Introdução à Teoria da evolução e à seleção natural

RKA - Eu acho que este é, provavelmente, o conceito mais mal compreendido em toda a ciência. E como todos sabem, agora está se transformando em um dos conceitos mais controvertidos, talvez não na ciência, mas em nossa cultura em geral, essa ideia da evolução. Evolução. Sempre que ouvimos essa palavra, quer dizer... Mesmo quando ela não está no contexto biológico, imaginamos que algo está mudando, está evoluindo. Quando as pessoas usam a palavra "evolução" em seu dia a dia, elas pensam nessa ideia de mudança que é... Bom, isso vai testar minha capacidade de desenho. Mas você observa um macaco com o tronco curvado, todos nós já vimos esta imagem num museu de história natural ou nas aulas de história. O macaquinho está aqui corcunda, sua cabeça dobrada para baixo, e eu estou fazendo o melhor que eu posso. E aqui vai um chapeuzinho. Lindo, olha só. Em seguida, eles mostram aquela foto onde ele, lentamente, torna-se cada vez mais ereto e vai se transformando em um indivíduo que apenas segue seu caminho para trabalhar, todo feliz, e agora ele está andando completamente ereto. E parece que andar ereto é melhor do que andar curvado etc. Ele não tem mais cauda, vamos tirar isso aqui. Esse cara tem uma cauda. Deixe-me fazer num tamanho adequado. Esse cara tem uma cauda, desculpe a minha falta de habilidade para desenhar, tá bom? Mas, de qualquer forma, todos já vimos isso uma vez na vida. Esta é a ideia de que, de alguma forma, os macacos transformaram-se em homens. Eu já vi isso em vários contextos, desde as aulas de biologia até as comunidades científicas. Eles dirão: "o macaco evoluiu para o homem, ou o macaco evoluiu para o pré-humano, o cara que quase ficou em pé, o cara que era um pouco mais corcunda." Então ele parecia um pouco como um macaco, um pouco como um humano e assim por diante. Eu quero ser muito claro aqui. Embora esse processo tenha realmente acontecido, e tenhamos tido criaturas que, ao longo do tempo acumularam alterações que, talvez, tenham feito eles serem mais parecidos com isso ou aquilo. Não havia nenhum processo ativo chamado "evolução" acontecendo. Não é como se um macaco dissesse: "puxa, eu gostaria que meus filhos se parecem mais com esse cara e então, de alguma forma, eu vou buscar meu DNA para obter alterações suficientes para parecer mais com ele." O DNA não disse: "é melhor andar do que ser uma espécie de corcunda como um macaco. E assim eu vou tentar, de alguma forma, espontaneamente, mudar para este cara." Isso não é evolução. Sabe, algumas pessoas imaginam que talvez houvesse uma árvore. Há uma árvore, e nesta árvore tem um monte de bons frutos no topo. Já sei, maçãs. Maçãzinhas lindas. Em seguida, talvez chegue algum tipo de criatura parecida com uma vaca, ou talvez seja algum tipo de cavalo, que diz: "puxa, eu gostaria de alcançar aquelas maçãs." E só porque essas criaturas querem pegar as maçãs, elas continuam tentando aumentar seu pescoço e então, depois de geração em geração, o pescoço delas ficam mais longos e, eventualmente, elas se transformam em girafas. Isso não é evolução, e não é isso que ela dá entender, embora, às vezes, a noção cotidiana da palavra nos leve a pensar assim. O que é evolução? Na verdade, a expressão que eu prefiro usar é "seleção natural". Eu vou escrever isso aqui. Seleção natural. Literalmente, isso significa que em qualquer população de organismos vivos, você vai ter alguma variabilidade, esta é uma palavra-chave importante aqui. Variabilidade apenas significa olhar, há apenas algumas alterações. Se você olhar para as crianças numa escola, você verá a variabilidade. Algumas são altas, algumas são baixas, algumas têm cabelos loiros, outras, cabelos pretos e assim por diante, sempre há variabilidade. E o que é a seleção natural? É este processo em que, às vezes, os fatores ambientais irão selecionar determinadas variações. Algumas variações talvez não interessem a todos, mas algumas interessam muito. Um exemplo que é tratado em todos os livros de biologia e que realmente é interessante, eu acredito que elas são chamadas de "mariposas biston". Foi na Revolução Inglesa pré-industrial que estas mariposas... Eu vou até desenhar uma aqui, deixe-me ver se consigo. Olha que mariposa linda, eu acho que essa é a ideia. Acho que vou desenhar um par de mariposas. Aqui. Pronto, um par de mariposas. Eu vou desenhar mais uma. A maioria das mariposas biston tinha apenas esta variação, algumas delas eram... Acho que poderíamos chamá-las de "mais biston" do que outras. Então algumas tinham esta aparência, assim, cheia de bolinhas. Outras pareciam mais deste jeito, elas tinham manchas mais escuras. E então outras podiam não ter muitas manchas, apenas essa variabilidade natural, como você observaria em qualquer população de animais, você vai observar uma variabilidade de cor. Agora todas elas estão felizes, provavelmente, por milhares de anos apenas nessa variabilidade natural. Era uma particularidade sem importância para estas mariposas, mas então, de repente, a Revolução Industrial acontece na Inglaterra e toda essa fuligem foi liberada de todas essas fábricas que estão trabalhando com motores a vapor alimentados por carvão. Assim, de repente, muitas coisas que antes eram cinzentas ou brancas, por exemplo, talvez alguns troncos de árvore... eu vou desenhar um tronco aqui, um tronco de árvore, que poderia ser assim, não é? É possível que houvesse algum tronco com essa aparência e uma mariposa biston seria bem adaptada a esse tronco. Talvez haja alguns troncos de árvores que estejam mais escuros, mas, de repente, a Revolução Industrial aconteceu. Tudo ficou coberto com fuligem de carvão queimado e, em seguida, subitamente todas as árvores têm essa aparência, estão completamente pretas ou mais escuras do que antes. Agora, de repente, você tem uma grande mudança no ambiente dessas mariposas e você tem que pensar o que vai selecioná-las. Bom, alguém que pode fisgar estas mariposas são as aves com sua habilidade para enxergá-las. Então se, de repente, o ambiente tornou-se muito mais escuro do que era antes, você pode imaginar o que vai acontecer: as aves vão enxergar essas mariposas com mais facilidade do que vão enxergar essas aqui, pois num ambiente escuro, elas vão ter mais dificuldade para enxergar. Os pássaros não pensam: "vamos capturar esses caras." Eles querem capturar todas, mas estão capturando esses caras mais frequentemente, então já dá para imaginar. Se as aves começarem a captura desses caras antes que eles possam se reproduzir ou, talvez, enquanto estão se reproduzindo, o que vai acontecer? As mariposas mais escuras vão se reproduzir com uma frequência muito maior e, de repente, vamos ter uma grande quantidade de mariposas com essa aparência, vamos ter muito mais destes caras. Então o que aconteceu aqui? Estava lá todo o projeto, ou houve alguma mudança ativa por parte das mariposas? Quer dizer, parece que uma coisa muito inteligente a fazer era tornar-se escura, não é? Seu ambiente tornou-se negro, e você espera um par de gerações dessas mariposas e agora, de repente, todas elas são pretas e pode-se dizer: "uau, essas mariposas são gênios!" Todas elas, de alguma forma, decidiram evoluir para mariposa preta a fim de se camuflar e se esconder das aves, mas não foi o que aconteceu. Você tinha um monte de variações na população de mariposa biston e o que aconteceu foi que, quando tudo ficou mais escuro, estas mariposas aqui, uma fêmea, tinha muito menos sucesso na reprodução. Esses caras apenas se reproduziram mais e mais, e esses caras foram devorados antes de serem capazes de se reproduzir ou, talvez, enquanto se reproduziam para que não pudessem produzir tantas proles. E, em seguida, esta particularidade tornou-se dominante. Em seguida, a mariposa biston apenas tornou-se uma mariposa negra. Agora você pode dizer: "está bom, professor, esse foi um exemplo, eu preciso de mais." Esta é a seleção natural. Isso pretendia ser aplicado para tudo Isso propunha explicar por que nós evoluímos a partir de bactérias básicas, ou até mesmo porque o RNA se replica sozinho, o que vou explicar mais para frente. Eu preciso de mais provas disso, preciso vê-la em tempo real e o melhor exemplo disto é a gripe. Muito bem, gripe. Eu vou fazer outros vídeos no futuro sobre o que são vírus e como eles se replicam. Os vírus são realmente fascinantes, porque não está ainda muito claro se eles são seres vivos. Eles são, literalmente, apenas pequenos trechos de DNA e, às vezes, RNA que, como vamos aprender, é a informação genética. Eles estão contidos nesses pequenos recipientes de proteínas, que são essas formas geométricas puras, e isso é tudo o que eles são. Não são como organismos vivos regulares que se movem ativamente e que têm metabolismos ativos e tudo mais. O que eles fazem é levar um pouco desse DNA e, então, injetá-lo em outras coisas que podem processá-lo e, em seguida, usam esse DNA para produzir mais vírus, enfim, podemos fazer uma série de vídeos sobre vírus. Mas a gripe é causada por um vírus e o que acontece todos os anos é termos um certo tipo de vírus, um certo tipo de vírus assim, que sofre alguma variação, eu vou demonstrar essa variação que ele sofre. Assim. Eles infectam... Vamos dizer que estamos falando da gripe humana, eles infectam seres humanos e, lentamente, o nosso sistema imunológico. Podemos fazer uma série de vídeos sobre como nosso corpo começa a reconhecer os vírus e é capaz de atacá-los antes que possam causar uma série de danos. Pode imaginar o que acontece se, digamos, que esta é a gripe atual... Deixe-me fazer todos aqui, esses dois pontos e, no futuro, eu falo o que esses pontos são e como podem ser reconhecidos. Mas vamos dizer como o nosso sistema imunológico os reconhece, eles começam a perceber: "ah, a qualquer momento vou receber esse carinha verde com dois pontos, isso não é coisa boa, então vou atacá-lo de alguma forma e destruí-lo antes que ele infecte o meu DNA e todo o resto." Então você tem uma seleção natural muito forte e, uma vez que o sistema imunológico aprende o que este vírus é, vamos falar mais sobre o que significa o aprendizado para um sistema imunológico, e como ele vai começar a atacar esses caras, tá bom? Mas na gripe você pode pensar que esses vírus são complicados, mas eles não são complicados, eles não são objetos vivos e o que eles fazem é mudar constantemente. Então o que você tem, em qualquer população de gripe, é sempre um pouco de mutação. Então, talvez, a grande maioria desses vírus tem esses dois pontos mas, talvez, um deles tem um só ponto, um tenha três pontos e talvez isso seja apenas uma mutação aleatória. Isso aconteceu aleatoriamente, pode ser um em cada... Eu vou fazer um número, um em cada milhão desses vírus tem apenas um ponto em vez de dois pontos. E o que vai acontecer assim que o sistema imunológico humano se acostumar a atacar o vírus com os dois pontos vermelhos? Bom, esse cara não vai ter como competir com as outras cápsulas virais para infectar as pessoas, ele vai ter todo o DNA das pessoas para si mesmo e, assim, ele ou ela ou como você quiser chamar esse vírus, vai ser o mais bem sucedido. Então na estação da gripe do próximo ano, quando as pessoas começarem a espirrar e espalhar o vírus novamente em maçanetas e tudo mais, esse cara vai ser o novo vírus da gripe. Assim, vendo este processo, todos os anos há um novo vírus da gripe, que é evolução e seleção natural em tempo real, está acontecendo. Não é o tipo de coisa que só acontece de tempos em tempos, embora a maioria das coisas substanciais que vemos em nossas vidas ou em nós mesmos aconteçam de tempos em tempos, mas isso acontece numa base anual. Outro exemplo é se pensarmos sobre antibióticos e bactérias. As bactérias são estas pequenas células que se movem por aí e falaremos mais sobre elas. Elas estão definitivamente vivas, têm metabolismo e tudo mais. Quando as pessoas falam sobre infecções, poderia ser uma infecção viral, que são essas coisas que vão infectar seu DNA e usar seus mecanismos celulares para reproduzir, ou poderia ser uma infecção bacteriana que é, literalmente, pequenas células que se movem por aí e liberam toxinas que deixam você doente. Então essas bactérias são os alvos dos antibióticos. Antibióticos. Eles atacam as bactérias, acabam com elas. Se você conhece um médico e falar para ele: "estou doente, eu acho que tenho uma infecção bacteriana, me dá um antibiótico?" Um médico responsável diria: "não, eu não vou te dar antibióticos ao acaso!" Porque o que acontece é que quanto mais antibióticos você usar, mais suscetível você estará para criar, e eu quero ser muito cuidadoso com a palavra "criar", porque você não está criando bactérias ativamente, mas vamos dizer... Deixe-me terminar a minha frase: você está muito suscetível para ajudar a selecionar as bactérias resistentes aos antibióticos. E como isso funciona? Digamos que estas verdinhas aqui são todas as bactérias e você tem zilhões delas. De vez em quando, você tem uma que é ligeiramente diferente. Agora, numa população de bactérias, todas estas irão fazer você igualmente doente, e isso é apenas uma diferença aleatória nas bactérias. Talvez no DNA dela tenha ocorrido alguma ligeira alteração, mas o que quer que tenha acontecido, esses são os tipos de bactérias, você não quer ter várias delas no seu organismo se o sistema imunológico pode atacá-las e combatê-las. Mas se tiver uma grande quantidade, elas podem matá-lo ou deixá-lo doente. Agora se as pessoas começarem a usar antibióticos quando não estão doentes, ou quando eles não são realmente necessários numa situação de vida ou morte, você poderá ter um antibiótico que é realmente eficaz para matar as bactérias verdes. E o que acontece se, de repente, matar uma grande quantidade de bactérias verdes? Bom, agora as bactérias azuis têm o ecossistema inteiro, onde antes estava competindo com todos esses carinhas verdes para obter tudo de bom dentro do seu corpo, não é? Mas agora elas estão completamente sozinhas e podem se replicar à vontade. Então elas vão replicar ao acaso e, obviamente, mais uma vez, não é como um grande projeto, não havia qualquer processo inteligente aqui que dissesse: "sou uma bactéria, vou ser um pouco mais inteligente e projetar-me para resistir a essa bomba de antibióticos." Não, há apenas estas mudanças aleatórias que acontecem. E mutações virais e bacterianas acontecem frequentemente, e estas mudanças aleatórias podem ser uma em um bilhão de mudanças. Tá legal? Muito bem. Mas, de repente, se você começar a matar todos com quem esse vírus está competindo, esse cara pode iniciar uma replicação muito rápida e tornar-se a bactéria dominante. Depois, aquele antibiótico que você tinha desenvolvido cuidadosamente para destruir os caras verdes se torna inútil e você tem essa superbactéria. Você já deve ter escutado a expressão "superbactéria", isso é o que é uma superbactéria. Não é que ela tenha se autoprojetado, é só que, matando o seu concorrente, permitimos que ela assuma a liderança e não podemos mata-lá, pois todas as drogas eram apenas eficazes para matar os seus concorrentes. Essas bactérias apenas mantêm as mutações, e se usarmos esses antibióticos mais violentamente, estaremos sempre selecionando bactérias que não serão afetadas pelos antibióticos. Acho que eu falei demais, é que é um tema realmente fascinante. E, na verdade, eu realmente queria fazer este meu primeiro vídeo de biologia. Porque se vocês realmente forem para... Deixe-me explicar. A biologia é o estudo da vida, e nós podemos falar sobre o que é a vida, se os vírus são seres vivos... Enfim, se você realmente deseja estudar sistemas vivos, você não pode fazer qualquer outra suposição que não seja a seleção natural. Nós poderíamos ir para outro planeta onde as criaturas não têm DNA ou, talvez, tenham algum outro tipo de informação hereditária armazenada em suas células, ou se replicam de alguma outra maneira, ou não são à base de carbono, talvez elas sejam à de base de silício. E se nós formos para esse tipo de planeta a fim de estudar sua biologia, tudo o que sabemos sobre biologia, sobre vírus e DNA seria inútil. Mas se entendermos este único conceito de seleção natural, que seu ambiente selecionará e não é... Você sabe, não há nenhum processo ativo aqui, são apenas coisas aleatórias que aconteceram, e elas, aleatoriamente, selecionam as mudanças em grandes espaços de tempo, e esses são inimaginavelmente grandes, essas mudanças foram essencialmente acumuladas, e elas poderiam acumular muitas outras coisas significativas. Falaremos mais sobre isso em outro vídeo. Até mais!