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quarta-feira, 9 de janeiro de 2008

Animais aparecem subitamente... e depois nada mais acontece... Porquê?

fóssil medusa, jellyfishMuitas formas de animais aparecem de repente e, em seguida, persistem por centenas de milhões de anos - um facto que não é salientado nas apresentações habituais da história de vida. Mais recentemente, este problema voltou à superfície com a descoberta de uma medusa ancestral, em 2007.

fóssil medusa, jellyfishUma descoberta recente de fósseis de medusa do Utah indica que criaturas semelhantes às modernas existiam já pelo período Cambriano (aproximadamente 540-490 milhões de anos). Tais descobertas empurram o nosso conhecimento das medusas com planos corporais complexos de 300 milhões de anos atrás para cerca de 505 milhões de anos atrás.

Pensa-se que a vida complexa em geral tem cerca de 550 milhões de anos de idade ou menos. Corpos que consistem em muitas células especializadas trabalhando dentro de sistemas (planos corporais multicelulares/multisistema) são comparativamente um desenvolvimento súbito no design da vida, e, portanto, não serão provavelmente um processo gradual darwiniano regido pela seleção natural agindo em mutações aleatórias (sobrevivência do mais forte/adaptado) .

A questão é esta: O que é que aconteceu tão rapidamente à medusa naqueles tempos remotos do passado, que não tenha acontecido nos quinhentos milhões de anos seguintes até agora?

O físico britânico David Tyler regista algumas das principais informações sobre o achado:

O aspecto mais interessante é a possibilidade de identificar ordens e famílias modernas. Aqui está mais um caso de aparecimento súbito de formas complexas de vida seguido por estase. Esta é a evidência contra o ênfase gradualista do Darwinismo e ela acrescenta peso à pergunta feita por Steve Meyer ("The Origin of Biological Information and the Higher Taxonomic Categories", Proceedings do Biological Society of Washington, 117 (2004): 213-239 .): "Pode o neo-darwinismo explicar o aumento de ICE (Informação de Complexidade Específica) que aparece na explosão cambriana - quer sob a forma de nova informação genética quer na forma de sistemas de partes organizadas hierarquicamente?"

Na verdade o artigo de Meyer foi extremamente controverso e levou a uma intensa perseguição do seu editor, Richard Sternberg, resultando num inquérito das autoridades governamentais dos Estados Unidos.

O zelo dos adversários de Sternberg decorre do fato de que o atual modelo de evolução depende de forma crucial do neo-darwinismo. O Neo-Darwinismo - uma versão do século 20, do darwinismo do século 19 - é a teoria padraõ da evolução que afirma que

1) pequenas modificações aparecem nos genes de um determinado organismo individual, de forma aleatoria e 2) podem conferir uma vantagem de sobrevivência, e - nesse caso - elas 3) são, em seguida, transmitidas aos descendentes, porque é mais provável que esse organismo deixe descendência saudável do que um organismo similar que não tenha sofrido essas pequenas modificações.

Foi assim que, segundo nos dizem, uma ameba se transformou num homem. A teoria - geralmente descrita como "seleção natural agindo sobre mutação aleatórias" - atingiu rapidamente uma posição dominante, uma vez que exclui - em princípio - a idéia de que não há qualquer projeto de vida.

Ela teve um enorme impacto sobre a cultura popular. Ela aparece em muitos lugares, numa forma alterada como "sobrevivência do mais forte/adaptado" (um termo aprovado por Darwin), "comer ou ser comido", ou a "lei da selva". Por vezes é representada como a "ascensão do homem". Muitas vezes, é simplesmente chamada de "evolução" e muitas fontes afirmam que há provas esmagadoras a favor dela.

Na verdade, existe evidência esmagadora de que a vida muda ao longo do tempo. Portanto, se o neo-darwinismo é uma teoria correta, devemos ver mudanças graduais nas formas de vida durante um longo período de tempo. No entanto, parece que a história da vida não se desenrola da maneira que a teoria neo-darwinista exige.

Mesmo nos dias de Darwin (nos anos de 1850), o problema apresentado pelo período Cambriano - durante o qual a medusa (e quase todos os filos das formas de vida) aparecem - foi reconhecido. Darwin culpou o registro fóssil. Não era suficientemente bom. Mas - como o "The Design of Life" explica - agora temos um registro fóssil bastante bom:
Por exemplo, entre as 43 ordens conhecidas de vertebrados terrestres (o nível de classificação logo abaixo a classes e filos), 42 foram encontrados como fósseis. Assim, 98 por cento dos vertebrados terrestres ainda vivos, a esse nível de classificação, foram fossilizados. (P. 70)

E o padrão persiste até ao dia de hoje. Aparecimento súbito é seguido por longos períodos de pouca mudança, e depois - em muitos casos - por extinção. (Mais sobre isto mais tarde.)


Não é, na verdade, um problema do registro fóssil, é um problema para a explicação da história da vida do neo-darwinismo.

Do relatório de David Tyler:
Novos fósseis do Cambriano Médio do Utah "têm os tecidos moles muito bem preservados, o que os autores interpretam como evidência de que representantes das medusas modernas já existiam pela metade do período Cambriano."

Como concluíram que elas são "modernas"? Os fósseis estão gravados em sedimentos de grãos finos, de maneira que os finos detalhes foram conservados. "Dado o carácter das informações disponíveis, que também pode incluir representantes de três classes distintas de medusozoans modernas: Cubozoa; Hydrozoa; e Scyphozoa. Isto sugere que uma parte importante dos ecossistemas marinhos pelágicos modernos estava no seu lugar pouco depois da radiação do Cambriano".

Os próprios autores afirmam,
o cubozoan vivo, Tripedalia cystophora, tem um comportamento reprodutivo sofisticado que inclui reconhecimento do parceiro e corte, que envolve a transferência indireta de esperma através dos espermatoforos. Os Cubozoans também têm olhos complexos e sistema nervoso. A existência do nosso material fóssil acabado de ser descrito pode sugerir que estas caracteristicas complexas poderiam ter evoluído dentro dos Cnidaria por altura do Cambriano Médio.

Num comunicado de imprensa, as implicações de uma rápida diversificação de espécies foram descritas como se segue:
Lieberman disse que a medusa que o grupo descreve, encontrada no Utah, oferece perspectivas de compreensão sobre o enigma de rápido desenvolvimento e diversificação de espécies que ocorreu durante a radiação do Cambriano, altura em que a maior parte dos grupos de animais aparece no registro fóssil, começando por volta de 540 milhões de anos atrás. [. . .] Com a descoberta dos quatro diferentes tipos de medusas no Cambriano, no entanto, os investigadores disseram que há detalhes suficientes para afirmar que aqueles tipos podem ser relacionados com as ordens e famílias modernas de medusas. Os espécimes mostram a mesma complexidade. Isso significa que ou a complexidade das medusas modernas se desenvolveu rapidamente há cerca de 500 milhões de anos atrás, ou que o grupo é ainda mais antigo e existia desde há muito tempo antes."

O que é realmente surpreendente é que este não é de forma alguma um achado invulgar.

Há alguns anos atrás (2004), eu escrevi um artigo para uma revista de professores de ciências, "Time Stands Still para Shell Guy?" descrevendo em detalhe uma igualmente notável descoberta: Um crustáceo primitivo que tinha fossilizado tão rapidamente em Herefordshire, no Reino Unido, que o seu plano corporal interno foi efectivamente preservado.
A equipa liderada por David Siveter da Universidade de Leicester foi capaz de reconstruir completamente o fóssil, um acontecimento raro: o fóssil de um crustáceo com 425 milhões de anos de idade achado recentemente, aparentemente tem os mesmos órgãos internos que um crustáceo moderno. A maior parte das notícias sobre este achado centra-se no facto de o Colymbosathos ser o mais antigo "macho" fóssil (= o pénis era visível). Mas a verdadeira história, para a ciência, é a surpreendente estabilidade dos principais órgãos corporais do crustáceo ao longo de tão vasta extensão de tempo. Os pesquisadores trabalhando com David Siveter, da Universidade de Leicester, encontraram ostracode(crustáceos minusculos) em Herefordshire, e descobriram que ele foi rapidamente mineralizado, de modo que a maior parte de seus tecidos corporais foram preservados. Eles aproveitaram a oportunidade para raspar a rocha muito finamente e fotografar todas as raspagens, o que permitiu uma completa reconstrução - e empurrou o conhecimento do grupo para trás em 200 milhões de anos.

E o que eles descobriram?
Os investigadores estão intrigados pelo facto da criatura antiga se parecer tanto com os seus parentes modernos.

Em outras palavras, este é mais um exemplo da tendência para formas de vida aparecerem subitamente e, em seguida, não evoluirem.

Tanto a medusa como o crustaceo são exemplos clássicos de estase, abordada em "The Design of Life" como segue:
Uma vez que uma forma de vida faça a sua primeira aparição no registro fóssil, ela tende a persistir bastante inalterado por muitos estratos de rochas. Pode existir até o dia de hoje, exibindo praticamente nenhuma mudança ao longo de dezenas ou mesmo centenas de milhões de anos. Ou ela pode ter uma longa e imutável história, mas, em seguida, sofrer a extinção. Esta característica dos organismos de permanecer em grande medida inalterados durante toda a sua duração no registro fóssil é chamado de estase. Assim, em vez de mostrar uma espécie gradualmente a transformar-se noutra, os fósseis de forma esmagadora apresentam variações menores dentro de uma determinada espécie. (P. 64)

E aqui vai mais um, mostrando a mesma tendência em besouros:
... uma equipa de cientistas demonstrou que um grande número das linhagens de besouros dos nossos dias evoluiu muito depressa logo após os primeiros besouros aparecerem, e desde então têm persistido assim. Muitas das linhagens modernas apareceram pela primeira vez durante o período Jurássico, quando os grandes grupos de dinossauros apareceram também.

Sim, é basicamente a mesma história. O desafio que o design da vida apresenta é (1) como defender a doutrina do neo-darwinismo contra a evidência, no ano do centenário do nascimento de Darwin OU (2) como entender o design da vida?

Nós escolhemos os nossos desafios. Se nós deixarmos de defender o neo-darwinismo e em vez disso olharmos para as evidências de forma crítica, poderemos fazer mais progressos na compreensão da natureza da vida?

Aqui está o resumo do artigo da medusa:
Medusas Excepcionalmente Preservadas do Cambriano Médio Cartwright P, Halgedahl SL, Hendricks JR, Jarrard RD, Marques AC, Collins, AG, BS Lieberman. PLoS ONE, 2007, 2 (10): e1121. Doi: 10.1371/journal.pone.0001121
Resumo: Os Cnidarios representam um grupo animal de divergência primordial e, assim, uma visão sobre a sua origem e diversificação é crucial para a compreensão da evolução dos metazoários. Além disso, os cnidarios fazem parte de uma componente importante dos ecossistemas marinhos planktonicos modernos. Aqui nós relatamos sobre fósseis de cnidario medusa excepcionalmente bem preservados do Cambriano Médio (~ 505 milhões de anos) da Formação Marjum do Utah. Estes são os primeiros fósseis de medusa do Cambriano descritos que exibem requintada preservação da anatomia de partes moles incluindo anatomia detalhada das características de estruturas interpretadas como tentáculos e superficie subumbrelar e exumbrelar. Se a interpretação destas caracteristicas preservadas está correta, a sua presença é de diagnóstico dos táxons das medusas modernas. Estas novas descobertas podem fornecer uma visão sobre o alcance da diversidade de cnidários logo após a radiação do Cambriano, e reforçam a noção de que importantes componentes taxonómicos do reino planctônico moderno estavam já no seu lugar pelo período Cambriano.

(Texto a azul, por O'Leary)

P.S. - Ver também o post "Controvérsia : A Explosão do Câmbrico"

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A origem da vida não é consensual. A evolução dos seres vivos não é consensual. A teoria de Lamarck, a teoria de Darwin, e outras, propuseram a transformação dos seres vivos ao longo do tempo.

Mas o evolucionismo e o darwinismo não explicam de forma satisfatória a complexidade dos seres vivos. A biologia molecular e a biologia celular revelam mecanismos cuja origem os darwinistas nem se atrevem a tentar explicar.


Este blog trata de Design Inteligente, Darwinismo e Teoria da Evolução