8/21
Being from São Paulo, the largest city in Brazil, made me feel pretty much at home in Lima. In fact, except for the (slight) language difference and the Inca Kola instead of Guaraná, everything else seemed very much like what I was used to back home. For example, it took us over three hours and a hundred dollars to retrieve the testing equipment we’d shipped to Peru because of creeping bureaucracy and uncooperative officials – just like it would in Brazil.
However, when I first got to Samne last week I was struck by how different the city and the lifestyle were. Samne is a small town, a winding dirt road up a mountain, with houses on each side of the road. The first thing that caught my eyes was the scenic mountainous landscape: Samne is surrounded by mountains in the Andes, that go up to 10 000 ft. Down below, meanwhile, the houses are made of widely different materials. They range from a few nice brick houses, to a majority made of adobe, and to a few even simpler houses with bamboo walls stuffed with mud.
In economic terms, perhaps surprisingly, the differences don’t seem as big. Most of the families seem to make their living either off agriculture (there are several small plantation sites around) or working in Trujillo, a city about an hour and a half away from here. Some people also have stores, where you can buy very basic things, like bread, milk or chocolate (a daily necessity for us). For everything else, though, you need to go to Trujillo.
The life here in a lot of ways reminds me of an idealized country life. People don’t have Internet access, nor do they seem to spend a lot of time watching TV. They do, however, spend a lot of time playing soccer and volleyball, or simply talking to each other. Every morning, a bread woman goes through the city, house to house. As you walk, everyone says hola or buenas. Everyone knows and talks to the mayor; he even hangs out with us most of the time.
It’s easy to get carried away by this impression and forget about the problems the city faces. While the streets seem pretty clean, if you look closer down the mountains you will see huge trash dumping sites, or the untreated sewage being thrown right into the river. The tap water is contaminated and unfit for human consumption. Samne is a charming city, but it has lots to improve.
8/23
After being in Samne for about a week, I think it is fair to say we all got used to our lives here. The houses that first impressed us because of their simplicity now just seem another element of the landscape. I thought that the rest of our time here would be spent getting more accurate data on the pollution or interviewing more people, to refine our understanding of what they think and what they want. As Lord Kelvin said about Science in the late 19th century, it seemed all we had to do now was improve a few decimal digits the measured values of our constants.
It turned out however, that just as Relativity and Quantum Physics proved Lord Kelvin was mistaken in thinking so, our visit to Pitajaya, a hamlet of samne, proved we were mistaken in thinking we had more or less figured things out. Unlike Samne, Pitajaya has hardly any amenities: no electricity, no roads. Their drinking water comes from Río Moche, one of the most polluted rivers in Peru; it is stored in a pre-Incan reservoir, and is used without any treatment. It was hard for me to grasp how people would live in such a place; Samne suddenly seemed such a nice place to live in comparison.
The people there were very glad to know that we were considering doing something for them. In a little meeting we had (which even had a written documentation signed by all of us and the mayor), they agreed that having a proper water source was their main concern right now. Perhaps we’ve found our project!
quarta-feira, 24 de agosto de 2011
From São Paulo to Samne
8/21
Being from São Paulo, the largest city in Brazil, made me feel pretty much at home in Lima. In fact, except for the (slight) language difference and the Inca Kola instead of Guaraná, everything else seemed very much like what I was used to back home. For example, it took us over three hours and a hundred dollars to retrieve the testing equipment we’d shipped to Peru because of creeping bureaucracy and uncooperative officials – just like it would in Brazil.
However, when I first got to Samne last week I was struck by how different the city and the lifestyle were. Samne is a small town, a winding dirt road up a mountain, with houses on each side of the road. The first thing that caught my eyes was the scenic mountainous landscape: Samne is surrounded by mountains in the Andes, that go up to 10 000 ft. Down below, meanwhile, the houses are made of widely different materials. They range from a few nice brick houses, to a majority made of adobe, and to a few even simpler houses with bamboo walls stuffed with mud.
In economic terms, perhaps surprisingly, the differences don’t seem as big. Most of the families seem to make their living either off agriculture (there are several small plantation sites around) or working in Trujillo, a city about an hour and a half away from here. Some people also have stores, where you can buy very basic things, like bread, milk or chocolate (a daily necessity for us). For everything else, though, you need to go to Trujillo.
The life here in a lot of ways reminds me of an idealized country life. People don’t have Internet access, nor do they seem to spend a lot of time watching TV. They do, however, spend a lot of time playing soccer and volleyball, or simply talking to each other. Every morning, a bread woman goes through the city, house to house. As you walk, everyone says hola or buenas. Everyone knows and talks to the mayor; he even hangs out with us most of the time.
It’s easy to get carried away by this impression and forget about the problems the city faces. While the streets seem pretty clean, if you look closer down the mountains you will see huge trash dumping sites, or the untreated sewage being thrown right into the river. The tap water is contaminated and unfit for human consumption. Samne is a charming city, but it has lots to improve.
8/23
After being in Samne for about a week, I think it is fair to say we all got used to our lives here. The houses that first impressed us because of their simplicity now just seem another element of the landscape. I thought that the rest of our time here would be spent getting more accurate data on the pollution or interviewing more people, to refine our understanding of what they think and what they want. As Lord Kelvin said about Science in the late 19th century, it seemed all we had to do now was improve a few decimal digits the measured values of our constants.
It turned out however, that just as Relativity and Quantum Physics proved Lord Kelvin was mistaken in thinking so, our visit to Pitajaya, a hamlet of samne, proved we were mistaken in thinking we had more or less figured things out. Unlike Samne, Pitajaya has hardly any amenities: no electricity, no roads. Their drinking water comes from Río Moche, one of the most polluted rivers in Peru; it is stored in a pre-Incan reservoir, and is used without any treatment. It was hard for me to grasp how people would live in such a place; Samne suddenly seemed such a nice place to live in comparison.
The people there were very glad to know that we were considering doing something for them. In a little meeting we had (which even had a written documentation signed by all of us and the mayor), they agreed that having a proper water source was their main concern right now. Perhaps we’ve found our project!
Being from São Paulo, the largest city in Brazil, made me feel pretty much at home in Lima. In fact, except for the (slight) language difference and the Inca Kola instead of Guaraná, everything else seemed very much like what I was used to back home. For example, it took us over three hours and a hundred dollars to retrieve the testing equipment we’d shipped to Peru because of creeping bureaucracy and uncooperative officials – just like it would in Brazil.
However, when I first got to Samne last week I was struck by how different the city and the lifestyle were. Samne is a small town, a winding dirt road up a mountain, with houses on each side of the road. The first thing that caught my eyes was the scenic mountainous landscape: Samne is surrounded by mountains in the Andes, that go up to 10 000 ft. Down below, meanwhile, the houses are made of widely different materials. They range from a few nice brick houses, to a majority made of adobe, and to a few even simpler houses with bamboo walls stuffed with mud.
In economic terms, perhaps surprisingly, the differences don’t seem as big. Most of the families seem to make their living either off agriculture (there are several small plantation sites around) or working in Trujillo, a city about an hour and a half away from here. Some people also have stores, where you can buy very basic things, like bread, milk or chocolate (a daily necessity for us). For everything else, though, you need to go to Trujillo.
The life here in a lot of ways reminds me of an idealized country life. People don’t have Internet access, nor do they seem to spend a lot of time watching TV. They do, however, spend a lot of time playing soccer and volleyball, or simply talking to each other. Every morning, a bread woman goes through the city, house to house. As you walk, everyone says hola or buenas. Everyone knows and talks to the mayor; he even hangs out with us most of the time.
It’s easy to get carried away by this impression and forget about the problems the city faces. While the streets seem pretty clean, if you look closer down the mountains you will see huge trash dumping sites, or the untreated sewage being thrown right into the river. The tap water is contaminated and unfit for human consumption. Samne is a charming city, but it has lots to improve.
8/23
After being in Samne for about a week, I think it is fair to say we all got used to our lives here. The houses that first impressed us because of their simplicity now just seem another element of the landscape. I thought that the rest of our time here would be spent getting more accurate data on the pollution or interviewing more people, to refine our understanding of what they think and what they want. As Lord Kelvin said about Science in the late 19th century, it seemed all we had to do now was improve a few decimal digits the measured values of our constants.
It turned out however, that just as Relativity and Quantum Physics proved Lord Kelvin was mistaken in thinking so, our visit to Pitajaya, a hamlet of samne, proved we were mistaken in thinking we had more or less figured things out. Unlike Samne, Pitajaya has hardly any amenities: no electricity, no roads. Their drinking water comes from Río Moche, one of the most polluted rivers in Peru; it is stored in a pre-Incan reservoir, and is used without any treatment. It was hard for me to grasp how people would live in such a place; Samne suddenly seemed such a nice place to live in comparison.
The people there were very glad to know that we were considering doing something for them. In a little meeting we had (which even had a written documentation signed by all of us and the mayor), they agreed that having a proper water source was their main concern right now. Perhaps we’ve found our project!
segunda-feira, 22 de junho de 2009
Alt Tabismo
Alt-Tabismo
Hoje, as pessoas ficam cada vez mais tempo no computador e, durante esse tempo, especialmente nas horas de lazer, é bem comum fazer várias coisas ao mesmo tempo: emails, Orkut e, no msn, não bastasse só usar, ainda falam com várias pessoas ao mesmo tempo. É aí que um certo atalho passa a ser muito útil.
Para mudar entre uma janela e outra no Windows, pode-se apertar alt e tab. Assim, dá para fazer todas essas coisas ao mesmo tempo, muito melhor do que usar o mouse.
Depois que o descobri, esse atalho rapidamente tornou-se um dos mais utilizados no meu computador. Eu tenho um programa que guarda as teclas que eu apertei: o tab vem logo depois do I, ficando na 8ª posição. O que será que isso quer dizer?
Primeiro, isso mostra o quanto tempo eu perco ficando na frente do computador. Quando não tenho nada para fazer fico trocando as janelas, vendo que ninguém disse nada no msn, não tem nenhuma notícia nova na Wikipédia, não tem nenhum filme novo para baixar e de novo, ninguém disse nada novo no msn ainda. Lá vou eu trocar mais uma vez para ver se tem algo de novo!
Segundo, isso tem me deixado meio paranóico. Não consigo mais fazer alguma coisa por mais de alguns segundos! Vou para a cozinha pegar alguma coisa e quando vejo já estou no quarto fazendo outra coisa, só para então voltar para a cozinha. Infezlimente, na vida real, não há um atalho alt-tab. Para ir da cozinha até o meu quarto, preciso andar por alguns segundos, não posso simplesmente apertar algumas teclas e ir magicamente de um lugar ao outro. =/ Essa falta de habilidade em se concentrar em qualquer coisa por mais de alguns segundos que eu chamo de alt-tabismo.
E você, também tem esse problema? Conhece alguém que o tenha?
Hoje, as pessoas ficam cada vez mais tempo no computador e, durante esse tempo, especialmente nas horas de lazer, é bem comum fazer várias coisas ao mesmo tempo: emails, Orkut e, no msn, não bastasse só usar, ainda falam com várias pessoas ao mesmo tempo. É aí que um certo atalho passa a ser muito útil.
Para mudar entre uma janela e outra no Windows, pode-se apertar alt e tab. Assim, dá para fazer todas essas coisas ao mesmo tempo, muito melhor do que usar o mouse.
Depois que o descobri, esse atalho rapidamente tornou-se um dos mais utilizados no meu computador. Eu tenho um programa que guarda as teclas que eu apertei: o tab vem logo depois do I, ficando na 8ª posição. O que será que isso quer dizer?
Primeiro, isso mostra o quanto tempo eu perco ficando na frente do computador. Quando não tenho nada para fazer fico trocando as janelas, vendo que ninguém disse nada no msn, não tem nenhuma notícia nova na Wikipédia, não tem nenhum filme novo para baixar e de novo, ninguém disse nada novo no msn ainda. Lá vou eu trocar mais uma vez para ver se tem algo de novo!
Segundo, isso tem me deixado meio paranóico. Não consigo mais fazer alguma coisa por mais de alguns segundos! Vou para a cozinha pegar alguma coisa e quando vejo já estou no quarto fazendo outra coisa, só para então voltar para a cozinha. Infezlimente, na vida real, não há um atalho alt-tab. Para ir da cozinha até o meu quarto, preciso andar por alguns segundos, não posso simplesmente apertar algumas teclas e ir magicamente de um lugar ao outro. =/ Essa falta de habilidade em se concentrar em qualquer coisa por mais de alguns segundos que eu chamo de alt-tabismo.
E você, também tem esse problema? Conhece alguém que o tenha?
domingo, 26 de outubro de 2008
Discussões
Considero improdutiva uma discussão na qual a minha opinião não sofra mudanças significativas.
A primeira coisa que se nota a respeito da produtividade das discussões é que quase sempre ela é parecida para as duas pessoas que estão discutindo. Isso é, são raros os casos em que apenas uma das pessoas tenha a sua opinião drasticamente modificada*.
Acredito que isso aconteça porque só se muda de opinião quando se entende de verdade a opinião de outro. Igualmente, só se muda a opinião de outro quando se entende por que ele acredita naquilo.
Nesse sentido, é interessante que se aprenda a tornar uma discussão proveitosa para você, mesmo que ela não seja proveitosa para o outro. Aqui, é importante que a distinção entre ganhar uma discussão e ter uma discussão produtiva fique bem clara. O importante não é convencer ou ser convencido com o outro. Tenho o exemplo das minhas conversas com um amigo sobre ciência e religião. Ambos permanecemos acreditando nas mesmas coisas que antes, mas pelo menos do meu lado, passei a ver muito melhor os limites da ciência e entender até certo ponto o valor da religião.
O problema é que raramente chegamos nisso. Muitas vezes me vejo perdendo tempo em discussões improdutivas para ambos. Como tentativa de melhorar isso, irei começar a adotar a estratégia de argumentar a favor da idéia da outra pessoa, esperando assim conseguir entender melhor como ela pode sustentar tal opinião. Confesso que inicialmente isso só possa ser possível quando a opinião da outra pessoa não for muito diferente da minha, mas com o tempo talvez seja possível agir dessa maneira mesmo quando as opiniões forem muito diferentes. Sugiro que você tenta fazer o mesmo.
*talvez isso só aconteça se o nível intelectual de ambos não seja muito diferente, no entanto tenho observado também o contrário. Tentarei expandir esse ponto em um próximo texto
A primeira coisa que se nota a respeito da produtividade das discussões é que quase sempre ela é parecida para as duas pessoas que estão discutindo. Isso é, são raros os casos em que apenas uma das pessoas tenha a sua opinião drasticamente modificada*.
Acredito que isso aconteça porque só se muda de opinião quando se entende de verdade a opinião de outro. Igualmente, só se muda a opinião de outro quando se entende por que ele acredita naquilo.
Nesse sentido, é interessante que se aprenda a tornar uma discussão proveitosa para você, mesmo que ela não seja proveitosa para o outro. Aqui, é importante que a distinção entre ganhar uma discussão e ter uma discussão produtiva fique bem clara. O importante não é convencer ou ser convencido com o outro. Tenho o exemplo das minhas conversas com um amigo sobre ciência e religião. Ambos permanecemos acreditando nas mesmas coisas que antes, mas pelo menos do meu lado, passei a ver muito melhor os limites da ciência e entender até certo ponto o valor da religião.
O problema é que raramente chegamos nisso. Muitas vezes me vejo perdendo tempo em discussões improdutivas para ambos. Como tentativa de melhorar isso, irei começar a adotar a estratégia de argumentar a favor da idéia da outra pessoa, esperando assim conseguir entender melhor como ela pode sustentar tal opinião. Confesso que inicialmente isso só possa ser possível quando a opinião da outra pessoa não for muito diferente da minha, mas com o tempo talvez seja possível agir dessa maneira mesmo quando as opiniões forem muito diferentes. Sugiro que você tenta fazer o mesmo.
*talvez isso só aconteça se o nível intelectual de ambos não seja muito diferente, no entanto tenho observado também o contrário. Tentarei expandir esse ponto em um próximo texto
Desejos de segunda ordem
É muito comum confundirmos desejos de primeira ordem (i.e. eu quero) com os de segunda (i.e. eu queria querer). O filósofo Daniel Dennett sugere que a maioria das pessoas que diz que acredita em Deus (1ª ordem) não acredita de verdade, apenas acredita em acreditar (2ª ordem)*. Na nossa vide, de fato, confundimos aquilo que queríamos que fosse verdade com aquilo que realmente é verdade (talvez um desejo de ordem 0?). A melhor forma que encontrei para conseguirmos nos afastar ao máximo disso é usando evidências concretas (e.g. teste duplo cego), como faz a ciência.
No entanto, vale lembrar que mesmo a ciência ainda está longe de ser baseada apenas em fatos e não em desejos, algo que muitas vezes recebe menos atenção do que deveria.
*i.e. quer acreditar e por isso pensa que acredita, sem que na realidade o faça
No entanto, vale lembrar que mesmo a ciência ainda está longe de ser baseada apenas em fatos e não em desejos, algo que muitas vezes recebe menos atenção do que deveria.
*i.e. quer acreditar e por isso pensa que acredita, sem que na realidade o faça
sábado, 30 de agosto de 2008
Darwin, Dawkins e as Al(i)terações na Biologia
Seleção Natural
O conceito de seleção natural é bastante simples. Considere uma população de girafas, algumas com pescoço maior, outras com pescoço menor. É fácil ver que as girafas de pescoço maior terão vantagem em uma época de seca e de falta de alimentos, quando o pouco que ainda resta está no alto das árvores.
Com essa vantagem, elas poderiam comer mais: poucas girafas de pescoço grande morreriam e mais delas poderiam chegar à idade de se reproduzir. Dessa forma, na próxima geração haveria mais girafas de pescoço grande e menos de pescoço pequeno. Com o passar de muitos anos, a população de girafas com pescoço pequeno se reduziria, até eventualmente chegar a zero.
Podemos dizer assim que a girafa como espécie se tornou mais adaptada ao ambiente. Quando a isso acontece com alguma espécie, dizemos que ela evoluiu.
Note que, se depois de algum tempo, a comida se tornar abundante, a direção da seleção natural (a pressão seletiva) terá mudado: ter um pescoço grande é um desperdício de energia. As girafas de pescoço pequeno é que vão se espalhar pela população, com o passar das gerações.
Da mesma forma que um projeto de carro ou um programa de computador não deve ter complexidades desnecessárias, pois estas aumentam o custo do projeto e as chances de algo dar errado, os animais também não devem ser mais complexos do que o necessário pois isso também aumenta as chances de algo dar errado e, com pressão seletiva, a tendência é que coisas desnecessárias desapareçam com o tempo. Os vírus e as bactérias, apesar de serem muito simples quando comparados com os outros animais, estão muito bem adaptados aos seus ambientes.
Disso tiramos um importante conceito: a evolução só diz respeito à adaptabilidade do ser vivo ao ambiente. Ou seja, não podemos dizer que nós somos mais evoluídos que as bactérias. Também não faz sentido dizer que os cordados são mais evoluídos do que os poríferos, cada um encontrou a sua maneira de viver, com certa complexidade, maior ou menor. Complexidade e evolução não estão necessariamente relacionadas.
No entanto, apenas a seleção dos mais adaptados não explica tudo. O que aconteceria se não houvesse girafas de pescoço grande? Uma girafa com um pescoço um pouco maior poderia surgir através de uma mutação.
Esse processo ocorre quando há um erro durante a duplicação do material genético de uma célula, criando um gene novo.
Na maioria das vezes a mutação é neutra: não atrapalha nem ajuda o organismo. Isso acontece porque a maior parte do DNA não tem informação relevante: os genes correspondem a apenas uma pequena parte dele.
Quando não é neutra, geralmente a mutação é deletéria, ou seja, ruim para o organismo. “Por mais incrivelmente grande que seja o número de formas de se estar vivo, há muito mais formas de se estar morto” (Richard Dawkins).
Na minoria restante das vezes, a mutação é benéfica e ajuda o organismo. É o caso em que a girafa passa a ter um gene que condiciona um pescoço maior.
Para que a seleção natural possa acontecer, é necessário e suficiente que:
I) Haja reprodução
II) Haja mutação
III) Haja hereditariedade das características dos pais, isso é, a semelhança entre pai e filho seja maior do que a entre dois membros quaisquer da espécie.
Já foi explicado por que os itens I e II são necessários, entretanto pode ser que ainda não esteja totalmente claro por que o item III também o é.
Pense no fogo: ele pode se reproduzir, uma chama pode dar origem a duas chamas, como ocorre num incêndio florestal. Ele também pode sofrer mutação: há fogos vermelhos e azuis, maiores e menores, mais ou menos quentes.
Entretanto, a razão porque a seleção natural não acontece para o fogo é que ele não cumpre o terceiro item. As propriedades do fogo são definidas pelo material que ele queima, entre outros, e não pelas características da chama de onde ele veio.
Ou seja, caso o item III não seja respeitado, as melhores características que fizeram o pai sobreviver não serão passadas aos filhos. Ele terá muitos filhos, mas suas características serão aleatórias, acabando com o acúmulo das características “boas”.
Contanto que essas propriedades sejam respeitadas, a seleção natural pode acontecer. Disso concluímos que ela ocorre também com coisas que não são seres vivos. Mais adiante iremos explorar outros casos onde ela ocorre.
O Gene Egoísta
Animais que pertençam à mesma espécie têm interesses muito parecidos: procuram o mesmo tipo de comida, os mesmos parceiros para se acasalar, disputam o mesmo local. É natural que haja competição entre eles, a qual chamamos de competição intra-específica.
Não seria, no entanto, melhor para a espécie se todos decidissem se juntar? Eles não perderiam energia à toa e esta poderia ser mais bem empregada na competição com outras espécies. Ela iria se espalhar e teria menos risco de ser extinta. Assim, poderíamos esperar que as espécies em que não houvesse cooperação se extinguissem, enquanto as em que ela existisse prosperassem. Afinal, se o que a seleção natural faz é evoluir a espécie, esta não evoluiria mais rápido, isso é, se adaptaria melhor ao ambiente, se deixasse de lutar com si própria?
Pensemos num exemplo: existem pássaros que precisam limpar seus pêlos, tirando alguns parasitas que ali se encontram. Como eles não conseguem limpar seus próprios pêlos, precisam de outro pássaro que os ajude.
O melhor para a espécie seria que todos os pássaros ajudassem seus companheiros. Vamos imaginar uma população em que isso realmente ocorra. Todos se ajudam, mas basta surgir um mutante que, ao contrário dos seus companheiros, não ajuda ninguém, para que as coisas mudem. Ele levará vantagem sobre os outros, pois não perde tempo e energia ajudando os outros enquanto que, ao mesmo tempo, é ajudado por todos eles.
Dessa forma, tendo vantagem, ele irá deixar mais descendentes e os pássaros que “levam vantagem” irão se espalhar, acabando com a população utópica de pássaros altruístas.
Disso concluímos: a seleção natural não age sobre a espécie, isso é, não faz o que é melhor para a espécie. Falando de outra forma, poderíamos dizer que a seleção natural não faz com que os animais ajam de forma a maximizar os ganhos da espécie .
O esperado agora seria que o nível sobre o qual a seleção natural agisse fosse o do indivíduo. Era nisso que o próprio Darwin acreditava, mas será que é sempre esse o nível correto? Será que os animais sempre pensam apenas em si próprios? Ao pensar na família vemos que isso nem sempre é válido, mas por que isso acontece?
Se pensarmos nos pais e nos seus filhos, ainda é possível encontrar uma explicação com o que já foi falado: um pai que cuidasse bem de seus filhos deixaria mais descendentes, já que os filhos viveriam mais tempo , e assim essa característica se espalharia pela população. Mas por que então algum animal se preocuparia com seus sobrinhos? É aqui que entra um importante conceito: a semelhança genética.
Quando dois animais têm um filho, ele carrega 50% dos genes de cada pai. Sua semelhança genética com cada pai é, portanto, de 50%. Os irmãs, da mesma forma, compartilham 50% dos genes entre si: é como pedir para duas pessoas escolherem, cada uma 100 números de 1 a 200. Como nos genes, em média, as pessoas escolherão 50 números iguais uma a outra. Qual será então a semelhança genética entre tio e sobrinho?
O filho tem 50% de semelhança com seu pai, que em compensação tem 50% de semelhança com seu irmão, o tio. A semelhança é, portanto, de 50% * 50%, ou seja, de 25%. Assim, os filhos do sobrinho terão 12,5% de semelhança genética com seu tio-avô. Se preocupando com o sobrinho, ele aumentará as chances de que o sobrinho tenha mais filhos e, portanto, seus genes se espalharão ainda mais. Esse é o motivo para que o tio se preocupe com o sobrinho mais do que com outros membros da população .
Dessa forma, para podermos explicar a seleção natural, não basta fazer uma análise dos descendentes diretos de cada indivíduo: temos que pensar em quanto material genético, isso é, quantos genes ele consegue transmitir. São esses genes que realmente importam e não o simples número de descendentes. Ou seja, o animal não age de forma a maximizar o número de filhos como seria esperado, mas sim de forma a maximizar a quantidade de seus genes que vai passar para a próxima geração.
Um ponto em que pode surgir dúvida é sobre como seria condicionado esse comportamento de se importar mais com seus familiares. Vamos voltar a um momento em que ele não existisse. Basta agora que surja um gene que faça o mutante se preocupar mais com seus familiares e o gene se propagará mais rapidamente. Dessa forma, o gene se espalharia pela população e logo toda ela teria esse sentimento de se preocupar com os familiares.
Aqui é importante fazer uma observação: apesar da ação dos animais ser interpretada como para maximizar a quantidade de genes que passam adiante, é claro que eles não pensam dessa forma. Se você perguntar para uma mãe porque que ela ama seu filho, ela com certeza não responderá “é porque ele tem 50% dos meus genes, sabe como é né, tem que passar genes adiante” e até poderá se sentir insultada por tal pergunta. O fato dos genes fazerem seu comportamento ser assim não quer dizer que ela saiba disso conscientemente nem que os motivos dados por ela para amar seu filho sejam menos válidos. Portanto, nenhum animal fica fazendo contas do tipo “vamos ver... salvo 5 tios meus mas deixo meu filho morrer... é, parece que vale a pena, tá certo”, eles agem assim sem saber das razões genéticas para tal.
Pensemos agora nas abelhas e em sua vida em sociedade. É comum que alguns de seus membros dêem as suas vidas para que a sociedade possa sobreviver. Novamente, parece que estamos lidando com um caso de seleção em nível de grupo. Como será que isso pode ser explicado a partir da idéia de seleção natural ao nível do gene, isso é, a partir do gene egoísta?
Pelo que já vimos antes, a única forma disso acontecer seria se, de alguma maneira, uma abelha que se matasse estivesse aumentando as chances de passar seus genes adiante. Como algo tão paradoxal poderia ser verdade?
Para responder isso precisamos primeiro analisar melhor o sistema através do qual as abelhas se reproduzem. Há uma abelha rainha que põe todos os ovos. Eles podem ser fecundados ou não. No caso dos ovos não fecundados, nasce um macho, com 16 cromossomos. Já nos ovos fecundados, nasce uma fêmea, com 32 cromossomos, 16 vindos da abelha rainha e 16 de um macho. Quais serão as semelhanças genéticas entre as abelhas?
Um macho tem 100% dos seus genes iguais aos da abelha rainha e 50% dos seus genes iguais ao de outro macho: é como se todos fossem irmãos entre si. As fêmeas também têm 50% de relação umas com as outras já que metade dos 50% dos genes que vem da abelha rainha são iguais (25% de semelhança) e metade dos 50% que vêm do macho também são iguais em média (25%+25% = 50% de semelhança). Um macho, como só possui 16 cromossomos, produz todas os seus gametas iguais. Dessa forma, duas abelhas fêmeas que sejam irmãs entre si possuem 75% de semelhança genética: 25% da abelha rainha e 50% do macho, pai de ambas.
Além disso, há uma certa separação de tarefas dentro da colméia, de forma que os machos que se sacrificam pela colméia não poderiam deixar descendentes férteis. A única forma de passar seus genes adiante é através da abelha rainha, portanto, a vida dela é mais importante que a sua própria e por essa razão sacrifica-se para salvar a colônia e a abelha rainha. Mais uma vez, algo que parecia ser seleção a nível do grupo mostrou-se após um olhar mais minucioso, tratar-se de seleção de genes.
Teoria dos Jogos na Biologia
Muitos jogos podem ser representados por uma tabela. Um caso particular é quando temos dois jogadores e cada um tem um certo número n de jogadas possíveis. A tabela tem dimensões n x n e o quadradinho (i,j) terá dois números que representam quantos pontos cada jogador irá ganhar.
Considere o jogo de par ou ímpar com uma mão. Os resultados possíveis são de 1 a 5 (desconsiderando o zero). O vencedor ganha 1 ponto e o perdedor não ganha nenhum. Ele pode ser representado pela seguinte tabela, onde o jogador do eixo vertical escolheu ímpar e o do eixo horizontal, par:
---0---1---2---3---4---5
0 0\1 1\0 0\1 1\0 0\1 1\0
1 1\0 0\1 1\0 0\1 1\0 0\1
2 0\1 1\0 0\1 1\0 0\1 1\0
3 1\0 0\1 1\0 0\1 1\0 0\1
4 0\1 1\0 0\1 1\0 0\1 1\0
5 1\0 0\1 1\0 0\1 1\0 0\1
Se o jogador da vertical jogar 2 e o da horizontal 3, a soma será 5, o da vertical vencerá. Olhando o quadrado (2,3) vemos que o jogador da vertical ganha 1 ponto e o da horizontal 0, conforme o esperado.
Outro jogo que pode ser expresso por uma tabela é o dilema dos prisioneiros. A história é a seguinte: você e outra pessoa foram presos, acusados de um crime, e, como é costume, estão sendo interrogados em salas separadas. Você pode ou não acusar o seu companheiro. Chamemos a não-cooperação de traição. A tabela de ganhos é:
--------Cooperar--Trair
Cooperar___-1_____-3\0
Trair_____0\-3_____-2
Qual será a melhor estratégia nesse jogo caso só joguemos uma vez?Observando melhor a tabela notamos que, não importa a jogado do outro, será melhor que você o traia: caso ele coopere, você ganha 0 ao invés de -1, caso ele também o traia, você ganha -2 ao invés de -3. O melhor, portanto, é trair.
No entanto, caso se jogue várias vezes, o jogador adversário pode lhe punir na jogada seguinte a uma traição sua. Nesses casos, a melhor estratégia conhecida é o tit-for-tat. Nela, você começa cooperando e, a partir de então, faz o mesmo que o outro jogador fez na rodada passada.
Esse jogo tem diversas aplicações em biologia. Você se lembra dos pássaros, que podiam ou não se ajudar mutuamente? Podemos interpretar isso como um jogo matricial, exatamente como o dilema dos prisioneiros.
A melhor situação possível para um pássaro é que ele seja ajudado, isso é, seja limpo pelo colega sem que ele próprio perca tempo limpando o outro. Isso é o equivalente de trair enquanto o outro ajuda, com ganho 2.
A segunda melhor situação é quando ambos se ajudam: há apenas uma pequena perda ajudando o outro e um grande ganho por ser ajudado. Na tabela, é o quadradinho de ganho 1 (ou -1, na tabela apresentada).
Em terceiro lugar, temos a situação em que ambos se traem: ninguém ajuda e ninguém perde, o ganho é 0.
Por fim, a pior situação é quando você não é ajudado porém você ajuda o outro. O “ganho” é -1.
Dessa forma, é esperado que as melhores estratégias no dilema dos prisioneiros também sejam utilizadas pelos pássaros. De fato, a estratégia do tit-for-tat é utilizada, em termos, por eles: guardam na memória os traidores e não os ajudam depois.
Será que essa pode ser a origem biológica da vingança? Ao menos é uma maneira curiosa de justificar racionalmente um sentimento que muitas vezes parece irracional.
Note que essa estratégia é evolucionalmente estável: caso ela se propague pela população, ela funciona bem contra si mesma e é protegida contra traidores. Uma vez tendo surgido, ela dificilmente irá sumir.
Existem diversos comportamentos que podem ser expressos por um jogo matricial e então estudados pela teoria dos jogos. Ela tem se provado uma importante ferramenta para explicar o surgimento e a manutenção dos mais diversos hábitos entre animais e entre pessoas.
Seleção Sexual
A seleção natural consegue explicar a complexidade dos animais contanto que essa complexidade seja útil para sua reprodução. Entretanto, algumas características, como o rabo do pavão, parecem desafiar essa lógica. Elas só podem ser explicadas através da seleção sexual.
Imagine que surgisse um gene que, ao mesmo tempo, fizesse você ter uma barba verde e gostar de pessoas que também tivessem a barba verde. Contanto que não houvesse uma repulsão dessa característica pelos outros membros, ela se espalharia rapidamente pela população: quanto mais membros, maior a vantagem, mais ela se espalha.
Infelizmente, o surgimento de tal gene é mínimo extremamente improvável, e, para piorar as coisas, bastava surgir alguém com barba verde que não ajudasse os outros que esse gene passaria a ter o efeito contrário: um indivíduo com esse gene iria ajudar impostores sem ser ajudado.
No entanto, existem situações em que essas duas coisas - apreciar a característica e possuí-la – aparecem ao mesmo tempo.
Imagine uma espécie de pássaros, com alguns membros amarelos e outros azuis, ambos em igual quantidade. Imagine que, no entanto, 60% das fêmeas tenham preferência pelos pássaros azuis e os 40% restantes tenham preferência pelos amarelos. Uma das fêmeas que prefere um pássaro azul acaba acasalando com um macho dessa mesma cor, já que é ele quem ela vai preferir. Dessa forma, seu filho também tem mais chances de nascer com a cor azul. Seu filho também tem boa chance de herdar o seu gosto por pássaros azuis. Assim, as duas características estariam reunidas em um só indivíduo.
Note que as fêmeas que preferiam pássaros amarelos também vão ter maior chance de ter um filho amarelo, mas esse filho, após crescer, só vai ser desejado por 40% das fêmeas, levando desvantagem em relação a um pássaro azul. Dessa forma, os pássaros amarelos tendem a tornar-se cada vez menos comuns e os pássaros azuis cada vez mais comuns.
Note também que a cor preferida não tem qualquer relação com sua utilidade evolucionária, assim podemos explicar como tais características podem aparecer.
Outra forma de explicar características como o rabo do pavão é que as fêmeas teriam uma preferência por características exageradas. Isso pode acontecer porque essa característica mostra que o macho é saudável, como pode ser o caso com algumas colorações dos pássaros. Outra possibilidade é que a fêmea prefira machos com características exageradas exatamente por ele possuir essa característica e ainda estar vivo. Por exemplo, o macho possui uma cauda grande que o atrapalha e mesmo assim consegue estar vivo: ele deve ser realmente melhor que os outros se consegue sobreviver apesar dessa clara desvantagem .
A última idéia pode parecer mais absurda ou difícil de acreditar, mas existe um caso em que ela comprovadamente ocorre. Alguns animais dão saltos ao fugir do predador que caça o seu grupo. Por que alguém faria isso, se só o tornaria mais evidente ao predador? A idéia é que ele mostra que é tão melhor que os outros que consegue saltar e ainda assim fugir. Certamente, ele será uma escolha ruim para um predador que procura o animal mais fraco.
A teoria da seleção sexual pode ser testada, e já o foi. Um certo número de pássaros foi separado em 4 grupos: o primeiro para o controle, outro em que os rabos foram cortados, um terceiro onde os rabos tinham o dobro do tamanho, com um rabo normal colado em outro e por fim o quarto, onde os membros tiveram seus rabos cortados e colados novamente, para certificar-se de que a cola não atrapalharia. Os pássaros foram soltos para que pudessem descobrir quantas fêmeas cada um conseguiria, através dos ovos em seus ninhos.
Conforme o previsto, os pássaros com o dobro do tamanho da cauda tiveram mais fêmeas. O controle e o com rabo cortado e colado tiveram menos fêmeas, em igual número. Os pássaros sem rabo tiveram menos fêmeas ainda.
Dessa forma, podemos dizer que há uma pressão seletiva sexual para que o tamanho dos rabos dos pássaros seja cada vez maior, para agradar as fêmeas, e outra pressão, ambiental, para que ele fique menor. Em algum ponto eles se equilibram: o rabo fica maior do que seria se houvesse apenas a seleção natural e menor do que seria se houvesse apenas a seleção sexual.
Fenótipo Estendido
O fenótipo de um animal são as características expressas de seus genes. Por exemplo, a cor de seus olhos é um fenótipo seu.
Entretanto, não está muito claro até onde isso vale: para chegar até os seus olhos, o gene teve de passar por muitas fases intermediárias. Primeiro, ele é copiado para um RNA mensageiro, que vai então codificar uma proteína, junto com um ribossomo e o RNA transportador. Essa proteína irá, eventualmente, produzir o pigmento dos seus olhos. Mas por que o nível dos olhos é preferido? Não poderíamos dizer que as proteínas também são um fenótipo?
O castor constrói barragens no rio, para que este fique inundado e seu habitat seja expandido. As informações para construir essa barragem já estão contidas no seu DNA, de forma que podemos dizer que a barragem, e a própria área inundada são fenótipos estendidos do castor.
Quando você é infectado por um vírus, ele se reproduz usando as suas próprias células. Numa visão clássica, é mais difícil explicar por que elas estariam agindo contra o próprio corpo. No entanto, Elas só estão agindo de acordo com os genes do vírus: esse é um fenótipo estendido do vírus que está no seu corpo.
Como o próprio Dawkins diz, em sua tese central: “O comportamento de um animal tende a maximizar a sobrevivência dos genes “para” aquele comportamento, independentemente dos genes estarem ou não no corpo do animal que o está fazendo.”
Esse tipo de análise não vai fazer previsões diferentes, não é uma teoria científica, é apenas outra forma de se ver as coisas. Entretanto, com ela podemos ter idéias que não teríamos antes, podemos fazer análises diferentes. A idéia de ver a evolução de algo abiótico como as barragens passa a fazer muito mais sentido, bem como, através do estudo do nosso sistema imunológico, ter indícios de como evoluíram os vírus e as bactérias.
Memes: os novos replicadores?
Na primeira seção, falamos que poderiam existir outros replicadores sujeitos à seleção natural, contanto seguissem as três regras. Pense nas idéias que você tem no seu cérebro, em tudo que lá está guardado: as equações de física, os infinitos nomes de biologia, letras das músicas, piadas, etc. Será que elas seguem essas três regras?
Elas podem se reproduzir: você pode contar essas idéias para seus amigos, que podem contar aos amigos deles e assim por diante. Além disso, dependendo do seu conteúdo, podem se espalhar mais ou menos rapidamente.
Também há mutações: as idéias podem mudar, podem ser melhoradas e essa versão melhorada tende a se espalhar mais rapidamente.
Por fim, as idéias também têm hereditariedade: quando você passa uma idéia sua para outra pessoa, ela será mais parecida com a sua idéia do que com uma idéia qualquer da população.
Portanto, é possível que as idéias sofram seleção natural.
Assim como o gene é a unidade sobre a qual a seleção natural age para os seres vivos, vamos chamar de meme a unidade sobre a qual a seleção natural age nas idéias: é, ele próprio, uma idéia
Você já pensou em como uma piada é criada? Certamente você não encontrou alguém que passa o dia pensando em uma piada para depois para contar para os amigos – como o “joke scribbler” daquela cena sobre a piada mais engraçada do mundo, do Monty Python.
Na verdade, o mais provável é que as piadas sejam mudadas aos poucos, e as vezes a mudança torna a piada mais engraçada, de forma que ela se espalhe mais rapidamente. Um bom conhecedor de piadas já deve ter ouvido uma versão modificada de uma piada que já conhecia antes.
O mesmo acontece com os boatos e com a fofoca: elas são mudadas aos poucos e algumas modificações a tornam mais interessante e a fazem se espalhar mais rapidamente.
Também podemos falar de vírus. Algumas letras de música permanecem ecoando nas nossas cabeças, apesar de não querermos que isso aconteça. Por vezes, cantamos essa música e ela se espalha: mesmo não a querendo, a única coisa que importa para o sucesso do meme é o quão rápido ele se espalha, pouco importa se faz isso ajudando os indivíduos ou não. Temos memes para o suicídio, por exemplo, que permanecem existindo, apesar de aumentar a chance de morte daqueles que o possuem.
É importante falarmos também das limitações dessa teoria – ou talvez apenas metáfora. As mutações não são aleatórias, dependem do cérebro. Além disso, a taxa de mutação é mais alta que no caso dos genes, talvez alta demais para que a seleção natural aja.
Ainda assim, veja que, sem o pensamento do ponto de vista do gene, dificilmente chegaríamos nessa metáfora, que pode ser útil para a melhor compreensão do cérebro – quem sabe realizando as famosas palavras de Darwin, que disse que a seleção natural iria mudar a psicologia humana.
“Nós, isto é, nossos cérebros, somos suficientemente independentes e estamos suficientemente separados dos nossos genes para sermos capazes de nos rebelar contra eles. Conforme assinalei antes, nós o fazemos em pequena escala a cada vez que nos recorremos aos métodos de contracepção. Não há nenhuma razão que nos impeça de nos rebelarmos também em escala maior”
-Richard Dawkins
O conceito de seleção natural é bastante simples. Considere uma população de girafas, algumas com pescoço maior, outras com pescoço menor. É fácil ver que as girafas de pescoço maior terão vantagem em uma época de seca e de falta de alimentos, quando o pouco que ainda resta está no alto das árvores.
Com essa vantagem, elas poderiam comer mais: poucas girafas de pescoço grande morreriam e mais delas poderiam chegar à idade de se reproduzir. Dessa forma, na próxima geração haveria mais girafas de pescoço grande e menos de pescoço pequeno. Com o passar de muitos anos, a população de girafas com pescoço pequeno se reduziria, até eventualmente chegar a zero.
Podemos dizer assim que a girafa como espécie se tornou mais adaptada ao ambiente. Quando a isso acontece com alguma espécie, dizemos que ela evoluiu.
Note que, se depois de algum tempo, a comida se tornar abundante, a direção da seleção natural (a pressão seletiva) terá mudado: ter um pescoço grande é um desperdício de energia. As girafas de pescoço pequeno é que vão se espalhar pela população, com o passar das gerações.
Da mesma forma que um projeto de carro ou um programa de computador não deve ter complexidades desnecessárias, pois estas aumentam o custo do projeto e as chances de algo dar errado, os animais também não devem ser mais complexos do que o necessário pois isso também aumenta as chances de algo dar errado e, com pressão seletiva, a tendência é que coisas desnecessárias desapareçam com o tempo. Os vírus e as bactérias, apesar de serem muito simples quando comparados com os outros animais, estão muito bem adaptados aos seus ambientes.
Disso tiramos um importante conceito: a evolução só diz respeito à adaptabilidade do ser vivo ao ambiente. Ou seja, não podemos dizer que nós somos mais evoluídos que as bactérias. Também não faz sentido dizer que os cordados são mais evoluídos do que os poríferos, cada um encontrou a sua maneira de viver, com certa complexidade, maior ou menor. Complexidade e evolução não estão necessariamente relacionadas.
No entanto, apenas a seleção dos mais adaptados não explica tudo. O que aconteceria se não houvesse girafas de pescoço grande? Uma girafa com um pescoço um pouco maior poderia surgir através de uma mutação.
Esse processo ocorre quando há um erro durante a duplicação do material genético de uma célula, criando um gene novo.
Na maioria das vezes a mutação é neutra: não atrapalha nem ajuda o organismo. Isso acontece porque a maior parte do DNA não tem informação relevante: os genes correspondem a apenas uma pequena parte dele.
Quando não é neutra, geralmente a mutação é deletéria, ou seja, ruim para o organismo. “Por mais incrivelmente grande que seja o número de formas de se estar vivo, há muito mais formas de se estar morto” (Richard Dawkins).
Na minoria restante das vezes, a mutação é benéfica e ajuda o organismo. É o caso em que a girafa passa a ter um gene que condiciona um pescoço maior.
Para que a seleção natural possa acontecer, é necessário e suficiente que:
I) Haja reprodução
II) Haja mutação
III) Haja hereditariedade das características dos pais, isso é, a semelhança entre pai e filho seja maior do que a entre dois membros quaisquer da espécie.
Já foi explicado por que os itens I e II são necessários, entretanto pode ser que ainda não esteja totalmente claro por que o item III também o é.
Pense no fogo: ele pode se reproduzir, uma chama pode dar origem a duas chamas, como ocorre num incêndio florestal. Ele também pode sofrer mutação: há fogos vermelhos e azuis, maiores e menores, mais ou menos quentes.
Entretanto, a razão porque a seleção natural não acontece para o fogo é que ele não cumpre o terceiro item. As propriedades do fogo são definidas pelo material que ele queima, entre outros, e não pelas características da chama de onde ele veio.
Ou seja, caso o item III não seja respeitado, as melhores características que fizeram o pai sobreviver não serão passadas aos filhos. Ele terá muitos filhos, mas suas características serão aleatórias, acabando com o acúmulo das características “boas”.
Contanto que essas propriedades sejam respeitadas, a seleção natural pode acontecer. Disso concluímos que ela ocorre também com coisas que não são seres vivos. Mais adiante iremos explorar outros casos onde ela ocorre.
O Gene Egoísta
Animais que pertençam à mesma espécie têm interesses muito parecidos: procuram o mesmo tipo de comida, os mesmos parceiros para se acasalar, disputam o mesmo local. É natural que haja competição entre eles, a qual chamamos de competição intra-específica.
Não seria, no entanto, melhor para a espécie se todos decidissem se juntar? Eles não perderiam energia à toa e esta poderia ser mais bem empregada na competição com outras espécies. Ela iria se espalhar e teria menos risco de ser extinta. Assim, poderíamos esperar que as espécies em que não houvesse cooperação se extinguissem, enquanto as em que ela existisse prosperassem. Afinal, se o que a seleção natural faz é evoluir a espécie, esta não evoluiria mais rápido, isso é, se adaptaria melhor ao ambiente, se deixasse de lutar com si própria?
Pensemos num exemplo: existem pássaros que precisam limpar seus pêlos, tirando alguns parasitas que ali se encontram. Como eles não conseguem limpar seus próprios pêlos, precisam de outro pássaro que os ajude.
O melhor para a espécie seria que todos os pássaros ajudassem seus companheiros. Vamos imaginar uma população em que isso realmente ocorra. Todos se ajudam, mas basta surgir um mutante que, ao contrário dos seus companheiros, não ajuda ninguém, para que as coisas mudem. Ele levará vantagem sobre os outros, pois não perde tempo e energia ajudando os outros enquanto que, ao mesmo tempo, é ajudado por todos eles.
Dessa forma, tendo vantagem, ele irá deixar mais descendentes e os pássaros que “levam vantagem” irão se espalhar, acabando com a população utópica de pássaros altruístas.
Disso concluímos: a seleção natural não age sobre a espécie, isso é, não faz o que é melhor para a espécie. Falando de outra forma, poderíamos dizer que a seleção natural não faz com que os animais ajam de forma a maximizar os ganhos da espécie .
O esperado agora seria que o nível sobre o qual a seleção natural agisse fosse o do indivíduo. Era nisso que o próprio Darwin acreditava, mas será que é sempre esse o nível correto? Será que os animais sempre pensam apenas em si próprios? Ao pensar na família vemos que isso nem sempre é válido, mas por que isso acontece?
Se pensarmos nos pais e nos seus filhos, ainda é possível encontrar uma explicação com o que já foi falado: um pai que cuidasse bem de seus filhos deixaria mais descendentes, já que os filhos viveriam mais tempo , e assim essa característica se espalharia pela população. Mas por que então algum animal se preocuparia com seus sobrinhos? É aqui que entra um importante conceito: a semelhança genética.
Quando dois animais têm um filho, ele carrega 50% dos genes de cada pai. Sua semelhança genética com cada pai é, portanto, de 50%. Os irmãs, da mesma forma, compartilham 50% dos genes entre si: é como pedir para duas pessoas escolherem, cada uma 100 números de 1 a 200. Como nos genes, em média, as pessoas escolherão 50 números iguais uma a outra. Qual será então a semelhança genética entre tio e sobrinho?
O filho tem 50% de semelhança com seu pai, que em compensação tem 50% de semelhança com seu irmão, o tio. A semelhança é, portanto, de 50% * 50%, ou seja, de 25%. Assim, os filhos do sobrinho terão 12,5% de semelhança genética com seu tio-avô. Se preocupando com o sobrinho, ele aumentará as chances de que o sobrinho tenha mais filhos e, portanto, seus genes se espalharão ainda mais. Esse é o motivo para que o tio se preocupe com o sobrinho mais do que com outros membros da população .
Dessa forma, para podermos explicar a seleção natural, não basta fazer uma análise dos descendentes diretos de cada indivíduo: temos que pensar em quanto material genético, isso é, quantos genes ele consegue transmitir. São esses genes que realmente importam e não o simples número de descendentes. Ou seja, o animal não age de forma a maximizar o número de filhos como seria esperado, mas sim de forma a maximizar a quantidade de seus genes que vai passar para a próxima geração.
Um ponto em que pode surgir dúvida é sobre como seria condicionado esse comportamento de se importar mais com seus familiares. Vamos voltar a um momento em que ele não existisse. Basta agora que surja um gene que faça o mutante se preocupar mais com seus familiares e o gene se propagará mais rapidamente. Dessa forma, o gene se espalharia pela população e logo toda ela teria esse sentimento de se preocupar com os familiares.
Aqui é importante fazer uma observação: apesar da ação dos animais ser interpretada como para maximizar a quantidade de genes que passam adiante, é claro que eles não pensam dessa forma. Se você perguntar para uma mãe porque que ela ama seu filho, ela com certeza não responderá “é porque ele tem 50% dos meus genes, sabe como é né, tem que passar genes adiante” e até poderá se sentir insultada por tal pergunta. O fato dos genes fazerem seu comportamento ser assim não quer dizer que ela saiba disso conscientemente nem que os motivos dados por ela para amar seu filho sejam menos válidos. Portanto, nenhum animal fica fazendo contas do tipo “vamos ver... salvo 5 tios meus mas deixo meu filho morrer... é, parece que vale a pena, tá certo”, eles agem assim sem saber das razões genéticas para tal.
Pensemos agora nas abelhas e em sua vida em sociedade. É comum que alguns de seus membros dêem as suas vidas para que a sociedade possa sobreviver. Novamente, parece que estamos lidando com um caso de seleção em nível de grupo. Como será que isso pode ser explicado a partir da idéia de seleção natural ao nível do gene, isso é, a partir do gene egoísta?
Pelo que já vimos antes, a única forma disso acontecer seria se, de alguma maneira, uma abelha que se matasse estivesse aumentando as chances de passar seus genes adiante. Como algo tão paradoxal poderia ser verdade?
Para responder isso precisamos primeiro analisar melhor o sistema através do qual as abelhas se reproduzem. Há uma abelha rainha que põe todos os ovos. Eles podem ser fecundados ou não. No caso dos ovos não fecundados, nasce um macho, com 16 cromossomos. Já nos ovos fecundados, nasce uma fêmea, com 32 cromossomos, 16 vindos da abelha rainha e 16 de um macho. Quais serão as semelhanças genéticas entre as abelhas?
Um macho tem 100% dos seus genes iguais aos da abelha rainha e 50% dos seus genes iguais ao de outro macho: é como se todos fossem irmãos entre si. As fêmeas também têm 50% de relação umas com as outras já que metade dos 50% dos genes que vem da abelha rainha são iguais (25% de semelhança) e metade dos 50% que vêm do macho também são iguais em média (25%+25% = 50% de semelhança). Um macho, como só possui 16 cromossomos, produz todas os seus gametas iguais. Dessa forma, duas abelhas fêmeas que sejam irmãs entre si possuem 75% de semelhança genética: 25% da abelha rainha e 50% do macho, pai de ambas.
Além disso, há uma certa separação de tarefas dentro da colméia, de forma que os machos que se sacrificam pela colméia não poderiam deixar descendentes férteis. A única forma de passar seus genes adiante é através da abelha rainha, portanto, a vida dela é mais importante que a sua própria e por essa razão sacrifica-se para salvar a colônia e a abelha rainha. Mais uma vez, algo que parecia ser seleção a nível do grupo mostrou-se após um olhar mais minucioso, tratar-se de seleção de genes.
Teoria dos Jogos na Biologia
Muitos jogos podem ser representados por uma tabela. Um caso particular é quando temos dois jogadores e cada um tem um certo número n de jogadas possíveis. A tabela tem dimensões n x n e o quadradinho (i,j) terá dois números que representam quantos pontos cada jogador irá ganhar.
Considere o jogo de par ou ímpar com uma mão. Os resultados possíveis são de 1 a 5 (desconsiderando o zero). O vencedor ganha 1 ponto e o perdedor não ganha nenhum. Ele pode ser representado pela seguinte tabela, onde o jogador do eixo vertical escolheu ímpar e o do eixo horizontal, par:
---0---1---2---3---4---5
0 0\1 1\0 0\1 1\0 0\1 1\0
1 1\0 0\1 1\0 0\1 1\0 0\1
2 0\1 1\0 0\1 1\0 0\1 1\0
3 1\0 0\1 1\0 0\1 1\0 0\1
4 0\1 1\0 0\1 1\0 0\1 1\0
5 1\0 0\1 1\0 0\1 1\0 0\1
Se o jogador da vertical jogar 2 e o da horizontal 3, a soma será 5, o da vertical vencerá. Olhando o quadrado (2,3) vemos que o jogador da vertical ganha 1 ponto e o da horizontal 0, conforme o esperado.
Outro jogo que pode ser expresso por uma tabela é o dilema dos prisioneiros. A história é a seguinte: você e outra pessoa foram presos, acusados de um crime, e, como é costume, estão sendo interrogados em salas separadas. Você pode ou não acusar o seu companheiro. Chamemos a não-cooperação de traição. A tabela de ganhos é:
--------Cooperar--Trair
Cooperar___-1_____-3\0
Trair_____0\-3_____-2
Qual será a melhor estratégia nesse jogo caso só joguemos uma vez?Observando melhor a tabela notamos que, não importa a jogado do outro, será melhor que você o traia: caso ele coopere, você ganha 0 ao invés de -1, caso ele também o traia, você ganha -2 ao invés de -3. O melhor, portanto, é trair.
No entanto, caso se jogue várias vezes, o jogador adversário pode lhe punir na jogada seguinte a uma traição sua. Nesses casos, a melhor estratégia conhecida é o tit-for-tat. Nela, você começa cooperando e, a partir de então, faz o mesmo que o outro jogador fez na rodada passada.
Esse jogo tem diversas aplicações em biologia. Você se lembra dos pássaros, que podiam ou não se ajudar mutuamente? Podemos interpretar isso como um jogo matricial, exatamente como o dilema dos prisioneiros.
A melhor situação possível para um pássaro é que ele seja ajudado, isso é, seja limpo pelo colega sem que ele próprio perca tempo limpando o outro. Isso é o equivalente de trair enquanto o outro ajuda, com ganho 2.
A segunda melhor situação é quando ambos se ajudam: há apenas uma pequena perda ajudando o outro e um grande ganho por ser ajudado. Na tabela, é o quadradinho de ganho 1 (ou -1, na tabela apresentada).
Em terceiro lugar, temos a situação em que ambos se traem: ninguém ajuda e ninguém perde, o ganho é 0.
Por fim, a pior situação é quando você não é ajudado porém você ajuda o outro. O “ganho” é -1.
Dessa forma, é esperado que as melhores estratégias no dilema dos prisioneiros também sejam utilizadas pelos pássaros. De fato, a estratégia do tit-for-tat é utilizada, em termos, por eles: guardam na memória os traidores e não os ajudam depois.
Será que essa pode ser a origem biológica da vingança? Ao menos é uma maneira curiosa de justificar racionalmente um sentimento que muitas vezes parece irracional.
Note que essa estratégia é evolucionalmente estável: caso ela se propague pela população, ela funciona bem contra si mesma e é protegida contra traidores. Uma vez tendo surgido, ela dificilmente irá sumir.
Existem diversos comportamentos que podem ser expressos por um jogo matricial e então estudados pela teoria dos jogos. Ela tem se provado uma importante ferramenta para explicar o surgimento e a manutenção dos mais diversos hábitos entre animais e entre pessoas.
Seleção Sexual
A seleção natural consegue explicar a complexidade dos animais contanto que essa complexidade seja útil para sua reprodução. Entretanto, algumas características, como o rabo do pavão, parecem desafiar essa lógica. Elas só podem ser explicadas através da seleção sexual.
Imagine que surgisse um gene que, ao mesmo tempo, fizesse você ter uma barba verde e gostar de pessoas que também tivessem a barba verde. Contanto que não houvesse uma repulsão dessa característica pelos outros membros, ela se espalharia rapidamente pela população: quanto mais membros, maior a vantagem, mais ela se espalha.
Infelizmente, o surgimento de tal gene é mínimo extremamente improvável, e, para piorar as coisas, bastava surgir alguém com barba verde que não ajudasse os outros que esse gene passaria a ter o efeito contrário: um indivíduo com esse gene iria ajudar impostores sem ser ajudado.
No entanto, existem situações em que essas duas coisas - apreciar a característica e possuí-la – aparecem ao mesmo tempo.
Imagine uma espécie de pássaros, com alguns membros amarelos e outros azuis, ambos em igual quantidade. Imagine que, no entanto, 60% das fêmeas tenham preferência pelos pássaros azuis e os 40% restantes tenham preferência pelos amarelos. Uma das fêmeas que prefere um pássaro azul acaba acasalando com um macho dessa mesma cor, já que é ele quem ela vai preferir. Dessa forma, seu filho também tem mais chances de nascer com a cor azul. Seu filho também tem boa chance de herdar o seu gosto por pássaros azuis. Assim, as duas características estariam reunidas em um só indivíduo.
Note que as fêmeas que preferiam pássaros amarelos também vão ter maior chance de ter um filho amarelo, mas esse filho, após crescer, só vai ser desejado por 40% das fêmeas, levando desvantagem em relação a um pássaro azul. Dessa forma, os pássaros amarelos tendem a tornar-se cada vez menos comuns e os pássaros azuis cada vez mais comuns.
Note também que a cor preferida não tem qualquer relação com sua utilidade evolucionária, assim podemos explicar como tais características podem aparecer.
Outra forma de explicar características como o rabo do pavão é que as fêmeas teriam uma preferência por características exageradas. Isso pode acontecer porque essa característica mostra que o macho é saudável, como pode ser o caso com algumas colorações dos pássaros. Outra possibilidade é que a fêmea prefira machos com características exageradas exatamente por ele possuir essa característica e ainda estar vivo. Por exemplo, o macho possui uma cauda grande que o atrapalha e mesmo assim consegue estar vivo: ele deve ser realmente melhor que os outros se consegue sobreviver apesar dessa clara desvantagem .
A última idéia pode parecer mais absurda ou difícil de acreditar, mas existe um caso em que ela comprovadamente ocorre. Alguns animais dão saltos ao fugir do predador que caça o seu grupo. Por que alguém faria isso, se só o tornaria mais evidente ao predador? A idéia é que ele mostra que é tão melhor que os outros que consegue saltar e ainda assim fugir. Certamente, ele será uma escolha ruim para um predador que procura o animal mais fraco.
A teoria da seleção sexual pode ser testada, e já o foi. Um certo número de pássaros foi separado em 4 grupos: o primeiro para o controle, outro em que os rabos foram cortados, um terceiro onde os rabos tinham o dobro do tamanho, com um rabo normal colado em outro e por fim o quarto, onde os membros tiveram seus rabos cortados e colados novamente, para certificar-se de que a cola não atrapalharia. Os pássaros foram soltos para que pudessem descobrir quantas fêmeas cada um conseguiria, através dos ovos em seus ninhos.
Conforme o previsto, os pássaros com o dobro do tamanho da cauda tiveram mais fêmeas. O controle e o com rabo cortado e colado tiveram menos fêmeas, em igual número. Os pássaros sem rabo tiveram menos fêmeas ainda.
Dessa forma, podemos dizer que há uma pressão seletiva sexual para que o tamanho dos rabos dos pássaros seja cada vez maior, para agradar as fêmeas, e outra pressão, ambiental, para que ele fique menor. Em algum ponto eles se equilibram: o rabo fica maior do que seria se houvesse apenas a seleção natural e menor do que seria se houvesse apenas a seleção sexual.
Fenótipo Estendido
O fenótipo de um animal são as características expressas de seus genes. Por exemplo, a cor de seus olhos é um fenótipo seu.
Entretanto, não está muito claro até onde isso vale: para chegar até os seus olhos, o gene teve de passar por muitas fases intermediárias. Primeiro, ele é copiado para um RNA mensageiro, que vai então codificar uma proteína, junto com um ribossomo e o RNA transportador. Essa proteína irá, eventualmente, produzir o pigmento dos seus olhos. Mas por que o nível dos olhos é preferido? Não poderíamos dizer que as proteínas também são um fenótipo?
O castor constrói barragens no rio, para que este fique inundado e seu habitat seja expandido. As informações para construir essa barragem já estão contidas no seu DNA, de forma que podemos dizer que a barragem, e a própria área inundada são fenótipos estendidos do castor.
Quando você é infectado por um vírus, ele se reproduz usando as suas próprias células. Numa visão clássica, é mais difícil explicar por que elas estariam agindo contra o próprio corpo. No entanto, Elas só estão agindo de acordo com os genes do vírus: esse é um fenótipo estendido do vírus que está no seu corpo.
Como o próprio Dawkins diz, em sua tese central: “O comportamento de um animal tende a maximizar a sobrevivência dos genes “para” aquele comportamento, independentemente dos genes estarem ou não no corpo do animal que o está fazendo.”
Esse tipo de análise não vai fazer previsões diferentes, não é uma teoria científica, é apenas outra forma de se ver as coisas. Entretanto, com ela podemos ter idéias que não teríamos antes, podemos fazer análises diferentes. A idéia de ver a evolução de algo abiótico como as barragens passa a fazer muito mais sentido, bem como, através do estudo do nosso sistema imunológico, ter indícios de como evoluíram os vírus e as bactérias.
Memes: os novos replicadores?
Na primeira seção, falamos que poderiam existir outros replicadores sujeitos à seleção natural, contanto seguissem as três regras. Pense nas idéias que você tem no seu cérebro, em tudo que lá está guardado: as equações de física, os infinitos nomes de biologia, letras das músicas, piadas, etc. Será que elas seguem essas três regras?
Elas podem se reproduzir: você pode contar essas idéias para seus amigos, que podem contar aos amigos deles e assim por diante. Além disso, dependendo do seu conteúdo, podem se espalhar mais ou menos rapidamente.
Também há mutações: as idéias podem mudar, podem ser melhoradas e essa versão melhorada tende a se espalhar mais rapidamente.
Por fim, as idéias também têm hereditariedade: quando você passa uma idéia sua para outra pessoa, ela será mais parecida com a sua idéia do que com uma idéia qualquer da população.
Portanto, é possível que as idéias sofram seleção natural.
Assim como o gene é a unidade sobre a qual a seleção natural age para os seres vivos, vamos chamar de meme a unidade sobre a qual a seleção natural age nas idéias: é, ele próprio, uma idéia
Você já pensou em como uma piada é criada? Certamente você não encontrou alguém que passa o dia pensando em uma piada para depois para contar para os amigos – como o “joke scribbler” daquela cena sobre a piada mais engraçada do mundo, do Monty Python.
Na verdade, o mais provável é que as piadas sejam mudadas aos poucos, e as vezes a mudança torna a piada mais engraçada, de forma que ela se espalhe mais rapidamente. Um bom conhecedor de piadas já deve ter ouvido uma versão modificada de uma piada que já conhecia antes.
O mesmo acontece com os boatos e com a fofoca: elas são mudadas aos poucos e algumas modificações a tornam mais interessante e a fazem se espalhar mais rapidamente.
Também podemos falar de vírus. Algumas letras de música permanecem ecoando nas nossas cabeças, apesar de não querermos que isso aconteça. Por vezes, cantamos essa música e ela se espalha: mesmo não a querendo, a única coisa que importa para o sucesso do meme é o quão rápido ele se espalha, pouco importa se faz isso ajudando os indivíduos ou não. Temos memes para o suicídio, por exemplo, que permanecem existindo, apesar de aumentar a chance de morte daqueles que o possuem.
É importante falarmos também das limitações dessa teoria – ou talvez apenas metáfora. As mutações não são aleatórias, dependem do cérebro. Além disso, a taxa de mutação é mais alta que no caso dos genes, talvez alta demais para que a seleção natural aja.
Ainda assim, veja que, sem o pensamento do ponto de vista do gene, dificilmente chegaríamos nessa metáfora, que pode ser útil para a melhor compreensão do cérebro – quem sabe realizando as famosas palavras de Darwin, que disse que a seleção natural iria mudar a psicologia humana.
“Nós, isto é, nossos cérebros, somos suficientemente independentes e estamos suficientemente separados dos nossos genes para sermos capazes de nos rebelar contra eles. Conforme assinalei antes, nós o fazemos em pequena escala a cada vez que nos recorremos aos métodos de contracepção. Não há nenhuma razão que nos impeça de nos rebelarmos também em escala maior”
-Richard Dawkins
terça-feira, 28 de agosto de 2007
Continuidade tornada descontínua
É comum dizer que o ser humano tem mania de classificar tudo: animais, alimentos, livros, palavras, e até outros seres humanos. Classificações muitas vezes são úteis, nos ajudam a fazer o que temos de fazer de forma mais eficiente. Mas também não se precisa procurar muito para notar que nem sempre funcionam. Sempre tem um item que não se encaixa bem em nenhuma categoria ou que foge à definição. No entanto, há um problema pior.
Quando se classifica, é preciso transformar algo contínuo em algo discreto. Isso é, se reduz infinitos casos a um número finito deles. É como quando alguém diz sua idade. Ninguém diz que tem “20 anos, 1 mês, 13 dias, 8 horas, 23 minutos, 7 segundos, tantos milésimos e etc”. Acabamos “jogando fora” o resto do número. Isso se torna especialmente ruim quando se classifica algo em um número muito pequeno de categorias. Certamente já deve ter tido dificuldade em responder sinceramente, com um sim ou um não, se estava bem naquele dia.
Às vezes, é necessária tal classificação em dois extremos. Você é considerado um adulto a partir do momento que faz 18 anos. Isso não quer dizer que de repente você deixa de ter espinhas, dúvidas ou de gostar de heavy metal. É um processo contínuo que, por razões legais, tem de se tornar discreto, deixando o “jovem” responsável com menos liberdade, e o jovem irresponsável com liberdade demais.
Outro exemplo de problema é a classificação em raças. Quando uma pessoa passa a ser de descendência judia? Quando uma pessoa deixa de ser negra e passa a ser branca? Foi um problema enfrentado por Hitler e, mais recentemente, pelo governo brasileiro. Ficou famoso o caso em que irmãos gêmeos univitelinos foram classificados como de raças diferentes.
Processos de seleção raramente são prazerosos para a maioria de nós. Eles também classificam em dois extremos: os selecionados e os não selecionados. Quando tal processo ainda depende tanto da sorte – como é o caso do vestibular – o que se pode esperar? Com certeza, não será perfeita. Pequenas diferenças podem acabar criando grandes diferenças.
Tudo se agrava mais quando se pensa que, não só nós influenciamos as classificações, como elas também nos influenciam. Nosso cérebro facilmente assimila quem pertence ao “nosso” grupo ou não. Numa pesquisa, num acampamento, separaram adolescentes em dois grupos, aleatoriamente. Fizeram com que eles competissem entre si, e, passado alguns dias, estavam lutando entre si, fazendo guerras. Todos achavam o outro grupo pior que o seu, e atribuíam características ruins a ele. Tiveram de parar o experimento antes que se matassem. Não se trata de um caso isolado. Ao serem divididos em grupos por processos como “cara ou coroa”, até mesmo adultos atribuem características ruins aos outros grupos e boas ao seu.
Acredito que muitas das divisões que existem hoje são tão aleatórias como o processo de cara e coroa. Povos se odeiam por nenhum motivo além de acreditar em um personagem mítico diferente, ou até mesmo ter uma cultura diferente. Mesmo no nosso dia a dia acabamos fazendo tais divisões: nossos amigos, nossos não amigos (que certamente são menos divertidos, inteligentes e legais); nossa família e as outras famílias (que certamente têm hábitos muito mais estranhos e não são bem estruturadas), freqüentemente causando brigas. No fim nós próprios cometemos o mesmo erro que tanto criticamos.
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