-1980, seja através de análises foucaultianas sobre as relações de poder, comuns nos anos 1990, a Ecologia Politica criou uma série de ferramentas explicativas que não se limitavam a análises empíricas simples, com foco nas respostas que os indivíduos davam, ou considerando os fenômenos de formas isoladas acerca dos objetos e sujeitos de interesse, conforme encontrados em outras disciplinas que se debruçam sobre as questões socioambientais.

Nos últimos anos, esse campo tem se direcionado a ser mais ativo, em vez de limitar-se a uma perspectiva crítica. Obras recentes têm proposto a apropriação de metodologias e intervenções comuns às ciências ambientais, como por exemplo análise de redes, uso de big data, variação de escala e seus efeitos, entre outros, para além das metodologias de diagnóstico que a Ecologia Política desenvolveu. Considero essa uma mudança muito necessária, em vista não só do agravamento das questões socioambientais, como também de sua globalização.

O Antropoceno, a Pós-Política e a Crise Ambiental

Há uma defesa nos últimos anos de que vivemos em uma nova era geológica, marcada pelo impacto que os humanos (ou talvez mais precisamente o capitalismo e a sociedade ocidental) tem aplicado sobre a terra. Comparável às forças geológicas naturais, essa nova era geológica tem sido denominada Antropoceno. Basicamente, essa era marca o desenvolvimento ocidental e o capitalismo global como uma força geológica, que mudou o equilíbrio biogeoquímico, indicando que os fenômenos naturais não podem ser mais entendidos sem levar em consideração a influência humana. Resumidamente, vivemos em uma era em que devemos considerar os fenômenos ambientais como socioambientais, e onde a estrutura socioeconômica ifluencia diretamente a existência das crises socioambientais.

Contudo, mesmo com essa concepção da intervenção humana em fenômenos não humanos, vivemos uma época de avanço constante de uma despolitização, principalmente marcada pela pós-política. Essa forma de despolitização sustenta que disputas políticas são deletérias e que as questões deveriam ser resolvidas mediante a aplicação de boas técnicas, por uma espécie de tecnocracia apta. E é interessante notar o quanto essa concepção é comum em meio a movimentos ambientalistas ou pesquisadores das ciências ambientais.

Essa concepção pós-política parte de uma postura equivocada de que boa ciência é isenta de valores, e por vezes acaba por reforçar concepções que favorecem o status quo contemporâneo, ao defender medidas focadas em concepções inerentes ao paradigma neoliberal (eficácia, adaptabilidade, austeridade etc.). Quando examinamos a gerência das crises ambientais sendo feita dessa forma, vemos um crescente uso de medidas que resultam em exclusões sociais ou dos cientistas ambientais do debate e em derrotas na aplicação das politicas publicas, resultando em agravamento das questões socioambientais nas últimas décadas, principalmente quando focamos nas políticas ambientais dos países de terceiro mundo.

Claro que não se nega a importância do bom conhecimento empírico e teórico, bem como de boas técnicas para lidar com a crise ambiental; porém, não se pode ignorar que grande parte das crises que vivemos tem origem e manutenção decorrentes de movimentos políticos voltados para a aplicação e manutenção de um sistema específico de produção e consumo. Ao se propor ir além, considerando como se dão os processos socioambientais em sua totalidade, a Ecologia Política cria um arcabouço de maior compreensão do papel dos agentes envolvidos em tais processos, de suas disputas e contradições em relação à manutenção e resolução das questões socioambientais. Esse arcabouço permite acessar com mais precisão o papel limitante das estruturas socioeconômicas das quais esses agentes fazem parte, e a partir dele podemos ter um vislumbre de como avançar nessas questões socioambientais e como resolvê-las em seus quadros cada vezes mais graves. E é justamente esse o papel que a Ecologia Política se propõe.

A Práxis Ecopolitica

A Ecologia Política é antes de tudo um campo de estudo, uma cátedra acadêmica que busca entender melhor as relações entre os muitos agentes sociais e o meio ambiente. Porém, ela se propõe a ir além, a fomentar uma práxis que vise não apenas entender essas questões, mas fazer parte da solução das mesmas.

Dessa forma, os ecólogos políticos buscam que sua compreensão seja temperada por uma prática informada e que seja capaz de informar. Pesquisa-ação, pesquisadores participantes, e intelectuais orgânicos são algumas das formas e formações a que o campo se propõe, articulando assim não só técnicas para superar as contradições e crises socioambientais, mas também se somando às ações para essa superação.

Em meio ao agravamento das crises ambientais, das previsões de pandemias cada vez mais comuns e das consequências draconianas da acumulação de renda, é mais do que necessário que não nos detenhamos apenas em entender o mundo. Nosso objetivo deve ser, mais do que nunca, mudá-lo; afinal, o nosso futuro pode depender disso. E é nessa linha que a Ecologia Política, enquanto práxis, busca se mover.        

Breno Pascal de Lacerda Brito

(Instituto de Biologia/UFBA. INCT em Estudos Interdisciplinares e Transdisciplinares em Ecologia e Evolução)  

PARA SABER MAIS:

BRYANT, R.; BAILEY, S. Third World Political Ecology. e-book ed. New York: Taylor & Francis, 2005.

FERNANDES, S. Pós-Política. In: Sintomas Morbidos: A Encruzilhada da Esquerda Brasileira. São Paulo – SP: Autonomia Literaria, 2019. p. 214–254.

FORSYTH, T. Critical Political Ecology: The Politics of Environmental Science. Lodon: Routledge, 2003. PERREAULT, T.; BRIDGE, G.; MCCARTHY, J. (EDS.). The Routledge Handbook of Politcal Ecology. New York, NY: Routledge, 2015.

Destaque

Ansiedade, angústia e a evolução do movimento anti-vacina

Nove meses após as recomendações iniciais para a contenção do Sars-Cov-2 e chegando a quase 185 mil mortos pela COVID-19, voltamos à marca de mil de óbitos diários no Brasil. Esse aumento chega em uma época com as piores perspectivas: além da exaustão com isolamento, teremos as festas de fim de ano com a reunião de famílias em todo país. São motivos suficientes para ansiedade e angústia de toda a população. Por sua vez, vacinas vêm demonstrando uma alta eficácia e campanhas de vacinação já foram iniciadas em diversos países ou já têm data marcada em outros. Essas notícias deveriam trazer esperança de retorno à normalidade, mas no país da cloroquina, as vacinas são polêmicas e o plano de vacinação, incerto.

Uma pesquisa Datafolha recente revelou que 22% dos 2.016 brasileiros entrevistados não pretendem se vacinar contra Sars-Cov-2. Uma pesquisa similar em agosto apontou que a parcela de entrevistados que não pretendiam se vacinar era de 9%. A rejeição à vacina cresce claramente em meio a uma disputa política, com disseminação de teorias da conspiração e campanhas de desinformação respaldadas por autoridades políticas. Os argumentos usados pela parcela que rejeita a vacina são tão antigos quanto a própria vacina. Olhar para a história dos movimentos anti-vacina pode nos ajudar a entender por que eles podem ser tão eficazes em agregar seguidores.

Varíola e os movimentos anti-vacinação na Inglaterra

Registros antigos descrevem que a inoculação de varíola era praticada na China e na Índia antes do primeiro desenvolvimento de vacina contra varíola na Europa por Edward Jenner em 1796. Jenner deu início à primeira geração das vacinas, que também foi acompanhada pela primeira geração de movimentos contrários à vacinação. Assim que a vacina foi disponibilizada em 1798, encontrou resistência de religiosos que eram contra a vacinação, pois a vacina era derivada de animais. Foram publicadas imagens de deformidades atribuídas à vacinação para assustar a população e criar resistência popular contra a vacina. Instalou-se uma grande ansiedade devido à forma de administração do inóculo nas crianças, causando uma ferida onde era inoculado o pus de outro indivíduo ou animal infectado. Em 1853 a vacinação se tornou obrigatória na Inglaterra para crianças de até três meses de idade, e em 1867 a obrigatoriedade foi estendida para 14 anos, acrescentando penalidades para a recusa da vacina. As leis encontraram resistência imediata dos cidadãos que exigiam o direito de controlar seus corpos e os de seus filhos, mesmo com uma taxa de óbitos pela varíola entre 15 a 45 mortes em 100 casos.

A revolta da vacina no Rio de Janeiro

Em novembro de 1904, a população do Rio de Janeiro, capital do Brasil na época, também protestou contra a lei de vacinação que tornava obrigatória a imunização contra a varíola para todos os brasileiros com mais de seis meses de idade. O estopim da revolta foi a regulamentação da obrigatoriedade da vacinação. A lei incluía necessidade de comprovação da imunização para realização de matrículas nas escolas, para obtenção de empregos, viagens, hospedagens e casamentos. Assim como na Inglaterra, havia insegurança sobre a forma de administração do inóculo, derivado de pústulas de vacas infectadas. Havia também o boato de que as pessoas vacinadas adquiriam feições bovinas. Apesar de o pretexto imediato ter sido a vacina, a insatisfação com outros aspectos sociais também teve papel importante nos protestos.

A controvérsia da vacina contra difteria, tétano e coqueluche (DTP)

A vacina DTP já era usada rotineiramente no Reino Unido por mais de 20 anos. Até que, em meados dos anos 1970, foi publicado um relatório de um hospital em Londres que alegava que 36 crianças sofreram de problemas neurológicos após a imunização com DTP. O relatório foi destacado na televisão e em jornais chamando a atenção do público para a polêmica. O resultado da publicidade negativa foi uma queda rápida nas taxas de imunização contra a coqueluche, resultando em uma nova epidemia. Em 1981, novos estudos mostraram que o risco de doença neurológica grave era muito baixo (1 em 111.000). Comparativamente, a taxa de óbitos por difteria é estimada entre 10 e 50 a cada 100 casos, por tétano entre 40 e 60% e por coqueluche até 1%, com a maioria dos óbitos em bebês de até dois meses de idade. O risco de lesão neurológica permanente ainda era menor (1 em 310.000). Após a obtenção dos dados, foi realizada uma grande campanha de conscientização para prevenir uma epidemia que já era antecipada.  

A controvérsia da vacina contra sarampo, caxumba e rubéola (MMR)

O médico inglês Andrew Wakefield publicou um artigo em 1998 no qual alegava que a administração de vacinas causava autismo. O artigo foi posteriormente reconhecido como fraude, retirado da revista e o autor, que além de outras condutas incorretas, falsificou dados, foi impedido de praticar medicina no Reino Unido. Mesmo com a retratação e a série de artigos que se seguiu mostrando a ausência de relação entre vacinas e autismo, publicados no New England Journal of Medicine, The BMJ, JAMA, Vaccine, entre outros, o dano causado pelo artigo retratado de Wakefield é irreparável e criminoso. Legiões de pais deixam de vacinar seus filhos nos Reino Unido e Estados Unidos por medo irracional e infundado, trazendo de volta doenças previamente erradicadas.

A controvérsia da vacina contra Covid-19

Todos esses movimentos anteriores tiveram, em maior ou menor grau, alguma das seguintes características (bingo anti-vax para o grupo de WhatsApp da família):

1. Minimizar a ameaça de uma doença;

2. Alegar que a vacina causa doenças, é ineficaz ou ambos;

3. Declarar que a vacinação é parte de uma grande conspiração;

4. Usar “autoridades” alternativas para legitimar o argumento (como celebridades norte-americanas que davam voz ao movimento anti-vacina).

Além desses argumentos reciclados, a pesquisa Datafolha realizada em dezembro de 2020 mostrou um novo elemento do movimento anti-vacina atual, a xenofobia. Há uma resistência muito maior a uma vacina com participação de laboratórios chineses em seu desenvolvimento quando comparada àquelas produzidas por laboratórios com sedes em outros países, como Estados Unidos, Inglaterra ou Rússia. Diferentemente dos movimentos anteriores, esse que se opõe à vacina contra a COVID-19 tem suas raízes nas autoridades políticas. A pesquisa Datafolha mostra que quanto maior a confiança no governo, maior a rejeição à vacina.

Proponho a seguinte reflexão a todos aqueles que possuem crianças em casa, que ainda têm suas próprias carteirinhas de vacinação, ou mesmo que lembram de tomar suas vacinas. Das vacinas administradas, quais foram aquelas que você questionou o laboratório de origem? Quais foram aquelas que você questionou a tecnologia e se era constituída de vírus inativado ou de DNA/RNA? Por que isso se tornou importante hoje? Todas as vacinas, independentemente do laboratório ou país de origem, passam por rigorosos estudos, similares aos abordados em um post anterior do Darwinianas. Os imunizantes, assim como os medicamentos, podem causar reação adversas que são documentadas em estudos clínicos em suas fases II, III e IV. As vacinas já foram administradas a dezenas de milhares de voluntários, cerca de 20 mil no estudo da Pfizer/BioNTech, 15 mil no estudo da Moderna, 12 mil da Oxford/AstraZeneca e mais de 9 mil da Sinovac no Brasil (relatório a ser apresentado ainda neste mês). As reações mais comuns são muito similares em todas vacinas e incluem dor no local da injeção, fadiga, dor de cabeça, congestão nasal e febre. As reações adversas graves foram muito raras em todos os estudos. Como exemplo, o estudo da Pfizer/BioNTech registrou seis óbitos, dois no grupo que recebeu a vacina e quatro no grupo placebo. As mortes foram causadas por eventos que ocorrem em taxas semelhantes na população geral (parada cardíaca e arteriosclerose em voluntários que receberam a vacina; infarto do miocárdio, derrame cerebral e dois óbitos por causas desconhecidas nos voluntários que receberam o placebo). Nos 20 mil voluntários, não foram registrados óbitos atribuídos à imunização. Comparativamente, em 2020, a cada 20 mil casos de Covid-19 no mundo, foram registrados 440 óbitos (calculado a partir dos dados de casos e óbitos registrado no Johns Hopkins Coronavirus Resource Center).

Infelizmente, ainda não temos um plano claro de vacinação e o que pode evitar o colapso do sistema de saúde no final de 2020 e início de 2021 ainda é o isolamento social. Faço o mesmo apelo que fiz em abril: fique em casa, se puder. Acrescento: assim que possível, tome a vacina. Não há nenhum registro desde a primeira imunização até hoje de alguma pessoa virando um chimpjacaré (ou qualquer outra espécie) após a administração da vacina. As teorias conspiratórias associando as novas vacinas a alterações genéticas ou implantação de chips para monitoramento da população são tão absurdas quanto a aquisição de traços de outros animais. As vacinas são uma das intervenções de saúde pública mais bem-sucedidas da história e agora é uma nossas esperanças de um retorno à vida pré-pandemia, juntamente com a manutenção das medidas de saúde pública.

Tatiana Teixeira Torres (USP)

Para saber mais:

– Gabriel Alves (2020) Entenda os tipos de vacina em desenvolvimento contra a Covid e quais as vantagens de cada uma. Folha de São Paulo, 25.nov.2020.

Matéria no jornal Folha de São Paulo, com explicações muito claras sobre as diferenças entre os tipos de vacinas, um ponto não explorado neste post. A compreensão da natureza das vacinas e mecanismos de ação são essenciais no combate aos movimentos anti-vacina. Por exemplo, o medo de alterações genéticas causadas pela vacina de RNA é mais facilmente desmistificado após compreensão que o RNA isolado, administrado em uma micela, é incapaz de chegar ao núcleo e não representa nenhum risco de modificação genética.

– The College of Physicians of Philadelphia. The History of Vaccines. Website.

Página informativa criada pelo College of Physicians of Philadelphia com o objetivo de organizar e divulgar a história da vacinação, desde as práticas de variolação, com atualizações sobre as novas tecnologias para desenvolvimento e distribuição de vacinas. Visa aumentar o conhecimento e a compreensão do público sobre as formas de desenvolvimento e mecanismo de ação das vacinas e o papel que desempenharam na melhoria da saúde humana.

– Nicolau Sevcenko (2018) A Revolta da Vacina. Editora UNESP.

Livro que explora os principais fatores que levaram à Revolta da Vacina no Rio de Janeiro durante a campanha de vacinação contra a varíola em 1904.

Destaque

Manifesto por uma humanidade mais orgânica

Vivemos entre o sonho de que um herói, a tecnologia, virá nos salvar, do iminente esgotamento e desbalanceamento de nosso planeta, ou seja, vivemos entre o sonho de um Salvador, um gênio que se destaca no tecido social, e o paraíso de uma sociedade onde todos são iguais, perante a lei, perante Deus, perante … parece que sempre tem alguém, mesmo nestes paraísos utópicos, que se posta acima dos demais, com autoridade suficiente para julgá-los. Será que nossa mente humana pensa de forma tão hierárquica que não conseguimos conceber a igualdade plena?

O que significaria uma igualdade plena? Depende. Se estamos falando em termos absolutos, os iguais seriam clones com uma mesma experiência de vida. Se estamos falando de “iguais perante a lei”, não precisamos que haja igualdade absoluta, desde que os desiguais sejam tratados em pé de igualdade. Claro, cabe dizer que dar condições iguais a indivíduos de partida desiguais significa logicamente que devemos, enquanto sociedade e enquanto legisladores e juízes, garantir que não haja aqueles poucos afortunados de berço que iniciam uma corrida de 100 metros rasos já a dez metros da chegada. Para que a meritocracia faça sentido em um país, e em um mundo, onde o racismo estrutural vem sendo cada vez mais desmascarado, onde o mito do brasileiro cordial vem sendo exposto, a justiça requer que os mais afortunados iniciem a corrida bem mais atrás que o indivíduo médio.

Como é que a biologia lida com as diferenças? Em primeiro lugar, há um princípio básico que norteia o pensar biológico: a diversidade é a base sem a qual não há evolução. Se queremos nos adaptar a um mundo em mudanças, temos que nos cercar de diversidade de estilos de pensamento, de estilos de vida, de morfologia, de cor, de estatura, de sociabilidade, enfim, diversidade é a palavra mais fundamental e cara ao pensamento biológico. Dito isto, fica claro que não devemos tolerar, mas sim louvar a diversidade, entre elas a diversidade étnica humana. Agora, muito cuidado com este pensamento colocado assim de forma tão crua. Não vá sair por aí repetindo esse chavão de duas ou três linhas. Pseudo-intelectual é aquele sujeito que só lê seu feed de imagens associadas a duas ou três linhas de texto e que, por isso mesmo, tem um discurso que é basicamente uma colagem de frases de impacto, curtas e desconexas. Para que não nos transformemos em um raso caleidoscópio intelectual, temos que prosseguir na leitura, e temos que diversificar nossas fontes confiáveis de informação. Aqui cabe um aviso aos navegantes: aquelas três linhas de texto nunca são suficientes, elas são, sempre, apenas um chamariz. Entenda: seu feed na rede social não é fonte confiável de informação, é puro bate papo de boteco, só que enquanto o que se fala no boteco acaba no boteco, o que se escreve na rede social pode acabar na justiça.

A diversidade é valorizada tanto na ecologia quanto na evolução. Se os indivíduos de um ecossistema, em toda sua diversidade, podem se associar positiva ou negativamente, seria de se imaginar que as associações positivas sejam a fonte deste valor biológico dado à diversidade. Associações negativas são, por exemplo, a predação, ou a competição. Quando o liberalismo econômico apregoa que a competição entre os agentes econômicos (que às vezes é total predação) é melhor para a sociedade, ele está no fundo fomentando uma interação ecológica negativa. Claro, existem também interações positivas, como comensalismo, simbiose, altruísmo. De um modo geral, é possível, dentro da biologia, explicar as interações positivas a partir da competição entre rivais, com um argumento basicamente utilitarista: em certas circunstâncias me seria útil ajudar meu rival porque isto me traria mais benefícios que prejuízos. Assim, a competição tem gradativamente se colocado como a força predominante na organização do pensamento biológico, muito possivelmente em função do ethos liberal predominante na história do ocidente: somos todos formados em sociedades que valorizam a competição, de modo que pensar em termos competitivos tem sido, para nós, mais fácil que pensar em termos cooperativos. De que forma uma interação negativa como a competição pode gerar um valor positivo? A resposta usual é aquela do feed de notícias: os mais fracos morrem primeiro, e com isso os melhores sobreviventes vão gradativamente melhorando o mundo. Se você acha que o mundo está melhorando, você pode até acreditar no seu feed de notícias, e parar de ler o texto aqui.

Para aqueles mais de 90% da população para os quais o mundo não está melhorando, vamos descer mais fundo um pouco em nossa análise. O que acontece quando o interesse dos competidores se alinha? Duas coisas podem resultar: se o alinhamento é total, a tendência é a formação de uma sociedade extremamente coesa e integrada, essencialmente cooperativa, e se o alinhamento é apenas parcial, permanece uma competição interna, especialmente no que se refere a algumas tarefas (aquelas nas quais não há alinhamento de interesses). Alinhamentos fortíssimos de interesse acontecem, por exemplo, em inúmeros invertebrados sociais, notavelmente entre os insetos sociais. Quando eu devoto minha vida inteira ao sucesso de outros indivíduos (geralmente a rainha, ou a nobreza), é muito provável que haja um alinhamento fortíssimo de interesses (embora, sim, às vezes possa ser apenas a velha e boa coerção social). Entre os vertebrados essa hipersocialidade é muito mais rara, ocorrendo, por exemplo, nos estranhíssimos ratos toupeira pelados (Heterocephalus glaber). Como analisamos há pouco tempo aqui no Darwinianas, nossa socialidade deve ter sido selecionada em grupos pequenos, e em situação de escassez de recursos alimentares, situação que favoreceria indivíduos totipotentes (e não de castas especializadas, como rainhas reprodutoras, operárias forrageadoras, cuidadoras de ninho, etc) e, portanto, com grande cérebro. No entanto, com o advento da domesticação de plantas e animais, há cerca de 10 mil anos, passamos a ter recursos abundantes e grupos sociais maiores, situação que, ao contrário, favorece a especialização cognitiva que temos visto hoje em dia, cada um de nós em uma função muito específica dentro da sociedade. A organização social pressupõe uma convergência de interesses, mas que nível de convergência temos hoje? Estamos caminhando para uma sociedade de formigas, ou abelhas? Já vimos, também aqui no Darwinianas, que coletividades de cérebros minúsculos muitas vezes podem resolver problemas mais complexos que um mesmo número de indivíduos atuando isoladamente. Não pela força bruta do coletivo, não porque a união faz a força, mas porque a união faz a inteligência. No caso dos insetos sociais, alguns têm defendido que estes superorganismos (colmeias, cupinzeiros, formigueiros) conseguiram construir uma nova cognição, um meta-cérebro, uma coletividade pensando e utilizando para isso o cérebro dos indivíduos como ferramentas que controlam o fluxo de informação na colônia, de tal forma que os indivíduos passariam a ser como neurônios de um cérebro maior. É o que defendem Sasaki e Pratt, ao revisar a literatura e mostrar que, como os cérebros nossos, uma colônia de insetos sociais se auto-organiza ao redor de núcleos de informação: duas trilhas de formigas são duas estruturas sociais auto-organizadas competindo pela atenção da colônia, buscando cada uma recrutar um número maior de insetos para si. Ao final, a colônia decide (uma das trilhas desaparece), e geralmente decide pela melhor opção disponível (permanece ativa a trilha que focou no alimento mais próximo, ou em maior quantidade). Ao final, um grupo de indivíduos irracionais (que teriam individualmente feito uma escolha irracional) apresenta, sistematicamente, uma decisão racional, o que indica que a racionalidade emergiria no social, a partir desta auto-organização supra-individual ao redor de núcleos de compartilhamento informacional. Tudo isso parece muito bonito, e há um grande frisson na literatura acerca desta cognição social emergente. O superorganismo teria afinal uma super-mente.

Finalizo este texto com duas questões importantes: primeiro, será mesmo que a seleção natural teria produzido super-mentes nos insetos sociais? Segundo, será mesmo que nós, humanos, estamos trilhando este caminho para uma super-mente? Com relação à primeira, e para fazer simples um longo argumento que estamos desenvolvendo agora, entendo que há um otimismo exagerado na literatura ao atribuir a colmeias e formigueiros uma super-mente social que controlaria as mentes individuais dos insetos. Literalmente, as colônias de insetos sociais não deveriam ser chamadas de superorganismos, porque elas não têm um si-próprio, um controlador social do comportamento individual, uma personalidade de colmeia, um desejo de formigueiro (para além dos desejos das formigas individuais). Com relação à segunda pergunta, podemos apenas especular. Entendo que temos cérebros grandes demais, que fomos selecionados por tempo demais em grupos pequenos sob escassez de recursos, e reverter todo este grande cérebro hierárquico para um funcionamento cooperativo em colmeia iria requerer agora uma revolução biológica importante. A seleção natural predominante hoje é provavelmente neste sentido, digamos, de uma certa cupinização da humanidade. Mas estamos também sob forte pressão de seleção cultural, e estas novas cartas culturais no velho baralho evolutivo podem passar a ditar as regras de nossa futura organização social. Se caminharmos no sentido de uma maior coesão social, com a China se tornando a maior potência e portanto espelho para o mundo, estaremos caminhando no sentido deste superorganismo humano. O organismo é uma entidade incrível, ele reúne diversidade interna (cada órgão se especializa em uma função) e unicidade (todos têm um mesmo objetivo e funcionam em conjunto. Em cima disso tudo há ainda uma autonomia decisória: o que o organismo decide não é necessariamente fruto daquilo que seus órgãos necessitam no momento: posso entrar em jejum mesmo estando com fome. Ao mesmo tempo, as decisões do organismo não são necessariamente fruto de estímulos do mundo externo: quando vejo uma presa, ou um parceiro sexual, posso ignorá-los, ou fugir deles, emitindo assim respostas não esperadas. A autonomia do organismo em relação a seus órgãos internos e ao mundo externo é o que precisaríamos ter no nível social, se a sociedade for caminhar no sentido de adquirir uma super-mente.

Para nós, seres humanos, tornar nossa sociedade um pouco mais orgânica significaria valorizar a diversidade de funções que grupos humanos distintos podem ter em uma sociedade ampliada, ao tempo em que se deveríamos também criar objetivos e mitos e utopias comuns a todos, que norteassem assim um funcionamento unificado, dando coesão à necessária diversidade. Veja agora que chegamos ao final do texto com uma ideia bem distinta acerca da importância da diversidade. No seu feed de notícias, a diversidade humana seria importante como um seguro contra a adversidade imprevisível do futuro: se o mundo mudar, teremos sempre algum variante (morfológico, comportamental, cognitivo) presente que dará conta da nova pressão seletiva, enquanto os variantes restantes serão contra-selecionados: os índios, os negros, os gays, todas estas minorias morrerão, para que a humanidade permaneça. No entanto, o que vemos agora, ao final do texto, é algo muito distinto: a variação pode ser importante para que a sociedade resista melhor às mudanças, já que cada variação pode ter uma função complementar para o conjunto orgânico da humanidade. As diferenças entre os seres humanos, nesta visão mais organicista de sociedade, produziriam uma maior resiliência desta sociedade a perturbações, permitindo reorganizações frente a mudanças no ambiente. Uma sociedade mais orgânica: um belo desejo de ano novo. Vamos sonhar juntos?

Hilton Japyassú

Universidade Federal da Bahia

INCT IN-TREE

Para saber mais

Sasaki, Takao, and Stephen C. Pratt. The psychology of superorganisms: Collective decision making by insect societies. Annual Review of Entomology 63 (2018): 259-275.

Japyassú HF, Neco LC and Nunes – Neto N (in press) Minimal Organizational Requirements for the Ascription of Animal Personality to Social Groups. Frontiers in Psychology. Imagem: Capa do álbum Superorganism: https://www.discogs.com/pt_BR/Superorganism-Superorganism/release/12188398

Destaque

Como identificar a ação da seleção natural

É difícil enxergar seleção natural ocorrendo, pois a escala de tempo de nossa observação é curta em relação aos seus efeitos. Entretanto, é possível usar métodos estatísticos para identificar sua ação no passado. Numa conversa com Diogo Meyer, o biólogo Carlos Schrago, da UFRJ, fala sobre abordagens que permitem testar a hipótese de que a seleção natural atuou sobre sequências de DNA.

Numa entrevista anterior, Carlos Schrago conversou sobre a teoria neutra, segundo a qual a maior parte da mudança evolutiva é consequência da deriva genética, e não de mudanças movidas pela seleção natural.

Nesta continuação, o assunto recai sobre a possibilidade de identificar instâncias em que a seleção natural de fato operou. Schargo argumenta que a teoria neutra, mesmo que em grande medida refutada pela comunidade científica, é valiosa como um “modelo nulo” para testes de seleção. A ideia é que a teoria neutra nos diz o que esperar na ausência da seleção, e, portanto, serve de base para testes que permitem identificar as instâncias em que a seleção está presente. 

Originalmente gravada para um curso de biologia evolutiva na Universidade de São Paulo, a entrevista discute temas amplos sobre testes de hipótese, o uso de simulações computacionais, e o papel de abordagens teóricas e de análise de dados em projetos

Diogo Meyer (USP)

Destaque

Pandemia na era da cibernética

Modelagem do movimento urbano em diversas metrópoles nos Estados Unidos revela padrões de comportamento de diferentes grupos sociais e pode ajudar no desenvolvimento de políticas de saúde pública mais equitativas durante a atual pandemia

Desde 1992, o Gil já cantava: “Antes longe era distante / Perto, só quando dava / Quando muito, ali defronte / E o horizonte acabava / Hoje lá trás dos montes, den de casa, camará”. Na música Parabolicamará, Gil utilizou a imagem da antena parabólica para simbolizar a interconectividade do mundo digital e a difusão da parabólica pelo Brasil, influenciando não apenas a paisagem urbana, mas também os padrões de comportamento social. O desconhecido podia agora ser acessado por meio digital, do conforto e segurança do lar. As distâncias, antes quase intransponíveis, podiam agora ser virtualmente percorridas em questão de segundos. E a antena parabólica foi apenas o começo dessa era de globalização digital: internet, computadores portáteis, celulares, carros e casas inteligentes permeiam o cotidiano de todos nós, criando o que McLuhan chamou, quase que profeticamente, trinta anos antes da invenção da internet, de aldeia global.

O desenvolvimento de aplicativos digitais capazes de não apenas reunir, mas também transmitir dados entre si, levou Kevin Ashton, em 1999, a propor o conceito de Internet das Coisas (do inglês, Internet of Things). Esse conceito ressalta que, para além da interconectividade entre pessoas, o mundo digital gerou, em paralelo, a interconectividade entre objetos físicos, dispositivos, sistemas e serviços. Hoje, podemos, dos nossos celulares e de praticamente qualquer lugar, controlar a temperatura da nossa casa, cozinhar o jantar, ou até mesmo estacionar nossos carros. Na era digital, a portabilidade de dispositivos como o celular nos permite carregar a internet a qualquer lugar, e com isso permanecer constantemente conectados. E foi exatamente essa permanente interconectividade que permeia a vida da maioria da população atual que permitiu a realização do estudo que venho aqui dividir com vocês.

Nesse estudo, publicado essa semana na revista Nature, cientistas coletaram dados de localização de celulares de 98 milhões de indivíduos em 10 metrópoles norte-americanas, e utilizaram modelos de mobilidade, associados a modelos epidemiológicos de propagação do vírus, para entender a relação entre os padrões de deslocamento de diferentes grupos sociais para pontos de interesse, como restaurantes, lojas, supermercados e instituições religiosas, e os padrões de disseminação do vírus causador da COVID-19, o SARS-CoV-2. O modelo gerado foi capaz de predizer com acurácia os padrões observados de disseminação do vírus até então, sugerindo ser um bom modelo para testes de estratégias de re-abertura e reestabelecimento das atividades econômicas e sociais.

Ao utilizar o modelo para testar planos de reabertura e contenção da propagação do vírus, os cientistas observaram que a magnitude da redução da mobilidade é tão importante quanto o momento em que essas medidas são implementadas. Por exemplo, caso a região do metrô de Chicago não tivesse observado uma redução de ~54% de mobilidade durante o primeiro mês da quarentena, o número de casos poderia ter aumentado em mais de 6 vezes o número atual. E se a redução da mobilidade tivesse iniciado uma semana mais tarde, o número de casos seria quase duas vezes maior do que o observado. O modelo de dinâmica de movimento social desenvolvido nesse estudo sugere também que uma pequena minoria dos pontos de interesse é responsável pela grande maioria das infecções, possibilitando a identificação de eventos de super propagação. A ideia de eventos de super propagação (do inglês superspreader events) de COVID-19, no entanto, não é nova. O acúmulo de dados a respeito da pandemia de COVID-19 levou cientistas a proporem a ideia de que eventos de super propagação explicam os padrões de disseminação do vírus SAR-CoV-2. Eventos de super propagação são eventos nos quais um ou poucos indivíduos contaminam um número significativo de pessoas em um único encontro. É possível que um único indivíduo contaminado, em ambiente fechado, resulte na contaminação secundária de milhares de pessoas.

Se a minoria dos pontos de interesse (isto é, restaurantes, lojas, bares, supermercados, academias, instituições religiosas etc.) é responsável pela grande maioria dos casos, uma clara política pública é a reabertura desses pontos com restrição da capacidade máxima de ocupação desses locais. Ao testar cenários de reabertura sem redução da capacidade de ocupação, utilizando o modelo gerado, os cientistas foram capazes de prever um aumento de aproximadamente 32% de infecções na mesma região de Chicago. Ainda, a redução da ocupação reduz significativamente o risco de infecção, sem necessariamente alterar os padrões de mobilidade da região. Nessa mesma região, o modelo prevê que a restrição da capacidade de ocupação em, no máximo, 20% da capacidade total é capaz de reduzir o número de novas infecções em aproximadamente 80%, resultando em apenas 42% na restrição de mobilidade na região, sugerindo que a redução da capacidade de ocupação de pontos de interesse pode ser mais eficaz do que a restrição da mobilidade irrestrita da população.

Além disso, o modelo aponta para o risco relativo de reabertura de determinadas categorias de pontos de interesse, já que nem todos os pontos de interesse estão associados igualmente a eventos de super propagação. Devido ao fato de que apenas uma minoria dos pontos de interesse são responsáveis pela maioria dos eventos de super propagação nas regiões metropolitanas estudadas, entender a relação entre esses pontos de interesse e a propagação do vírus é fundamental, particularmente para locais que usualmente recebem uma grande quantidade de indivíduos, ou nos quais indivíduos tendem a passar longos períodos de tempo.

O modelo ressalta também os padrões de disparidade nas taxas de infecção entre diferentes grupos sociais, resultando na acentuação das desigualdades sociais preexistentes. O modelo corretamente previu maiores taxas de infecção entre grupos socioeconomicamente desfavorecidos, baseando-se apenas padrões de deslocamento dos diferentes grupos. De acordo com os dados de mobilidade, grupos socioeconômicos menos favorecidos não foram capazes de reduzir sua mobilidade tanto quanto grupos sociais privilegiados, e tenderam a frequentar locais de maior aglomeração, resultando assim em maior exposição e um aumento significativo no risco de infecção. O reconhecimento de que grupos sociais já cronicamente desfavorecidos são os mais afetados pela atual pandemia de COVID-19 também não é uma novidade. Desde Abril desse ano, estudos epidemiológicos já apontavam para a disparidade nas taxas de infecção e mortalidade nos Estados Unidos entre grupos socioeconômicos e raciais. Disparidades socioeconômicas semelhantes foram observadas no Brasil, onde as taxas de incidência e mortalidade por COVID-19 foram mais elevadas em unidades federativas com maior desigualdade econômica. Dessa forma, políticas justas de reabertura durante a pandemia precisam considerar o impacto díspar da pandemia nos diversos grupos socioeconômicos para o planejamento de ações que intencionalmente reduzam as taxas de infecção nas comunidades menos favorecidas e mais afetadas. Segundo os autores, são medidas importantes o estabelecimento de limites de ocupação mais restritos em restaurantes, lojas, academias e outros pontos de interesse, a criação de centros de distribuição de alimentos para a redução da densidade populacional em pontos de interesse super propagadores, como lojas e supermercados, a oferta ampla e gratuita de testes, principalmente em regiões metropolitanas de alto risco, e a melhoria das políticas públicas de suporte ao trabalhador doente, visando a redução da sua mobilidade durante a doença. Além disso, já sabemos que outras medidas são também efetivas, como o distanciamento social e o uso irrestrito de máscaras. Este último contribui significativamente para o controle da propagação do vírus causador da COVID-19, por reduzir a emissão de saliva e aerossóis das vias respiratórias de indivíduos infectados, porém com sintomas amenos ou moderados.

Infelizmente, perdemos a oportunidade de resolver a pandemia antes da morte de centena de milhares de pessoas em países como os Estados Unidos e o Brasil, mas modelos como os apresentados por Chang e colaboradores podem balizar políticas de saúde pública eficazes na contenção da propagação do vírus, pois permitem testar computacionalmente o impacto das medidas de reabertura em diferentes regiões e grupos sociais antes da efetivação das mesmas, principalmente em países cujos chefes de estado não foram capazes de atuar prontamente no controle inicial e na eliminação da disseminação do vírus. Veja-se, por exemplo, o caso da Nova Zelândia. A Nova Zelândia é o país com a menor taxa de mortalidade por COVID-19 (apenas 4 por 1 milhão de habitantes) entre os 37 países da Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico. Em apenas 103 dias, e após um período de quarentena nacional, o país decretou, no início de Junho desse ano, o final da pandemia no território nacional, tendo registrado apenas 1.569 casos e 22 mortes por COVID-19. A impressionante contenção da pandemia na Nova Zelândia, resultado da implementação imediata e severa de medidas de saúde pública informadas pela ciência, foi reconhecida pela Harvard University com o Prêmio Gleistman em liderança e ativismo social de 2020, outorgado à Primeira Ministra Jacinda Ardern, que liderou, de forma exemplar, o país durante a crise.

No entanto, se vamos passar a utilizar padrões de movimento social inferidos a partir de dados de celular para propor e planejar políticas públicas, não podemos deixar de discutir questões ligadas à privacidade de cada um de nós. Em muitos casos, informações a respeito dos nossos padrões de mobilidade e comportamento são compartilhadas por aplicativos e dispositivos digitais sem que tenhamos clara consciência do fato. E com o avanço da interconectividade e da Internet das Coisas, esses eventos de compartilhamento de informações pessoais se tornam cada vez mais comuns. Mas, pessoalmente, acredito que precisamos atentar para uma questão ainda mais importante:  é imperativo garantirmos a inclusão digital de todos os setores da sociedade, para que todos estejam representados equitativamente nesses modelos, se é que eles balizarão futuras tomadas de decisão.

Ana Almeida

California State University East Bay

(CSUEB)

Para saber mais:

Chu, Derek K, et al. 2020. Physical distancing, face masks, and eye protection to prevent person-to-person transmission of SARS-CoV-2 and COVID-19: a systematic review and meta-analysis. The Lancet, 395(10242): P1973-1987.

Greenhalgh, Trisha. et al. 2020. Face masks for the public during the COVID-19 crisis. BMJ, 369: m1435

Ornes, Stephen. 2016. Core Concept: The Internet of Things and the explosion of interconnectivity. PNAS, 113 (40) 11059-11060.

Santos, Milton. 2000. Por uma outra globalização: do pensamento único à consciência universal. São Paulo: Editora Record.

Schadt, Eric. The changing privacy landscape in the era of big data. Molecular Systems Biology, 8:612

Destaque

A evolução é “só uma teoria”?

Biólogos estão acostumados a ter que lidar com um argumento frequentemente invocado para desqualificar a teoria evolutiva: a de que a evolução é “só uma teoria”. Esse é um bordão em diversos textos anti-evolucionistas.

Implícita nessa forma de criticar o conhecimento sobre a evolução está a ideia de que uma “teoria” de algum modo se distingue de um “fato”, por ser mais incerta e conjectural.

No vídeo que compartilhamos hoje, Charbel Niño El-Hani conversa com Diogo Meyer sobre o que está embutido na tentativa de criticar a evolução afirmando que ela é “apenas uma teoria”. Para Charbel, é fundamental investir para que estudantes tenham uma compreensão de como o conhecimento científico é produzido, e da importância central de teorias no processo de explicar o mundo através da ciência. Compreendendo como o conhecimento científico é construído, ficará claro que descrevê-lo como construído com base em “teorias” não o desqualifica.

Mais do que isso, entender como o conhecimento científico é produzido não só ilumina seu potencial de responder questões complexas – através da elaboração de teorias -, como também serve para mostrar os limites do conhecimento científico, e o fato de que a ciência convive com outras visões de mundo, de utilidade diferente e de inserção em diferentes domínios das atividades humanas.

A conversa chama a atenção para importância de investir na formação de jovens cientistas, buscando equilibrar a grande ênfase dada em ensinar extensos conteúdos, com a muito menos explorada via de ensinar como o próprio conhecimento científico é produzido.

Destaque

Mais além do dilema entre aprender e fazer no tratamento da COVID-19, fica a necessidade de aprender fazendo

Quando enfrentamos uma nova doença e/ou buscamos medicamentos e vacinas, ensaios clínicos são estritamente necessários, como parte do processo meticuloso, cuidadoso de que dependemos para saber se as pílulas que tomamos ou as injeções que nos aplicam são eficazes e seguras, já discutido aqui em Darwinianas. Efetividade e segurança devem ser bem evidenciadas, porque medicamentos, como qualquer outra substância, podem fazer por vezes mais mal do que bem. Quando se prescrevem medicamentos que não foram ainda suficientemente testados, sob os quais ainda há dúvidas sobre sua efetividade ou segurança (pior ainda: quando há evidência de carecem desses atributos), dois princípios fundamentais da prática médica estão sendo negligenciados: In dubio abstine (quando em dúvida, abstenha de tratar) e Primum non nocere (antes de qualquer coisa, não cause mal).

A cloroquina e seus derivativos, como a hidroxicloroquina, fornecem bom exemplo de por que ensaios clínicos são um requisito inquestionável do uso seguro de medicamentos. A margem de segurança desses medicamentos é relativamente estreita, especialmente por causa de seus efeitos cardiovasculares adversos, ou seja, a diferença entre uma dose com poder terapêutico e uma dose tóxica é relativamente pequena. Overdose de hidroxicloroquina é, além disso, de difícil tratamento, e não há antídoto conhecido. A hype em torno dessa droga levou a prejuízos a pessoas que se automedicaram com ela durante a atual pandemia, como mostram relatos de overdoses, hospitalização e mortes em contextos tão distintos quanto os da Nigéria e dos Estados Unidos. É uma trágica ironia que apenas quatro dias antes de um homem morrer por overdose de cloroquina no Arizona, o atual presidente norte-americano tenha dito, a respeito da hidroxicloroquina: “a coisa boa é que ela tem sido usada por um longo tempo, de maneira que, se as coisas não saírem como planejado, sabemos que ninguém será morto por ela”. Esses fatos mostram claramente a necessidade de maior prudência no uso dessa droga, tornando bastante evidente que, mesmo que ela venha a mostrar efeito no tratamento de determinada doença, quão importante é estabelecer, através de ensaios clínicos bem conduzidos, qual dosagem, extensão do tratamento, forma de administração utilizar.

Ensaios clínicos são fundamentais, pois, para que se torne possível uma prática médica responsável. Além disso, como os recursos necessários para realizar um ensaio clínico de boa qualidade são muitos, em termos da equipe necessária, das horas de trabalho, da logística e dos insumos materiais, ensaios pré-clínicos também são importantes, porque se evita que se dispenda muitos recursos na investigação de drogas com pouca chance de terem sucesso ou de serem seguros. Os ensaios pré-clínicos incluem estudos in vitro (em placas de cultura, tubos de ensaio etc.) e estudos em animais (os quais implicam uma série de aspectos éticos dos quais não poderei tratar nesse texto). No que diz respeito aos ensaios clínicos, uma vez que um medicamento tenha mostrado eficácia em doses seguras em ensaios pré-clínicos, a melhor opção é realizar ensaios clínicos controlados e randomizados (RCTs, randomized controlled trials), caso isso seja possível. Esses são ensaios nos quais terapias são comparadas com controles, como tratamento padrão ou placebo, e pacientes são alocados aleatoriamente nos grupos que receberão diferentes tratamentos.

Experiências anteriores em epidemias, por exemplo, as de Ebola, produziram um elevado nível de concordância na comunidade acadêmica de que pesquisa sólida, convincente, pode e deve ser feita mesmo durante emergências de saúde pública, bem como que RCTs constituem a abordagem mais ética e confiável para identificar-se rapidamente tratamentos efetivos e propiciar que a maioria das pessoas seja beneficiada, e não prejudicada, conforme requerido pelo princípio Primum non nocere.

A COVID-19 não estabelece qualquer exceção em relação aos princípios e ideias expressas acima. Não há dúvida de que qualquer pessoa racional deve compreender as dificuldades de fazer pesquisa sob enorme pressão para identificar rapidamente tratamentos efetivos para a doença e nas condições desafiadoras colocadas por instituições de saúde, como hospitais, superlotados, nos quais trabalhadores da saúde lutam contra uma doença nova e mortal, que afeta números muito grandes de pacientes e coloca a eles próprios em risco. No entanto, como escrevem Alexander e colaboradores, “essas circunstâncias infelizes e sem precedentes não transformam dados frágeis em resultados convincentes”. A despeito das dificuldades da crise atual, é importante dirigir os esforços na direção de RCTs bem planejados e éticos, prospectivos e não retrospectivos (ou seja, atuando no tratamento de pacientes, e não revisando tratamentos já feitos), e de larga escala, envolvendo múltiplos centros e grandes quantidades de pacientes em diversas regiões do mundo. Para além disso, diretrizes devem ser usadas no planejamento dos estudos clínicos, orientando o modo como serão recrutados pacientes, como será feita a randomização e o uso de duplo-cego, quais resultados do tratamento serão mensurados e como etc. Somente com tal padronização, a combinação do conhecimento obtidos em diferentes ensaios clínicos poderá ser feita com poder estatístico suficiente para estabelecer de modo convincente a efetividade e segurança de determinada profilaxia ou tratamento, ou para comparar a efetivamente de diferentes abordagens terapêuticas. Daí a importância de a OMS ter buscado ordenar a busca por tratamentos para a COVID-19, publicando orientações gerais para a condução de RCTs. A realização de estudos confiáveis se torna sine qua non quando vemos a evidência ser soterrada sob a veemência e a desinformação em virtude do forte movimento de algumas lideranças políticas na defesa de medicamentos para cuja efetividade e segurança não há evidência suficiente.

É preocupante ver na literatura sobre tratamento da COVID-19, a larga multiplicação de estudos observacionais, nos quais se investiga o efeito de uma droga ou de outra intervenção, sem manipulação ou intervenção. Apesar de fornecerem informação relevante e complementar àquela produzida por RCTs, esses estudos não fornecem evidência suficientemente confiável para a tomada de decisões sobre o tratamento de pacientes. A questão não é – que se entenda bem – que estudos observacionais não deveriam ser feitos, mas que eles têm ganhado precedência inclusive em situações nas quais isso não é suficientemente compreensível. Por exemplo, há estudos observacionais sobre tratamentos para COVID-19 que recrutaram grandes números de pacientes e, ainda assim, não utilizaram grupos controle, nem mesmo comparando o tratamento experimental com tratamento padrão (standard of care), uma vez que há questões éticas envolvidas no uso de placebo numa circunstância como a presente. Ademais, parece importante evitar a proliferação de estudos clínicos pequenos, sem poder estatístico suficiente para gerar qualquer conclusão sólida, ou estudos que apenas comparam duas intervenções terapêuticas distintas, sem utilizar controles. Ambas as situações têm ocorrido com frequência ao longo da pandemia.

Estudos observacionais são úteis, mas tendem a superestimar a contribuição de um tratamento. No caso da COVID-19, é importante não perder de vista que a maioria dos pacientes apresentam doença leve a moderada e, nesses casos, o tratamento padrão tenderá a aliviar os sintomas respiratórios e sinais vitais. Ademais, remissão espontânea da COVID-19 pode chegar a 90% dos casos ou mais. Como se poderia, então, alcançar conclusões sólidas acerca das contribuições de possíveis tratamentos numa doença com tais níveis de remissão espontânea sem o uso de amostras suficientemente grandes e grupos controle? A resposta é, simplesmente, que não se pode, com tal desenho experimental, chegar a qualquer conclusão convincente acerca da efetividade e segurança de uma dada intervenção terapêutica. Em tal desenho experimental, é um erro óbvio atribuir uma eventual cura aos efeitos do medicamento, ou resultados negativos à doença.

Da necessidade de “aprender fazendo” na crise da COVID-19

Contudo, ao pensar nas terapias para a COVID-19, é importante considerar como a pandemia abriga um conflito entre a pesquisa acadêmica nas ciências biomédicas e a prática da medicina clínica. Nesta última, médicos fazem uso não apenas de medicina baseada em evidência, mas também de tratamentos que por vezes não são baseados na evidência clínica mais rigorosa, mas em plausibilidade biológica, dados pré-clínicos ou evidência clínica limitada. Não é difícil apreciar como a opção por estes últimos tratamentos é incrementada numa situação como a da atual pandemia, para a qual não há ainda tratamento aprovado e poucos medicamentos gozam de evidência favorável mais sólida. Na altura em que escrevo esse texto, há somente dois medicamentos apoiados por evidências mais convincentes, para tratamento de doentes graves de COVID-19: dexametasona e remdesivir. Nos casos leves a moderados, por sua vez, não há ainda qualquer terapia bem apoiada. No entanto, é exatamente nestes últimos casos que a prescrição de drogas ainda carentes de evidência suficiente quanto à sua efetividade se torna menos recomendável, uma vez que os benefícios terapêuticos tendem a ser proporcionais à severidade do caso, enquanto os riscos de um dado tratamento tendem a ser relativamente mais constantes. Assim, a relação risco-benefício de um tratamento tende a ser menos favorável em casos mais leves do que em casos mais severos.

Reconhecer os dilemas envolvendo a pesquisa biomédica e a prática clínica em circunstâncias como as que hoje vivenciamos é muito diferente, pois, de uma defesa imprudente de terapias como se fossem balas mágicas, pílulas salvadoras, ignorando os riscos envolvidos no uso de tratamentos cuja efetividade e segurança não estão ainda suficientemente estabelecidas. Uma solução para esses dilemas não segue de uma negligência quanto à necessidade de evidência de alta qualidade para a recomendação mais confiável e eventual aprovação de abordagens profiláticas e terapêuticas da COVID-19. Para os clínicos, não é pequeno o desafio de fazer julgamentos e tomar decisões na ausência de evidência suficiente, malgrado o suporte dado por seu próprio conhecimento e experiência. Numa situação como esta, torna-se ainda mais fundamental considerar de maneira crítica, ponderada a evidência disponível, como base para avaliar os riscos e benefícios das opções feitas no tratamento de cada paciente. Tanto pesquisadores quanto trabalhadores da saúde devem ter a responsabilidade de se manter verdadeiramente informados, de pensar com clareza e de se comunicar com inteligência, evitando ser influenciados por, quanto mais comprometer-se com fake news e desinformação, tão frequentes na infodemia que anda lado a lado com a pandemia, menos ainda ser fontes de tal desinformação.

Recentemente Derek C. Angus publicou um artigo de opinião que remete ao dilema entre medicina clínica e pesquisa biomédica em contextos como o da crise atual. Ele trata esses dilemas em termos de um trade-off entre prospecção (exploration) e explotação (exploitation). A prospecção diz respeito a ações realizadas para gerar novos conhecimentos e diminuir a incerteza através de investigação, a uma opção por “dever aprender” (“must learn” option) a respeito de uma situação. Por sua vez, a explotação corresponde à ação com base no conhecimento, nos hábitos, nas crenças correntes, a despeito da incerteza, a uma opção por “fazer agora” (“just do it” option) o que parece necessário para enfrentar a situação. O conflito entre medicina clínica e pesquisa biomédica discutido acima resulta, em última análise, da interpretação dicotômica dessas duas opções: ou fazemos algo (tratamos o paciente) ou aprendemos algo (testamos o medicamento). Torna-se um desafio chave para os avanços na terapia da COVID-19, então, superar essa dicotomia, reconhecendo – como argumenta Angus – que trade-offs entre prospecção e explotação são, em geral, melhor resolvidos por uma estratégia que permite fazer e aprender ao mesmo tempo. E este não é o caso somente da medicina clínica, mas uma dificuldade que encontraremos em outros campos, a exemplo do trade-off entre aprender via pesquisa ecológica e atuar na tomada de decisão ambiental.

Se nos deslocarmos do conflito, da polarização entre fazer e aprender para uma integração entre ação e aprendizagem, poderemos ser capazes de maximizar tanto resultado de curto termo, por exemplo, aumentando as chances de recuperação de pacientes em estados mais graves, quanto de longo termo, avançando na descoberta, no teste rigoroso e na disseminação de novos tratamentos. Para além dos tempos excessivamente polarizados que vivemos, ou das atitudes negacionistas face à ciência ou mesmo ao conhecimento em termos mais gerais, a construção de uma abordagem integrada para fazer e simultaneamente aprender também é restringida pela organização institucional da pesquisa biomédica e dos cuidados à saúde. Cada uma dessas tarefas é feita separadamente, com a prática clínica (o fazer) e a pesquisa clínica (o aprender) ocorrendo mais frequentemente em instituições distintas, envolvendo diferentes agentes e procedimentos, e sendo também financiadas separadamente. Daí resulta que diferentes profissionais são prioritariamente responsáveis por cada um dos polos do trade-off, cada qual confiando em sua própria base de conhecimentos profissionais, critérios, métodos, práticas, e comprometidos com seus próprios valores e interesses. Esta é uma situação que alimenta o conflito entre prática clínica e pesquisa biomédica, potencializando o trade-off entre aprender e fazer. E não são baixos seus custos, na medida em que, de um lado, a aquisição e disseminação de conhecimento crucialmente importante se tornam mais lentas, e, de outro, pacientes são submetidos a tratamentos que podem exibir relações risco-benefício inaceitáveis na exata medida em que a pressão para “fazer algo” é amplificada.

Em tal situação, otimizar a relação entre fazer e aprender e, assim, negociar com sucesso o conflito entre medicina clínica e pesquisa biomédica se torna urgente. Para médicos clínicos e pesquisadores biomédicos, coloca-se a necessidade de integrar seus trabalhos e adaptar suas estratégias e abordagens uns aos outros. Três desafios para essa integração são identificados por Angus.

Primeiro, se de um lado a alocação aleatória de pacientes em diferentes grupos num ensaio clínico (randomização) é fundamental para estabelecer vínculos causais bem apoiados entre tratamentos e efeitos, essa randomização pode ser muito desconfortável na prática médica. É  verdade que um médico que simplesmente deseja prescrever uma droga a um paciente, em vez de aceitar uma alocação aleatória, pode não estar servindo ao melhor interesse de seu paciente, uma vez que a droga pode, ao fim e ao cabo, exibir uma relação ruim entre risco e benefício. Contudo, não se deve ignorar o profundo desconforto que pode ser vivenciado por médicos clínicos diante da alocação aleatória de pacientes, dada a angústia de lidar com uma pandemia como a que estamos atravessando. Este é um aspecto central dos dilemas mencionados acima: embora uma médica possa eventualmente reconhecer que a evidência a favor de determinado tratamento é incerta, ela ainda assim pode sentir-se compelida a prescrevê-lo, caso acredite que as chances de benefícios são maiores do que os riscos de prejuízos. Enquanto as consequências para o paciente por quem a médica é e se sente responsável podem ser imediatas e notáveis, os benefícios da aprendizagem a ser alcançada num ensaio clínico e as consequências do atraso na geração de conhecimentos necessários caso não sejam recrutados pacientes podem parecer, para ela, abstratas e remotas, difíceis de serem avaliadas e para além de suas responsabilidades.

É evidente, contudo, que há problemas com a inferência feita, uma vez que os resultados podem ser imediatos e notáveis também de uma maneira maléfica ao paciente, sendo a inferência colocada em xeque diante dos princípios In dubio abstine and Primum non nocere. Além disso, se o medicamento não traz prejuízo mas também não traz benefício, podemos dessa maneira perder a oportunidade de aprender, mantendo-se a prescrição de um medicamento sem efetividade, enquanto outras drogas não são consideradas ou testadas. A solução, portanto, não é confiar simplesmente em inferências que, mesmo mal apoiadas, tragam alívio à pressão cotidiana sofrida pelos trabalhadores da saúde, mas, antes, incorporar não somente sua angústia e urgência, mas também – e especialmente – seus conhecimentos e suas práticas no planejamento e na execução de ensaios clínicos que busquem um compromisso entre aprender e fazer. Trabalho colaborativo e integrado entre médicos clínicos e pesquisadores biomédicos pode propiciar uma plataforma para acomodar suas diferentes demandas, conhecimentos e práticas.

Um segundo desafio diz respeito ao fato de que, quando um ensaio clínico é implementado, as atividades necessárias para sua execução incluem muitos passos que interferem nos procedimentos clínicos e desviam a atenção das médicas de outras ações clínicas importantes. Portanto, um ensaio planejado de modo a integrar-se mais facilmente à prática clínica será mais atraente para médicas que desejem colaborar com a pesquisa clínica, favorecendo a integração de fazer e aprender.

Um terceiro desafio reside na dificuldade de estabelecer um plano unificado, devido ao caos que se instalou na realização de ensaios clínicos durante a pandemia. Há tantos testes de possíveis medicamentos para tratar a COVID-19 em andamento que é fácil concordar com os muitos apelos a uma maior coordenação entre os estudos. Médicos e hospitais, que já estão sobrecarregados pela própria pandemia, sofrem pressão adicional devido às muitas solicitações para participação em ensaios clínicos. O resultado são ensaios clínicos competindo uns com os outros por financiamento e recrutamento de pacientes, entre outros aspectos. Há, além disso, um conflito em andamento entre ideias rivais sobre quais terapias deveriam ser testadas e quais abordagens seriam mais apropriadas para a realização dos ensaios, às vezes com a discussão chegando a uma defesa de flexibilização da metodologia que pode mostrar-se excessiva, trazendo riscos de que sejam produzidas evidências sem utilidade ou que conduzam a equívocos. Em circunstâncias tão fragmentadas, é improvável que se consiga a integração entre pesquisa e prática clínicas que tornaria possível aprender e fazer ao mesmo tempo.

Não obstante esses desafios, podemos testemunhar no cenário da pesquisa sobre a COVID-19 avanços na direção de uma otimização da relação entre aprender e fazer. À guisa de exemplo, o ensaio clínico SOLIDARITY, coordenado pela OMS, caminha na direção de uma maior integração entre aprender e fazer. Este é um grande ensaio clínico multicêntrico, randomizado, utilizando uma abordagem pragmática e adaptativa, que está sendo realizado em 13 países (incluindo o Brasil), envolvendo milhares de pacientes. Um ensaio “pragmático” busca mimetizar, ao máximo possível, as condições reais das populações alvo e dos contextos clínicos, sendo planejado para dar conta das necessidades de tomadores de decisão sobre a saúde (por exemplo, gestores públicos) e o tratamento clínico (por exemplo, médicos). Num ensaio “adaptativo”, pode-se interromper o teste de drogas que mostram, ao longo do ensaio, falta de efetividade ou trazem preocupações importantes quanto à sua segurança, assim como pode-se adicionar novos medicamentos que pareçam promissores. Inicialmente, foi proposto o teste de quatro tratamentos potenciais no ensaio SOLIDARITY, todos em comparação com tratamento padrão (no grupo controle): remdesivir; lopinavir e ritonavir + interferon-β; apenas lopinavir e ritonavir; e cloroquina/hidroxicloroquina. Em virtude de seu desenho adaptativo, os dois últimos tratamentos foram descontinuados nesse ensaio.

O ensaio SOLIDARITY foi planejado para ser tão simples e rápido quanto possível, mas ainda assim produzir evidência confiável, ajustando suas estratégias e abordagens às condições de funcionamento de instituições de saúde e às práticas da medicina clínica. Por essa razão, ele não foi planejado como um ensaio de duplo-cego, de modo a alcançar um equilíbrio entre o rigor da pesquisa clínica e a necessidade de respostas rápidas e possíveis de serem alcançadas nas circunstâncias objetivas tanto de países de alta quanto de média e baixa renda. Tem sido previsto que esse ensaio clínico será capaz de diminuir o tempo necessário para avaliar os resultados dos tratamentos em teste em até 80%, em comparação a RCTs típicos. Para usar uma metáfora de Angus, ensaios clínicos como o SOLIDARITY armam uma grande tenda internacional e incorporam a liderança e o compromisso que podem nutrir um ambiente integrado, no qual se possa, assim se espera, aprender fazendo com sucesso. Nesses tempos de irracionalidade galopante, esta já é, em si, uma notícia a ser comemorada.

Charbel N. El-Hani

(Instituto de Biologia/UFBA)

PARA SABER MAIS

Angus, D. C. (2020). Optimizing the trade-off between learning and doing in a pandemic. JAMA 323(19): 1895-1896.

Cañás, M. & Urtasun, M. A. (2020). La evidencia en tiempos de coronavirus (COVID-19). Revista Evidencia 23(2): e002057.

Goodman, J. L. & Borio, L. (2020). Finding effective treatments for COVID-19: scientific integrity and public confidence in a time of crisis. JAMA 323(19): 1899-1900.

London, A. J., Omotade, O. O., Mello, M. M. & Keusch, G. T. (2018). Ethics of randomized trials in a public health emergency. PLOS Neglected Tropical Diseases 12(5): e0006313.

Vijayvargiya, P., Garrigos, Z. E., Almeida, N. E. C., Gurram, P. R., Stevens, R. W. & Razonable, R. R. (2020). Treatment considerations for COVID-19: a critical review of the evidence (or lack thereof). Mayo Clinic Proceedings 95(7): 1454-1466.

Imagem de abertura:

https://en.unesco.org/covid19/educationresponse/learningneverstops

Destaque

Aproveitadores pré-históricos

A pandemia da covid-19 nos mostrou, da pior forma possível, o impacto dos parasitas em diferentes aspectos na nossa sociedade. Há registros históricos de pandemias e epidemias que afetaram o curso da humanidade (praga de Justiniano, peste bubônica, gripe espanhola), mas os parasitas não estão restritos à nossa espécie e ao nosso tempo.

O hábito de parasitismo é universal. A grande maioria das espécies é parasitada pelo menos em algum estágio de sua vida. Devido a sua abundância em praticamente todos os ecossistemas e seus efeitos adversos sobre o hospedeiro, o parasitismo está entre os principais fatores para explicar a evolução e a ecologia de seus hospedeiros. Por isso, pesquisadores têm interesse em estudar a evolução de parasitas e de seus hospedeiros, e também em buscar formas de manejo e redução dos seus impactos. Embora as espécies parasitas sejam comuns nos ecossistemas modernos, sabemos pouco sobre o parasitismo no passado distante, particularmente sobre quando o hábito surgiu.

Normalmente, os parasitas não se tornam fósseis, pois seus corpos costumam ser pequenos e macios. Por isso, a maioria dos estudos sobre a evolução de parasitas é baseada em filogenias de espécies existentes, que foram construídas com base em dados morfológicos e moleculares. Apesar de muito úteis para inferir processos que atuaram na evolução dessas espécies, esses estudos dão pouco subsídios para entender as interações parasita-hospedeiro. Assim, os raros parasitas fósseis encontrados são bastante celebrados, como é o caso dos fósseis descritos em dois artigos recentes.

Num artigo publicado há pouco mais de uma semana, um grupo de pesquisadores brasileiros da Universidade Estadual de Campinas, Universidade Federal do Rio Grande do Norte e Universidade Federal de São Carlos fazem o primeiro registro de parasitas fósseis preservados no osso de um dinossauro titanossauro. Os cientistas analisaram um fragmento da fíbula do titanossauro encontrado no noroeste do estado de São Paulo. O dinossauro habitava a região há aproximadamente 80 milhões de anos, durante o Cretáceo. Eles notaram que, diferentemente de outros fósseis, o osso apresentava várias lesões que se apresentavam como protuberâncias esponjosas, o que poderia ser uma manifestação de alguma doença, como um câncer ósseo, por exemplo (Fig. 1A). O osso foi analisado por tomografia computadorizada, o que permitiu o diagnóstico da doença: osteomielite aguda. Foi observado também que as lesões esponjosas estavam na parte mais interna do osso, de onde se estendiam até a superfície (Fig. 1B). O próximo passo para entender as causas e a progressão da doença foi a análise histológica do osso, ou seja, de seus tecidos. A observação das lâminas permitiu estimar a idade do animal ao ser infectado e ao morrer, mas também, fortuitamente, revelou a presença de parasitas fossilizados nos canais vasculares do osso (Fig. 1C). Essa foi a primeira observação já descrita de um parasita sanguíneo preservado em ossos de um dinossauro. Os parasitas observados têm tamanho e comportamento de protozoários pré-históricos já conhecidos como Paleoleishmania da família Trypanosomatidae, mas possuem um tamanho bem maior. A identificação da espécie parasita, portanto, ainda depende de análises adicionais.

Figura 1. Fragmento de osso do titanossauro apresentando protuberâncias esponjosas. A. Detalhe de uma das lesões observadas no osso. B. Resultado da tomografia do osso, mostrando as regiões mais densas do osso em azul e as regiões com menores densidades em verde, como a medula (M) e o as lesões no córtex (Pr, CL, PML). C. Parasitas fossilizados observados na medula óssea (cada indivíduo preservado está indicado por uma seta vermelha). Reproduzido de Aureliano e colaboradores, 2020.

O registro mais antigo de interação parasita-hospedeiro também foi publicado neste ano. O registro observado foi provavelmente de um tipo particular de interação, o cleptoparasitismo, quando uma espécie usurpa recursos de espécies bem-sucedidas na obtenção de recursos alimentares em vez de encontrar comida por conta própria. O hábito não é raro nas espécies atuais. Por exemplo, aranhas do gênero Argyrodes estudadas pelo Hilton F. Japyassú, um dos autores do blog, roubam as presas das teias de outras aranhas, em geral pequenos insetos. Insetos da família Panorpidae também se aproveitam do esforço das aranhas, roubando suas presas. Cientistas chineses apresentaram o que seria a mais antiga interação entre duas espécies, mostrando que o cleptoparasitismo pode ter surgido há mais de 500 milhões de anos.

O grupo de pesquisadores encontrou um leito fóssil de braquiópodes –animais com aparência similar a moluscos bivalves– em Yunnan, China, datados em 512 milhões de anos atrás. Milhares de fósseis de braquiópodes, batizados de Neobolus wulongqingensis, aparecem agrupados sobre sedimentos antes cobertos pelo mar. Centenas deles tinham estruturas em forma de tubo incrustadas na superfície externa de suas conchas (Fig. 2A). Essas estruturas tubulares apareciam somente junto às conchas dos braquiópodes, nunca livres ou associados a outros fósseis. Essa observação levou à hipótese de que o organismo que habitava o tubo precisava da associação íntima com braquiópode para sobreviver. Os braquiópodes eram, provavelmente, organismos filtradores e Zhang e seus colaboradores se perguntaram se os organismos incrustados poderiam ter roubando o alimento na borda da concha, antes que o braquiópode pudesse acessá-la. Para testar essa hipótese, o grupo de cientistas comparou a biomassa dos braquiópodes que possuíam tubos incrustados (205 indivíduos) com a biomassa de indivíduos sem os tubos (224 indivíduos). Os braquiópodes incrustados com tubos eram significativamente menores: a presença dos tubos significou uma redução de 26,08% da biomassa. Além disso, os tubos encontrados possuíam aberturas orientadas exclusivamente para a extremidade anterior (via de alimentação) dos braquiópodes hospedeiros (Fig. 2B), uma indicação de que os organismos que viviam nos tubos não utilizavam o braquiópode unicamente como substrato rígido para construir as estruturas. A idade desses parasitas fósseis coincide com a Explosão Cambriana, período reconhecido pela rápida mudança diversificação biológica. Talvez a interação íntima entre as espécies e o hábito de parasitismo também tenham surgido nessa época de grande mudança evolutiva.

Figura 2. Interação entre duas espécies observadas em fósseis de 512 milhões de anos. A, B. Conchas de braquiópodes fossilizadas mostrando estruturas tubulares incrustadas em suas conchas. C. Reconstrução artística dos braquiópodes Neobolus wulongqingensis com os organismos cleptoparasitas incrustados. A abertura dos tubos estava sempre orientada para a extremidade anterior dos braquiópodes (Arte de Rebecca Gelernter, Near Bird Studios). Reproduzido de Zhang e colaboradores, 2020.

Mais de 500 milhões de anos se passaram e diferentes espécies ainda continuam se aproveitando dos esforços alheios para obter vantagens individuais, mostrando o sucesso deste estilo de vida. Dentre elas, está a nossa própria espécie, que usa uma das formas mais comuns de cleptoparasitismo, usurpando recursos de outras espécies (atire a primeira pedra quem não usa mel para adoçar o chazinho), mas também apresenta várias inovações, como suspeitos depósitos em cheques, transações imobiliárias em espécie e até novas estratégias para esconder o produto do crime em locais inusitados. É, não está “fóssil”…

Tatiana Teixeira Torres (USP)

Para saber mais:

– Tito Aureliano, Aline M. Ghilardi (2020) DINO ZOMBIE: blood parasites and severe bone disease hit dinosaurs.  Colecionadores de ossos, 05/09/2019.

Video de divulgação em português apresentado pelos pesquisadores Tito Aureliano e Aline M. Ghilardi no canal Colecionadores de ossos do Youtube, que integra a plataforma Science Vlogs Brasil. No video, os pesquisadores contam como foi feita a descoberta dos parasitas sanguíneos nos ossos de um dinossauro da família dos Titanossauros .

– Tommy L. F. Leung (2015) Fossils of parasites: what can the fossil record tell us about the evolution of parasitism? Biological Reviews, 92, 410–430.

Revisão em inglês com o levantamento de registros fósseis de parasitas e casos em que o parasitismo foi atribuído erroneamente alguns espécimes fósseis que, ao serem reexaminados, apresentam características prováveis ​​de serem encontradas também em taxa de vida livre.