a evolução da vida

Scientific American Brasil - Especial Dinossauros – A evolução da vida.
A EVOLUÇÃO DA VIDA
Por Stephen Jay Gould
Alguns criadores anunciam suas invenções com pompa e
circunstância. Deus proclamou ‘Fiat lux”e inundou de brilho seu
novo universo. Outros fazem grandes descobertas em disfarces
modestos, como fez Charles Darwin ao definir seu novo
mecanismo de causalidade evolutiva em 1859. “Dei a esse
princípio, pelo qual cada minúscula variação, se útil, é
preservada, o nome de Seleção Natural.”
A seleção natural é uma teoria imensamente poderosa e,
apesar disso, maravilhosamente simples, que tem resistido de
forma notável a intensos e implacáveis testes e escrutínios há
135 anos. Em essência, a seleção natural localiza o mecanismo
da mudança evolutiva em uma “luta” dos organismos pelo
sucesso reprodutivo, levando a uma melhor adequação das
populações a ambientes que se modificam. (A luta é,
freqüentemente, uma descrição metafórica, não implicando
necessariamente combate explícito ou armas de fogo. Entre as
táticas para o sucesso reprodutivo estão várias atividades não
bélicas, como o acasalamento mais precoce e mais freqüente,
ou melhor cooperação entre os parceiros para a criação dos
filhos). A seleção natural é, portanto, um princípio de adaptação
local, não de avanço ou progresso geral.
Por mais poderosa que possa ser como princípio, a
seleção natural não é a única causa da mudança evolutiva (e
pode, em muitos casos, ser obscurecida por outras forças).
Esse ponto precisa ser enfatizado, porque a aplicação
equivocada comum da teoria da evolução supõe que a
explicação biológica pode ser igualada à criação de motivos,
freqüentemente especulativos e conjeturais, sobre o valor
adaptativo de qualquer característica em seu ambiente natural
(a agressividade humana como positiva para a caça, a música e
a religião como positivas para a coesão tribal, por exemplo). O
próprio Darwin enfatizou muito a natureza multifatorial da
mudança evolutiva e advertiu contra a confiança
excessivamente centrada na seleção natural, fazendo a
seguinte afirmação em lugar de máximo destaque, bem no final
de sua introdução: “Estou convencido de que a Seleção Natural
foi o mais importante – embora não o único – meio de
modificação”.
Realidade versus Presunção
A seleção natural não é plenamente suficiente para
explicar a mudança evolutiva por dois motivos. Primeiro, muitas
outras causas são fundamentais, especialmente em termos de
organização biológica acima e também abaixo do tradicional
enfoque darwiniano nos organismos e seus esforços para
serem bem sucedidos em termos de reprodução. No nível mais
baixo de substituição nos pares de base individuais de DNA, na
verdade a mudança é muitas vezes neutra e portanto aleatória.
Em níveis mais altos, que envolvem espécies ou faunas
inteiras, o equilíbrio pontuado pode produzir tendências
1
evolutivas pela seleção de espécies baseadas em seus índices
de origem e extirpação, ao passo que as extinções em massa
apagam partes importantes das biotas, por motivos não
relacionados a lutas pela adaptação das espécies constitutivas
em épocas “normais” entre esses eventos.
Em segundo lugar, e este será o enfoque deste artigo,
independentemente do grau de adequação de nossa teoria
geral da mudança evolutiva, também ansiamos por documentar
e entender a verdadeira trajetória da história da vida. Sem
dúvida, a teoria é relevante para explicar a trajetória (nada nela
pode ser inconsistente com a boa teoria, e a teoria pode prever
determinados aspectos gerais do padrão geológico da vida).
Mas a trajetória real é sub-determinada em grande medida por
nossa teoria geral da evolução da vida. Esse ponto precisa ser
mais aprofundado, já que se trata de um aspecto central
(embora negligenciado) da complexidade do mundo. As redes e
cadeias de eventos históricos são tão intrincadas, tão imbuídas
de elementos caóticos e aleatórios, tão impossíveis de serem
repetidas em seu complexo conjunto de objetos singulares (e
que interagem singularmente), que os modelos padronizados da
simples previsão e replicação não se aplicam aqui.
A história pode ser explicada, com rigor satisfatório se as
evidências forem adequadas, depois que uma seqüência de
eventos se desenrola, mas não pode ser prevista com nenhuma
precisão. Pierre Simon Laplace, ecoando o crescente e
confiante determinismo do final do século 18, disse certa vez
que seria capaz de especificar todos os estados futuros se
soubesse a posição e o movimento de todas as partículas do
Cosmos em um dado momento, mas a natureza da
complexidade universal estraçalha esse sonho quimérico. A
história inclui caos em demasia, e é extremamente dependente
de diferenças mínimas e incomensuráveis nas condições
iniciais, que levam a resultados radicalmente divergentes
causados por disparidades insignificantes e vetadas ao
conhecimento nos pontos iniciais. E a história inclui
contingências demais; os resultados atuais são moldados por
longas cadeias de estados antecedentes imprevisíveis, e não
determinados – como geralmente se supõe – pelas eternas leis
da Natureza.
O Homo sapiens não apareceu na Terra, há apenas um
segundo geológico, porque a teoria evolutiva prevê esse
resultado com base no enredo do progresso e crescente
complexidade neurológica. Em vez disso, podemos dizer que o
surgimento dos seres humanos foi um resultado fortuito de
milhares de eventos encadeados, dos quais qualquer um
poderia ter ocorrido de forma diferente, encaminhando a história
para um trajeto alternativo que não teria levado à consciência.
Para citar apenas quatro entre inúmeros casos: (1) Se nossa
insignificante linhagem não estivesse entre os poucos
sobreviventes da primeira radiação da vida animal multicelular
durante a explosão cambriana de 530 milhões de anos atrás,
nenhum vertebrado teria habitado a Terra. (Apenas um membro
de nosso filo dos cordados, o gênero Pikaia, foi encontrado
entre esses primeiros fósseis. Essa pequena e simples criatura
aquática, demonstrando sua ligação conosco porque possui
uma notocorda, ou corda enrijecedora dorsal, está entre os
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mais raros fósseis de Burgess Shale, nossa fauna cambriana
mais bem preservada). (2) Se um pequeno e pouco promissor
grupo de peixes com nadadeiras lobuladas não tivesse
desenvolvido o esqueleto de suas nadadeiras com um forte eixo
central capaz de suportar peso fora da água, os vertebrados
talvez nunca tivessem se tornado terrestres. (3) Se um grande
corpo extraterrestre não tivesse se chocado contra a Terra há
65 milhões de anos, talvez os dinossauros ainda fossem
dominantes e os mamíferos insignificantes (a situação que
prevaleceu durante os 100 milhões de anos anteriores). (4) Se
uma pequena linhagem de primatas não tivesse desenvolvido
postura ereta nas ressecadas savanas da África há cerca de
apenas 2 a 4 milhões de anos, nossos ancestrais poderiam ter
terminado em uma linhagem de macacos que, como os
chimpanzés e gorilas hoje em dia, teriam se tornado
ecologicamente marginais e provavelmente estariam fadados à
extinção, apesar de sua notável complexidade comportamental.
Portanto, para compreender os eventos e as
generalidades da trajetória da vida, devemos ir além dos
princípios da teoria evolutiva e fazer um exame paleontológico
dos padrões contingentes da história da vida em nosso planeta
– a única versão realizada entre milhões de alternativas
plausíveis que por acaso não se concretizaram. Essa visão da
história da vida é radicalmente contrária aos modelos
convencionais deterministas da ciência ocidental, minando as
mais profundas tradições sociais e esperanças psicológicas da
cultura ocidental em uma história que culmina nos humanos
como a expressão mais elevada da vida e os supostos
guardiões da Terra.
A ciência pode entender os fatos da Natureza e
realmente se esforça para isso, mas toda ciência tem um
embasamento social e todo cientista registra “certezas”
dominantes, mesmo quando almeja a máxima objetividade. O
próprio Darwin, nas últimas linhas de A Origem das Espécies,
expressou mais uma preferência social vitoriana do que um
registro da Natureza ao escrever: “Como a seleção natural
trabalha unicamente por e para o bem de cada ser, todos os
dons físicos e mentais tenderão a progredir na direção da
perfeição”.
A trajetória da vida certamente inclui muitas
características previsíveis com base nas leis da Natureza, mas
esses aspectos são muito amplos e gerais para fornecer a
“justiça” que buscamos a fim de validar os resultados
particulares da evolução – rosas, cogumelos, pessoas e assim
por diante. Os organismos se adaptam aos princípios físicos e
são restringidos por eles. É de causar pouca surpresa, por
exemplo, que, dadas as leis da gravidade, os maiores
vertebrados marítimos (as baleias) excedam em tamanho os
maiores animais terrestres (elefantes hoje em dia, dinossauros
no passado) que, por sua vez, são muito maiores que os mais
volumosos vertebrados voadores que já existiram (os
pterossauros do Mesozóico).
Leis ecológicas previsíveis governam a estruturação das
comunidades por princípios de fluxo de energia e
termodinâmica (mais biomassa na presa do que nos
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predadores, por exemplo). As tendências evolutivas, uma vez
iniciadas, podem ter previsibilidade local (“corridas
armamentistas” em que tanto predadores quanto presas
aperfeiçoam defesas e armas, por exemplo – um padrão que
Geerat J. Vermeij, da Universidade da Califórnia em Davis,
chamou de “escalada” e documentou no aumento da força tanto
das garras dos caranguejos quanto nas conchas de suas
presas gastrópodes ao longo do tempo). Mas as leis da
Natureza não nos contam por que existem caranguejos e
caramujos, por que os insetos dominam o mundo multicelular e
por que os vertebrados, e não as persistentes algas, existem
como a forma de vida mais complexa da Terra.
Em relação à visão convencional da história da vida
como um processo no mínimo previsível de avanço gradual da
complexidade ao longo do tempo, três elementos do registro
paleontológico destacam-se como oposição e devem, portanto,
funcionar como temas organizadores até o final deste artigo: a
constância de uma complexidade modal ao longo da história da
vida; a concentração de eventos importantes em surtos breves,
entremeados por longos períodos de relativa estabilidade; e o
papel das imposições externas, principalmente as extinções em
massa, no rompimento dos padrões das épocas “normais”.
Esses três elementos, combinados com temas mais gerais de
caos e contingência, exigem uma nova estrutura para a
conceitualização e o delineamento da história da vida, e este
artigo termina, portanto, com sugestões para uma iconografia
diferente da evolução.
A Mentira do “Progresso”
O principal fato paleontológico sobre as origens da vida
aponta para a previsibilidade no início e muito pouco para as
trajetórias particulares posteriores. A Terra tem 4,6 bilhões de
anos, mas as mais antigas rochas datam de cerca de 3,9
bilhões de anos, porque a superfície da Terra se fundiu no início
de sua história, como conseqüência de um bombardeio de
grandes quantidades de poeira cósmica durante a coalescência
do sistema solar e também do calor gerado pela destruição
radioativa de isótopos de vida curta. Essas rochas mais antigas
foram muito metamorfoseadas pelo calor e pela pressão
subseqüente para preservar fósseis (embora alguns cientistas
interpretem a proporção de isótopos de carbono nessas rochas
como sinal de produção orgânica). As rochas mais antigas
suficientemente intactas para reter fósseis celulares –
sedimentos africanos e australianos datados de 3,5 bilhões de
anos – de fato preservam células procarióticas (bactérias e
cianófitas) e estromatólitos (sedimentos capturados e presos
por essas células em águas marinhas rasas). Portanto, a vida
na Terra desenvolveu-se rapidamente e é tão antiga quanto
poderia ser. Esse fato por si parece indicar uma inevitabilidade,
ou ao menos uma previsibilidade, para a origem da vida a partir
dos componentes químicos originais da atmosfera e do oceano.
Ninguém pode duvidar que criaturas mais complexas
surgiram depois desse início procariótico – primeiro células
eucarióticas, talvez há cerca de 2 bilhões de anos, depois
animais multicelulares, cerca de 600 milhões de anos atrás,
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com transmissão das formas mais complexas entre os animais,
passando de invertebrados para vertebrados marinhos e,
finalmente (se desejarmos, mesmo que seja por bairrismo,
brindar a arquitetura neural como critério principal), para répteis,
mamíferos e humanos. Essa é a seqüência representada nas
velhas ilustrações e textos como “era dos invertebrados”,
seguida pela “era dos peixes”, “era dos répteis”, “era dos
mamíferos” e “era do homem” (para acrescentar o antigo viés
do gênero a todos os outros preconceitos implicados nessa
seqüência).
Não nego os fatos do parágrafo anterior, mas quero
argumentar que nosso desejo convencional de ver a história
como progressiva e de enxergar os humanos como
previsivelmente dominantes distorceu bastante nossa
interpretação sobre a trajetória da vida, colocando
erroneamente em posição central um fenômeno um tanto
secundário que surge apenas como conseqüência lateral de um
ponto de partida fisicamente restrito. A característica mais
notável da vida tem sido a estabilidade de seu modo bacteriano,
do início dos registros fósseis até hoje e, com quase toda a
certeza, por todo o futuro enquanto a Terra subsistir. Trata-se
realmente da “era das bactérias” – como foi no início, é agora e
sempre será.
Por motivos relacionados à química da origem da vida e
à física da auto-organização, os primeiros seres vivos surgiram
no limite inferior da complexidade concebível e preservável da
vida. Chamemos esse limite inferior de “parede esquerda” em
uma arquitetura da complexidade. Como existe tão pouco
espaço entre a parede esquerda e os primeiros modos
bacterianos de vida no registro fóssil, há apenas uma direção
para crescimento futuro – rumo à maior complexidade, à direita.
Assim, de vez em quando, uma criatura mais complexa se
desenvolve e estende a faixa da diversidade da vida na única
3
direção disponível. Em termos técnicos, a distribuição da
complexidade desloca-se para a direita por meio dessas
adições ocasionais.
Mas as adições são raras e episódicas. Elas nem
chegam a constituir uma série evolutiva, mas formam uma
seqüência de incongruentes e variados grupos taxonômicos
relacionados de forma longínqua, em geral representados como
célula eucariótica, medusa, trilobita, nautilóide, euripterídeo
(parente avantajado do caranguejo-ferradura), peixe, anfíbio
como o Eryops, dinossauro, mamífero e ser humano. Essa
seqüência não pode ser interpretada como a principal tendência
da história da vida. É melhor pensar em uma criatura ocasional
chegando aos trambolhões à região vazia à direita do espaço
da complexidade. Ao longo de todo esse tempo, o modo
bacteriano cresceu e manteve sua posição constante. As
bactérias representam o grande sucesso da história da trajetória
da vida. Elas ocupam o domínio mais amplo de ambientes e
possuem variabilidade bioquímica maior que qualquer outro
grupo.
Elas
são
adaptáveis,
indestrutíveis
e
surpreendentemente diversificadas. Não podemos nem
imaginar como uma intervenção antropogênica poderia causar
sua extinção, embora nos preocupemos com o impacto que
causamos sobre quase todas as outras formas de vida. O
número de células de Escherichia coli no intestino de cada ser
humano excede o número de humanos que jamais viveram no
planeta.
É possível admitir que a complexificação da vida como
um todo represente uma pseudotendência baseada na restrição
da parede esquerda, mas ainda assim defender a idéia de que
a evolução dentro de alguns grupos favorece de forma
diferencial a complexidade, quando a linhagem fundadora
começa a uma distância suficiente da parede esquerda para
permitir o movimento em ambas as direções. Testes empíricos
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dessa interessante hipótese estão só começando (à medida
que o interesse pelo assunto cresce entre os paleontólogos), e
ainda não existem casos suficientes para que seja feita uma
generalização. Mas os dois primeiros estudos – de Daniel W.
McShea, da Universidade do Michigan, sobre vertebrados
mamíferos, e de George F. Boyajian, da Universidade da
Pensilvânia, sobre linhas de sutura dos amonitas – demonstram
que nenhuma tendência evolutiva favorece a complexidade.
Além disso, quando consideramos que, para cada modo
de vida envolvendo complexidade maior, há provavelmente um
estilo igualmente vantajoso baseado em maior simplicidade de
forma (como freqüentemente encontrado nos parasitas, por
exemplo), então a evolução preferencial na direção da
complexidade parece improvável a priori. Nossa impressão de
que a vida se desenvolve rumo a uma complexidade maior é
provavelmente apenas um preconceito inspirado em um
enfoque bairrista de nós mesmos, do qual também decorre o
excesso de atenção que concentramos em criaturas que se
tomam mais complexas, ao passo que ignoramos outras tantas
linhagens que se adaptam igualmente bem ao se tomarem mais
simples em sua forma. O parasita morfologicamente
degenerado, a salvo em seu hospedeiro, tem tanta perspectiva
de ser bem-sucedido em termos de evolução quanto seu
parente magnificamente elaborado que luta com as pedradas e
flechadas do feroz destino em um árido mundo externo.
4
Degraus, não Rampas
Mesmo que a complexidade seja apenas um desvio da
parede esquerda limitante, poderíamos encarar as tendências
nessa direção como mais previsíveis e características da
trajetória da vida como um todo caso os incrementos em
complexidade tivessem acontecido de forma persistente e
gradualmente cumulativa ao longo do tempo. Mas nada em
relação à história da vida é mais estranho em relação a essa
expectativa comum (e falsa) que o padrão real de estabilidade
ampliada e movimentos episódicos rápidos, como revelado no
registro fóssil.
A vida permaneceu quase exclusivamente unicelular
durante os primeiros cinco sextos de sua história – desde os
primeiros fósseis registrados há 3,5 bilhões de anos até os
primeiros animais multicelulares bem documentados menos de
600 milhões de anos atrás. (Algumas algas multicelulares
simples evoluíram há mais de 1 bilhão de anos, mas esses
organismos pertencem ao reino vegetal e não têm ligação
genealógica com os animais). Esse longo período de vida
unicelular inclui, com certeza, a transição vitalmente importante
de simples células procarióticas sem organelas para células
eucarióticas com núcleos, mitocôndrias e outras complexidades
da arquitetura intracelular – mas não há registro de organização
multicelular animal por 3 bilhões de anos. Se a complexidade é
assim tão boa, e a multicelularidade representa sua fase inicial,
na opinião corrente, então a vida com certeza levou um bom
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tempo para dar esse passo crucial. Essas demoras constituem
fortes evidências contra o progresso geral como o principal
tema da história da vida, mesmo que possam ser explicadas de
forma plausível pela falta de oxigênio atmosférico ao longo da
maior parte do período pré-cambriano, ou pela incapacidade da
vida unicelular de atingir alguns limiares estruturais que atuam
como pré-requisitos para a multicelularidade.
Mais curioso ainda é que todos os principais estágios da
organização da arquitetura multicelular da vida animal
ocorreram em um curto período, que começa há menos de 600
milhões de anos e termina cerca de 530 milhões de anos atrás
– e os passos dessa seqüência também são descontínuos e
episódicos, e não gradualmente cumulativos. A primeira fauna,
batizada de Ediacara em homenagem ao local da Austrália
onde foi achada inicialmente, mas agora encontrada em rochas
de todos os continentes, consiste em folhas altamente
achatadas, lâminas e pequenos círculos compostos de vários
segmentos delgados agrupados. A natureza da fauna de
Ediacara é atualmente objeto de intensa discussão. Essas
criaturas não parecem ser simples precursoras de formas
posteriores. Elas podem constituir um experimento isolado e
fracassado da vida animal, ou representar toda uma faixa de
organização diploblástica (com duas camadas), da qual o
moderno filo Cnidaria (corais, medusas e seus aliados)
permanece como um remanescente pequeno e bastante
alterado.
De qualquer forma, elas aparentemente morreram muito
antes de a biota cambriana ter se desenvolvido. O Cambriano
então começou com um conjunto de pedaços e fragmentos,
cuja tentativa de interpretação é bastante frustrante, chamado
de “Pequena Fauna de Conchas”. O principal movimento
posterior, que começou cerca de 530 milhões de anos atrás,
constitui a famosa Explosão Cambriana, durante a qual todos
os modernos filos da vida animal – com exceção de um –
fizeram sua primeira aparição no registro fóssil. (Anteriormente,
os geólogos haviam calculado que esse evento teria durado até
40 milhões de anos, mas um elegante estudo, publicado em
1993, claramente restringe esse período de florescimento
filético a meros 5 milhões de anos). Os briozoários, grupo de
organismos marinhos sésseis e coloniais, não surgem antes do
início do período seguinte, o Ordoviciano, mas essa aparente
demora pode ser produto do fracasso em descobrir
representantes cambrianos.
Embora eventos interessantes e portentosos tenham
ocorrido de lá para cá, desde o florescimento dos dinossauros à
origem da consciência humana, não seria muito exagero afirmar
que a história posterior da vida animal se resume a pouco mais
que variações sobre temas anatômicos estabelecidos durante a
Explosão Cambriana em 5 milhões de anos. Três bilhões de
anos de unicelularidade, seguidos por cinco milhões de anos de
intensa criatividade e finalizados por mais de 500 milhões de
anos de variações sobre temas anatômicos estabelecidos
dificilmente podem ser classificados como uma tendência
previsível, inexorável ou contínua na direção do progresso ou
da crescente complexidade.
5
Não sabemos por que a Explosão Cambriana conseguiu
estabelecer todos os principais desenhos anatômicos tão
rapidamente. Uma explicação “externa”, baseada na ecologia,
parece atraente: a Explosão Cambriana representa um primeiro
preenchimento do “barril ecológico” de nichos para organismos
multicelulares, e todas as experiências encontraram um espaço
para ocupar ali. O barril nunca mais se esvaziou. Mesmo as
grandes extinções em massa pouparam algumas espécies
dentro de cada papel principal, e sua ocupação do espaço
ecológico veta a oportunidade para novidades fundamentais.
Mas uma explicação “interna”, baseada na genética e no
desenvolvimento, também parece necessária como
complemento: os primeiros animais multicelulares podem ter
mantido uma flexibilidade para modificações genéticas e a
transformações embriológicas que ficou grandemente reduzida
à medida que os organismos “se prenderam” a um conjunto
estável e bem-sucedido de projetos.
De qualquer forma, esse período inicial de flexibilidade
interna e externa gerou um número de variantes de anatomias
dos invertebrados que pode ter excedido (em apenas alguns
milhões de anos de produção) todo o conjunto das formas
animais de todos os ambientes da Terra atual (depois de mais
de 500 milhões de anos de tempo adicional para maior
expansão). Os cientistas estão divididos em relação a essa
questão. Alguns afirmam que a variabilidade anatômica dessa
explosão inicial excedeu a da vida moderna, já que muitos dos
primeiros experimentos se extinguiram e não surgiram novos
filos. Mas os cientistas que se opõem mais radicalmente a essa
visão admitem que a diversidade cambriana se igualou à atual –
portanto, até a opinião mais cautelosa sustenta que 500 milhões
de anos de oportunidade não expandiram a variabilidade
cambriana, atingida em apenas 5 milhões de anos. A explosão
cambriana foi o mais notável e perturbador evento na história da
vida.
Sorte Cega
Além disso, não sabemos por que a maioria dos
primeiros experimentos morreu, ao passo que alguns
sobreviveram para se tornar nossos filos modernos. É tentador
dizer que os vitoriosos venceram por causa de uma maior
complexidade anatômica, uma melhor adequação ecológica ou
alguma outra característica da luta darwiniana convencional.
Mas não se reconhecem traços em comum entre os vitoriosos,
e é preciso considerar a alternativa radical de que cada um
desses primeiros experimentos recebeu pouco mais do que o
equivalente a um bilhete da maior loteria que jamais foi jogada
no planeta – e que cada linhagem sobrevivente, inclusive nosso
próprio filo de verte- brados, habita a Terra atualmente mais por
um lance de sorte do que por qualquer luta previsível pela
existência. A história da vida animal multicelular pode ser mais
a de uma grande redução das possibilidades iniciais, com a
estabilização dos afortunados sobre- viventes, do que um conto
convencional de expansão ecológica estável e progresso
morfológico em direção à complexidade.
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Finalmente, esse padrão de longa estase, com
mudanças concentradas em rápidos episódios que estabelecem
novos equilíbrios, pode ser bastante universal em várias
escalas de tempo e magnitude, formando um tipo de padrão
fractal de auto-semelhança. De acordo com o modelo do
equilíbrio pontuado, tendências dentro das linhagens ocorrem
em episódios acumulados de especiação geologicamente
instantânea, e não por mudança gradual dentro de populações
contínuas (mais como subir uma escada do que rolar uma bola
ladeira acima).
Mesmo se a teoria evolutiva implicasse uma direção
interna potencial para a trajetória da vida (embora fatos e
argumentos anteriores neste artigo lancem dúvidas sobre essa
alegação), a imposição ocasional de uma mudança rápida e
potencial, talvez até catastrófica, no ambiente, teria intervindo
para evitar o padrão. Essas mudanças ambientais
desencadeiam a extinção em massa de uma grande
porcentagem das espécies da Terra e podem desviar a tal
ponto qualquer direção interna e alterar tanto a trajetória que o
padrão final da história da vida parece mais caprichoso e
concentrado em episódios do que regular e direcional.
As extinções em massa foram reconhecidas desde a
aurora da paleontologia; as principais divisões da escala de
tempo geológico foram estabelecidas em limites marcados por
esses eventos. Mas até o novo despertar do interesse que
ocorreu no final da década de 1970, a maioria dos
paleontólogos tratava as extinções em massa apenas como
intensificação de eventos comuns, que levavam (no máximo) a
uma aceleração de tendências que permeiam os tempos
normais. Nessa teoria gradualista da extinção em massa, esses
eventos realmente levaram alguns milhões de anos para se
desenrolar (com a aparência de repentino interpretada como
conseqüência de um registro fóssil imperfeito), e apenas
fizeram o comum acontecer mais rápido (competição
darwiniana mais intensa em tempos difíceis, por exemplo,
levando a uma substituição ainda mais eficiente de formas
menos adaptadas por formas superiores).
A reinterpretação da extinção em massa como elemento
central da trajetória da vida, radicalmente diferente nos efeitos
que causa, começou com a apresentação de dados feita por
Luis e Walter Alvarez em 1979, indicando que o impacto de um
grande objeto extraterrestre (eles sugeriram um asteróide de 7
a 10 km de diâmetro) teria desencadeado a última grande
extinção, no limite entre Cretáceo e Terciário, 65 milhões de
anos atrás. Embora a hipótese dos Alvarez tenha inicialmente
recebido tratamento muito cético da parte dos cientistas (reação
adequada para explicações anticonvencionais), o caso parece
agora praticamente provado pela descoberta da Chicxulub, uma
cratera de tamanho e idade condizentes com a hipótese,
localizada na península de Yucatán, no México.
Esse redespertar de interesse também inspirou os
paleontólogos a tabular os dados da extinção em massa de
forma mais rigorosa. Um trabalho feito por David M. Raup, J. J.
Sepkoski Jr. e David Jablonski, da Universidade de Chicago,
estabeleceu que a vida animal multicelular vivenciou cinco
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grandes extinções em massa (final do Ordoviciano, Devoniano
tardio, Permiano terminal, final do Triássico e final do Cretáceo)
e muitas pequenas extinções em massa durante sua história de
530 milhões de anos. Não há evidências claras de que algum,
exceto o último desses eventos, tenha sido desencadeado por
um impacto catastrófico, mas um estudo cuidadoso como esse
leva à conclusão geral de que as extinções em massa eram
mais freqüentes, mais rápidas, mais extensas em magnitude e
mais variadas em efeito do que os paleontólogos tinham
anteriormente percebido. Essas quatro propriedades abarcam
as implicações radicais da extinção em massa para o
entendimento da trajetória da vida como mais contingente e
aleatória do que previsível e direcional.
As extinções em massa não são aleatórias no impacto
que têm sobre a vida. Algumas linhagens sucumbem e outras
sobrevivem como resultado lógico baseado na presença ou
ausência de traços desenvolvidos. Mas se a causa
desencadeadora da extinção for repentina e catastrófica, as
razões para vida ou morte podem ser aleatórias em relação ao
valor original dos traços-chave quando se desenvolveram pela
primeira vez nas lutas darwinianas dos tempos normais. Esse
modelo de extinção em massa “com regras diferentes” imprime
à trajetória da vida um caráter idiossincrático e imprevisível,
baseado na alegação evidente de que as linhagens não podem
antecipar futuras contingências de tal magnitude e diferente
operação.
Para citar dois exemplos da extinção do CretáceoTerciário, desencadeada por um impacto há 65 milhões de
anos: em primeiro lugar. um estudo publicado em 1986
observou que as diatomáceas sobreviveram à extinção muito
melhor que outros plânctons unicelulares (principalmente os
cocólitos e os radiolários). Esse estudo descobriu que muitas
diatomáceas tinham desenvolvido uma estratégia de dormência
por encistamento, talvez para sobreviver durante períodos
sazonais de condições desfavoráveis (meses de escuridão para
espécies polares, que teriam sido fatais para essas células que
fazem fotossíntese; disponibilidade esporádica de sílica,
necessária para a construção de seus esqueletos). Outras
células planctônicas não desenvolveram nenhum mecanismo
de dormência. Se o impacto cretáceo terminal produziu uma
nuvem de poeira que bloqueou a luz por vários meses ou por
mais tempo (uma idéia popular sobre o “cenário de morte” na
extinção), então as diatomáceas podem ter sobrevivido como
resultado fortuito de mecanismos de dormência desenvolvidos
para funções inteiramente diferentes, de enfrentar secas
sazonais em tempos comuns. As diatomáceas não são
superiores aos radiolários ou a outros plânctons que
sucumbiram em números muito maiores – simplesmente
tiveram a sorte de contar com uma característica favorável,
desenvolvida por outros motivos, que permitiram a passagem
pelo impacto e por suas seqüelas.
Em segundo lugar, todos nós sabemos que os
dinossauros sucumbiram no final do evento cretáceo e que
portanto os mamíferos reinam hoje no mundo vertebrado. A
maioria das pessoas supõe que os mamíferos prevaleceram
nesses tempos difíceis por alguma questão de superioridade
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Scientific American Brasil - Especial Dinossauros – A evolução da vida.
geral em relação aos dinossauros. Mas essa conclusão parece
bastante improvável. Os mamíferos e dinossauros coexistiram
por 100 milhões de anos, e os mamíferos se conservaram do
tamanho de ratos ou até menores, não fazendo nenhum
“movimento” evolutivo para destituir os dinossauros. Nunca foi
apresentado um bom argumento a favor da prevalência dos
mamíferos por superioridade geral, e a casualidade parece
muito mais provável. Um argumento plausível é o de que os
mamíferos podem ter sobrevivido em parte como resultado de
seu tamanho pequeno (com uma população conseqüentemente
muito maior e portanto muito mais resistente à extinção, e
menor especialização ecológica, tendo mais lugares onde se
esconder, por assim dizer). A pequena dimensão pode não ter
sido em absoluto uma adaptação positiva dos mamíferos, mas
mais um sinal da incapacidade de invadir o domínio dos
dinossauros. No entanto, essa característica “negativa” em
tempos normais pode ser o principal motivo de sobrevivência
dos mamíferos e um pré-requisito para que eu escreva e você
leia este artigo.
Sigmund Freud freqüentemente observava que as
grandes revoluções da história da ciência tinham uma
característica comum, até irônica: elas derrubam a arrogância
humana, de um pedestal depois de outro, sobre nossas
convicções em relação nossa própria importância. Nos três
exemplos apresentados por Freud, Copérnico deslocou nosso
lar do centro para a periferia; Darwin então nos relegou a
“descender de um mundo animal” e, finalmente (em uma das
afirmações menos modestas de toda a história intelectual), o
próprio Freud descobriu o inconsciente e detonou o mito da
mente inteiramente racional.
Revolução Incompleta
Nesse sentido sábio e crucial, a revolução darwiniana
permanece deploravelmente incompleta porque, apesar de a
humanidade pensante aceitar o fato da evolução, a maioria de
nós ainda não está disposta a abandonar a visão consoladora
de que evolução significa (ou pelo menos incorpora como
princípio central) progresso, definido para facilitar o
aparecimento de algo como a consciência humana, como
praticamente inevitável ou pelo menos previsível. O pedestal
não será destruído até que abandonemos o progresso ou a
complexificação como princípio central e cheguemos a aventar
a forte possibilidade de que o Homo sapiens seja apenas um
ramo minúsculo que surgiu tarde no enorme arbusto em forma
de árvore da vida – um pequeno broto que certamente não
apareceria uma segunda vez se pudéssemos replantar a
semente do arbusto para deixa-lo crescer novamente.
Os primatas são animais visuais, e os quadros que
desenhamos revelam nossas convicções mais profundas e
exibem nossas limitações conceituais. Os artistas sempre
pintaram a história da vida fóssil como uma seqüência que vai
dos invertebrados para os peixes, para os primeiros anfíbios
terrestres e répteis, para os dinossauros, para os mamíferos e,
finalmente, para os humanos. Não há exceções: todas as
seqüências pintadas desde o surgimento desse gênero na
década de 1850 seguem a convenção.
No entanto, nunca paramos para reconhecer os
preconceitos quase absurdos que estão codificados nesse
modelo universal. Nunca aparece uma cena de outro
invertebrado após o desenvolvimento dos peixes, mas os
invertebrados não foram embora e nem pararam de evoluir!
Depois do surgimento dos répteis terrestres, nenhuma cena
posterior mostra um peixe (quadros oceânicos posteriores
mostram apenas répteis que retomam à água, como o
ictiossauro e o plesiossauro). Mas os peixes não pararam de
evoluir depois que uma pequena linhagem conseguiu invadir a
Terra. Na verdade, o principal evento da evolução dos peixes, a
origem e ascensão ao poder dos teleósteos, ou modernos
peixes com ossos, ocorreu durante a época dos dinossauros e
portanto nunca é mostrada em nenhuma dessas seqüências –
apesar de os teleósteos incluírem mais da metade de todas as
espécies de vertebrados. Por que os humanos deveriam
aparecer no final de todas as seqüências? Nossa ordem de
primatas é antiga entre os mamíferos, e muitas outras linhagens
bem-sucedidas surgiram posteriormente.
Não vamos destruir o pedestal de Freud e completar a
revolução darwiniana até que encontremos, adotemos e
aceitemos outro modo de desenhar a história da vida. J. B. S.
Haldane proclamou que a Natureza é “muito mais esquisita do
que supomos”, mas esses limites podem ser somente amarras
socialmente impostas, e não restrições inerentes à nossa
neurologia. Novos ícones podem romper as amarras. Árvores –
ou melhor, arbustos com opulentos e numerosos ramos – e não
escadas e seqüências, são a chave dessa transição conceitual.
Precisamos aprender a representar toda a gama de
variações, e não apenas nossa percepção bairrista da
minúscula extremidade que corresponde às criaturas
complexas. Precisamos reconhecer que essa árvore pode ter
contido um número máximo de galhos perto do início da vida
multicelular, e que a história subseqüente é, em sua maior
parte, um processo de eliminação e sobrevivência afortunada
de alguns, e não o contínuo florescimento, progresso e
expansão de uma multidão crescente. Precisamos entender que
pequenos ramos são brotinhos imperfeitos e frágeis,
contingentes, e não metas previsíveis do enorme arbusto que
os sustenta. Devemos lembrar a maior afirmação bíblica sobre
a sabedoria: “Ela é uma árvore que dá a vida a quem a abraça;
feliz é aquele que a ela se apega”.
Para conhecer mais
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Extinction: a Scientific American Book. Steven M. Stanley,
W. G. Freeman and Company, 1987.
Wonderful life: The Burgess Shale and the Nature of
History. S. J. Gould, W. W. Norton, 1989.
The Structure of Evolutionary Theory. Stephen Jay Gould.
Harvard University Press, 2002.
The Book of Life. Editado por Stephen Jay Gould, W. W.
Norton, 1993.
Scientific American Brasil - Especial Dinossauros – A evolução da vida.
O autor
Stephen J. Gould ensinou biologia, geologia e história da
ciência na Universidade Harvard, de 1967 até sua morte em
2002, aos 60 anos. Esse influente e provocativo biólogo da
evolução era Ph.D. em paleontologia pela Universidade
Columbia. Muito conhecido por seus textos populares, em
especial uma coluna mensal na revista Natural History, ele foi
autor de mais de uma dezena de livros, entre eles Full House:
The Spread of Excellence from Plato to Darwin e A Falsa
Medida da Homem.
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