Complexidade Irredutível: Behe explica!

Uma síntese dos mecanismos irredutivelmente complexos, segundo Michael Behe.

“Se pudesse ser demonstrada a exislência de qualquer órgão complexo que não poderia ler sido formado por numerosas, sucessivas e ligeiras modificações, minha teoria desmoronaria por completo.” – Charles Darwin

Observação:

Todas as citações e ilustrações inclusas neste artigo foram extraídas do livro “A Caixa Preta de Darwin: o desafio da bioquímica à Teoria da Evolução”, do cientista Michael J. Behe, publicado pela Jorge Zahar Editor. Tradução: Ryu Jungmann. Rio de Janeiro, 1997.

1 - DEFINIÇÃO

a) Com irredutivelmente complexo quero dizer um sistema único composto de várias partes compatíveis, que interagem entre si e que contribuem para sua função básica, caso em que a remoção de uma das partes faria com que o sistema deixasse de funcionar de forma eficiente.

b) Um sistema irredutivelmente complexo não pode ser produzido diretamente (isto é, pelo melhoramento contínuo da função inicial, que continua a atuar através do mesmo mecanismo) mediante modificações leves, sucessivas, de um sistema precursor, porque qualquer precursor de um sistema irredutivelmente complexo ao qual falte uma parte é, por definição, não-funcional.

c) Um sistema biológico irredutivelmente complexo, se por acaso existir tal coisa, seria um fortíssimo desafio à evolução darwiniana. Uma vez que a seleção natural só pode escolher sistemas que já funcionam, então, se um sistema biológico não pudesse ser produzido de forma gradual, ele teria que surgir como uma unidade integrada, de uma única vez, para que a seleção natural tivesse algo com que trabalhar.

d) Mesmo que um sistema seja irredutivelmente complexo (e, portanto, não possa ter sido produzido diretamente), não podemos excluir por completo a possibilidade de uma rota indireta, tortuosa. Aumentando-se a complexidade de um sistema interatuante, porém, cai bruscamente a possibilidade dessa rota indireta.

e) - E, à medida em que aumenta o número de sistemas biológicos irredutivelmente complexos, inexplicados, nossa confiança em que o critério de fracasso de Darwin tenha sido atingido sobe vertiginosa¬mente para o máximo que a ciência permite.

2 – EXEMPLO PRÁTICO: A RETOEIRA

a) O primeiro passo para determinar a complexidade irredutível consiste em especificar a função do sistema e todos os seus componentes. Um objeto irredutivelmente complexo será composto de várias partes, todas as quais contribuem para a função. A fim de evitar os problemas encontrados em objetos extremamente complexos (tais como olhos, besouros, ou outros sistemas biológicos multicelulares) começarei com um exemplo mecânico simples: uma modesta ratoeira.

A função da ratoeira é imobilizar um rato, de modo que ele não possa realizar certos atos desagradáveis, tais como roer sacos de farinha de trigo ou fiação elétrica, ou deixar pequenos lembretes de sua presença em cantos pouco varridos.

b) O segundo passo para determinar se um sistema é irredutivelmente complexo consiste em perguntar se todos os componentes são necessários à função. Nesse exemplo, a resposta, claro, é sim. Suponhamos que, enquanto está lendo durante a noite, você ouve o ruído de pequenas patas na copa, vai até uma gaveta e pega a ratoeira. Infelizmente, devido à fabricação defeituosa, falta uma das peças listadas acima. Que parte poderia estar faltando, mas que, ainda assim, nos permitiria pegar o rato? Se não houvesse a base de madeira, tampouco haveria uma plataforma para nela prender os outros componentes.

Se faltasse o martelo, o rato poderia dançar a noite inteira sobre a plataforma sem ficar preso à base de madeira. Se não houvesse mola, o martelo c a plataforma estariam frouxamente ligados e o roedor continuaria feliz da vida. Se não houvesse trava ou barra de metal, então a mola dispararia o martelo logo que a soltássemos e, para pegar o rato, teríamos que correr atrás dele, com a ratoeira aberta na mão.

3 – SISTEMAS IRREDUTIVELMENTE COMPLEXOS

a) O OLHO

Alguns animais modernos têm olhos dotados dessas lentes grosseiras. Melhoramentos graduais nas lentes poderiam criar imagens cada vez mais nítidas para atender aos requisitos do ambiente em que o animal vive.

Utilizando um raciocínio desse tipo, Darwin convenceu muitos de seus leitores de que um caminho evolutivo vai do mais simples ponto sensível à luz ao sofisticado olho-câmera do homem. A questão de como a visão começou, no entanto, continuou sem resposta. Darwin persuadiu grande parte do mundo de que o olho moderno evoluiu aos poucos, a partir de uma estrutura mais simples, mas sequer tentou explicar de onde veio esse ponto de partida — o ponto relativamente simples sensível à luz.

A bioquímica, portanto, lança um desafio liliputiano a Darwin. A anatomia, nos termos mais simples, é irrelevante para se descobrir se a evolução poderia ou não ocorrer no nível molecular. O mesmo acontece com o registro fóssil. Já não importa se há imensos vazios no registro fóssil ou se ele é tão contínuo como a lista dos presidentes norte-americanos. E se há buracos, não importa se podem ser explicados plausivelmente.

O registro fóssil nada tem a nos dizer sobre se as interações da 11-cis-retinal com a rodopsina, a transducina ou a fosfodiesterase, poderiam ou não ter se desenvolvido passo a passo. Também não importam os padrões da biogeo-grafia, nem os da biologia das populações; tampouco as explicações tradicionais da teoria evolutiva sobre órgãos rudimentares ou abundância de espécies. Isso não quer dizer que a mutação aleatória seja um mito, ou que o darwinismo nada explique (explica muito bem a microevolução), ou que fenómenos em grande escala, como a genética das populações, não têm importância. Têm, sim. Até recentemente, porém, os biólogos evolucionis-tas podiam ignorar os detalhes moleculares da vida porque muito pouco se conhecia sobre eles. Agora, a caixa preta da célula foi aberta e o mundo infinitesimal que veio à tona precisa ser explicado.

b) OS CÍLIOS

Que componentes são necessários para que um cílio funcione?

1- O movimento do dele certamente exige microtúbulos. De outra maneira, não haveria filamentos para deslizar.

2 - Além disso, ele precisa de um motor, ou os microtúbulos do cílio permaneceriam duros e imóveis.

3 - Ele também precisa de conectores para empurrar os filamentos vizinhos, convertendo o movimento de deslizamento em movimento de curvatura e impedindo que a estrutura desmorone.

Todas essas peças são necessárias para realizar uma única função: o movimento ciliar. Do mesmo modo que uma ratoeira não funciona a menos que todas as suas partes constituintes estejam presentes, o movimento ciliar simplesmente não existe na ausência de microtúbulos, conectores e motores. Podemos, por conseguinte, concluir que o cílio é de complexidade irredutível — uma enorme chave-inglesa jogada em sua presumida evolução gradual darwiniana.

Alguns biólogos evolucionistas — como Richard Dawkins — têm uma Imaginação fértil. Dado um ponto de partida, eles quase sempre podem tecer uma história para obter qualquer estrutura biológica que se possa desejar. Esse talento pode ser valioso, mas é uma faca de dois gumes. Embora possam pensar em outras possíveis rotas evolutivas que passariam despercebidas a outras pessoas, eles tendem também a ignorar detalhes e obstáculos que poriam por terra seus cenários.

A ciência, contudo, não pode, em última análise, ignorar detalhes relevantes e, no nível molecular, todos os "detalhes" assumem importância crítica. Se falta um parafuso ou porca molecular, todo o sistema pode ruir. Sendo o cílio irredutivelmente complexo, nenhuma rota direta, gradual, leva à sua criação. Dessa maneira, uma história evolutiva do cílio tem de imaginar uma rota tortuosa, talvez adaptando partes que foram usadas primeiro para outras finalidades. Ten-temos, portanto, imaginar uma rota indireta plausível para o cílio, usando partes preexistentes da célula.

c) O FLAGELO BACTERIANO

Algumas bactérias ostentam um maravilhoso dispositivo de natação, o flagelo, que não tem equivalente em células mais complexas. Em 1973, descobriu-se que algumas bactérias nadam girando os flagelos. O flagelo, portanto, atua como se fosse uma hélice rotativa — em contraste com o cílio, que age mais como um remo.

A literatura profissional geral sobre o flagelo bacteriano é quase tão rica quanto a existente sobre o cílio, com milhares de trabalhos sobre o assunto publicados nos últimos anos. Esse fato não é surpreendente: o flagelo é um sistema biofísico fascinante e as bactérias flageladas têm importância médica. Ainda assim, mais uma vez, a literatura evolucionista brilha pela ausência. Embora nos digam que toda a biologia deve ser vista através das lentes da evolução, nenhum cientista jamais publicou um modelo que explicasse a evolução gradual dessa extraordinária máquina molecular.

O flagelo bacteriano, além das proteínas já discutidas, requer cerca de quarenta outras proteínas para funcionar. Mais uma vez, permanecem desconhecidos os papéis exatos da maioria das proteínas, embora se saiba que incluem sinais para ligar e desligar o motor; proteínas que servem como "buchas" para permitir que o flagelo atravesse a membrana e a parede da célula; proteínas para ajudar na montagem da estrutura e proteínas para regular a produção de outras que fazem parte do flagelo.

Em resumo, à medida que começaram a examinar estruturas aparentemente simples, como cílios e flagelos, os bioquímicos descobriram espantosa complexidade, com dezenas ou mesmo centenas de partes fabricadas com precisão. É muito provável que muitas das partes não estudadas aqui sejam necessárias para que qualquer cílio funcione na célula. Aumentando-se o número de partes necessárias, a dificuldade de montar o sistema de forma gradual sobe para as alturas, e cai vertiginosamente a probabilidade de cenários indiretos.

Darwin parece cada vez mais abandonado. Novas pesquisas sobre os papéis de proteínas auxiliares tampouco conseguem simplificar o sistema de complexidade irredutível. As dificuldades do problema não podem ser aliviadas, e, na verdade, elas se tornam cada vez piores. A teoria darwiniana não forneceu uma explicação para o cílio ou para o flagelo; a imensa complexidade dos sistemas natatórios obriga-nos a pensar que ela talvez nunca consiga fazer isso.

d) COAGULAÇÃO DO SANGUE

O sangue se comporta de maneira peculiar. Quando o recipiente de um líquido — como uma caixa de papelão de leite ou um tanque cheio de gasolina — começa a vazar, o fluido escorre até acabar. A taxa de saída depende da densidade do líquido (melado por exemplo, escorrerá mais lentamente que álcool), mas, no fim, todo líquido escoa.

Nenhum processo ativo resiste a esse fato. Em contraste, quando uma pessoa sofre um corte, o sangramento continua apenas por um curto espaço de tempo, até que se forme um coágulo para interromper o fluxo. O coágulo endurece e o corte sara. Aformação de coágulo do sangue parece algo tão banal que a maioria das pessoas quase nem pensa nisso.

Ainvestigação bioquímica, no entanto, demonstrou que a coagulação do sangue é muito complexa; é um sistema de entrelaçamento intricado, constituído de dezenas de partes interdependentes de proteínas. Se apenas um entre a grande quantidade desses componentes estiver ausente ou apresentar defeitos importantes, o sistema pára de funcionar: o sangue não coagula no momento ou no lugar adequados.

Será possível que esse sistema ultracomplexo tenha evoluído de acordo com a teoria darwiniana? Vários cientistas dedicaram-se com afinco a especular sobre como a coagulação do sangue deve ter evoluído. Na seção seguinte, o leitor verá qual é a explicação fornecida pêlos mais recentes estudos sobre a coagulação na literatura científica. Antes, porém, temos de esmiuçar alguns detalhes.

Agora estamos prontos para seguir em frente. Nesta seção, vamos reproduzir uma tentativa de explicação evolucionista da coagulação oferecida por Russell Doolittle. Sua hipótese consiste de uma série de etapas nas quais as proteínas da coagulação surgem uma após a outra. Mas, como demonstraremos na seção seguinte, a explicação é completamente inadequada porque não dá razões para o aparecimento das proteínas, não tenta calcular a probabilidade do aparecimento delas, tampouco procura estimar as propriedades das novas proteínas.

1 - O primeiro aspecto a notar é que não são citados fatores causativos. O fator de tecido, por exemplo, "aparece", o fibrinogênio "nasce", a antiplasmina "surge", e assim por diante. O que, exatamente, poderíamos perguntar, causa todas essas inovações e liberações? Ao que parece, Doolittle tem em mente um cenário darwiniano gradual, envolvendo duplicação e recombinação não dirigidas, aleatórias, de fragmentos de genes.

Mas imagine quanta sorte seria necessária para conseguir os fragmentos certos de genes nos lugares certos. Os organismos eucarióticos têm muitas peças de genes e, aparentemente, o processo que os troca é aleatório. Dessa maneira, criar uma nova proteína de coagulação mediante embaraIhamento é como pegar ao acaso uma dezena de frases em uma enciclopédia na esperança de escrever um parágrafo coerente.

2 - A segunda questão a considerar é a suposição implícita de que uma proteína feita de um gene duplicado teria imediatamente as novas e neces-sárias propriedades. Ele diz que "o fator de tecido aparece como resultado da duplicação de um gene para [outra proteína]". Ora, o fator de tecido com certeza não apareceria como resultado da duplicação—mas outra proteína, sim. Se uma fábrica de bicicletas fosse duplicada, ela fabricaria bicicletas, e não motocicletas.

É isso o que significa a palavra duplicação. Um gene para uma proteína talvez fosse duplicado por uma mutação aleatória, mas não "acontece", simplesmente, que tenha também novas e sofisticadas propriedades. Uma vez que um gene duplicado é somente uma cópia do velho gene, uma explicação do aparecimento do fator de tecido deve incluir a suposta rota que ele tomou para adquirir a nova função.

3 - O terceiro problema nessa descrição da coagulação sanguínea é que ela evita as questões cruciais: quanto, com que rapidez, quando e onde. Nada é dito sobre o volume de material de coagulação inicialmente disponível, a resistência do coágulo que seria formado por um sistema primitivo, o tempo de que o coágulo precisaria para se formar logo que ocorresse um corte, a que pressão fluida ele resistiria, até que ponto a formação de coágulos impróprios seria prejudicial, ou uma centena de outras questões semelhantes.

Os valores absolutos e relativos desses e de demais fatores poderiam tornar qualquer dado sistema hipotético tanto possível quanto (o que seria muito mais provável) inteiramente errado. Se, por exemplo, houvesse apenas um pequeno volume de fibrinogênio, ele não cobriria o ferimento; se uma fibrina primitiva formasse uma bolha aleatória, em vez de uma malha, seria improvável que estancasse o sangramento.

O cenário de Doolittle reconhece de forma implícita que a cascata da coagulação é irredutivelmente complexa, mas ele tenta disfarçar o dilema com referências metafóricas a yin e yang. O fundamental é que os conglomerados de proteínas têm de ser inseridos todos ao mesmo tempo na cascata. Isso só pode ser feito postulando-se um "monstro esperançoso" que obtém, simultaneamente, todas as proteínas por sua sorte, ou pela orientação de um agente inteligente.

Seguindo o exemplo de Doolittle, poderíamos propor uma rota pela qual a primeira ratoeira teria sido produzida: o martelo aparece como resultado da duplicação de uma alavanca em nossa garagem. O martelo entra em contato com a plataforma, resultado este do embaralhamento de vários palitos de picolé.

A mola nasce de um relógio de pêndulo. A barra de contenção é fabricada com o canudinho que se projeta de uma latinha abandonada de Coca-Cola, e a trava tem origem na tampinha de uma garrafa de cerveja. As coisas, porém, não acontecem dessa maneira, a menos que alguém ou alguma coisa oriente o processo.

Lembre-se que o público leitor do artigo de Doolittle publicado na Thrombosis and Haemostasis é formado por líderes da pesquisa sobre coagulação — indivíduos que conhecem a última palavra sobre o assunto. Ainda assim, o artigo não lhes explica como a coagulação poderia ter surgido e, subsequentemente, evoluído; ele tão-somente conta uma história. O fato é que ninguém na Terra tem a mais vaga ideia de como a cascata da coagulação surgiu.

e) SISTEMA IMONOLÓGICO

O sistema de defesa interna dos vertebrados é de uma complicação atordoante. Assim como o moderno exército americano dispõe de grande variedade de armas que podem coincidir em seu uso. Mas, tal como no caso das armas que discutimos acima, não devemos supor automaticamente que as diferentes partes do sistema imunológico são precursores físicos recíprocos.

A célula que tivesse a esperança de criar tal sistema em passos darwi-nianos graduais ficaria em situação muito difícil: o que deveria fazer em primeiro lugar? Secretar um pouco de anticorpo no grande mundo externo seria um desperdício de recursos, se não houvesse maneira de saber se ele está conseguindo fazer alguma coisa. O mesmo se aplica à fabricação de um anticorpo ligado à membrana. E, para começar, por que fabricar uma proteína mensageira, se não houver ninguém a quem transmitir a mensagem e ninguém para recebê-la, se ela lhe fosse passada? Somos levados inexoravelmente à conclusão de que nem mesmo essa seleção clonal bastante simplificada poderia ter surgido por passos graduais.

Mesmo nesse nível simplificado, todos os três ingredientes teriam que evoluir simultaneamente. Todos os três itens — o anticorpo fixo, a proteína mensageira e os anticorpos soltos — teriam de ser produzidos por um evento histórico separado, talvez por uma série coordenada de mutações que alterassem proteínas preexistentes, que estivessem cumprindo outras tarefas nos componentes do sistema de anticorpos. Os pequenos passos de Darwin transformaram-se numa série de saltos muito improváveis. Ainda assim, nossa análise ignorou muitas complexidades: De que modo a célula muda, se uma peça oleosa extra for colocada ou não sobre a membrana? O sistema de mensagem é fantasticamente mais complicado que nossa versão simplificada.

Resumo da obra:

As máquinas biológicas têm que ter sido planejadas – seja por Deus seja por alguma outra inteligência superior.

É isso!