Arthur V. Chadwick e Robert F. DeHaan
Os trilobitas são membros extintos de
um grupo animal muito grande, o filo Arthropoda, ao qual pertencem os insetos
modernos. Estão bem representados num grande e detalhado registro fóssil que
começa no Cambriano Inferior, há 550 milhões de anos radiométricos (1),
e termina no Permiano, há 250 milhões de anos radiométricos. Encontram-se
universalmente nos limites entre as rochas relativamente desprovidas de vida
metazoária e outras com abundante evidência de tal vida.
Os trilobitas eram formas requintadas,
que possuíram corpos segmentados elaborados, com sistema nervoso cefalizado,
apêndices torácicos e abdominais articulados, antenas e olhos compostos. Devido
ao fato de os trilobitas serem formas extintas, sabemos muito pouco sobre seus
hábitos de vida, exceto pelo que podemos deduzir pela sua associação com outras
formas que têm representantes vivos, e a partir também de reconstruções
cuidadosas dos ambientes deposicionais nos quais eles são encontrados.
Entretanto, a teoria da evolução fornece-nos um mecanismo para reconstruir, em
detalhes inimagináveis, a fisiologia e a biologia molecular destes primeiros
tipos de metazoários, amplamente distribuídos.
Os instrumentos da sistemática
molecular contemporânea, junto com os avanços da compreensão dos processos
moleculares e celulares, desafiam a teoria padrão naturalista da seleção sem
direção, proposta originalmente por Darwin. Atualmente pode-se comparar as
características moleculares de grande variedade de organismos, e as relações
genéticas, denominadas elos
filogenéticos, podem ser construídas com base nestas comparações. Com tão
poderosas ferramentas já não é necessário conjecturar acerca dos processos que
atuaram em organismos que não mais estão disponíveis para estudo. Por isso,
muito da arquitetura dos organismos antigos pode ser reconstruído com dados
disponíveis em animais vivos atualmente. As conclusões de um trabalho como este
são bastante surpreendentes.
Primeiro, vejamos as premissas
empregadas aqui nessa reconstrução:
·
Uma suposição
fundamental da teoria da evolução é que as características moleculares
biológicas compartilhadas hoje por diversos organismos requerem um ancestral
comum como princípio explicativo. Isto permite a investigação da biologia
molecular dos trilobitas com base no conhecimento da biologia molecular de
animais contemporâneos.
·
A biologia
molecular dos trilobitas é, em todos os sentidos, tão complexa como a de
qualquer organismo moderno.
·
A evidência da
complexidade dos trilobitas revela a inadequação da teoria da evolução
darwiniana, e a possibilidade de melhor interpretação mediante outra teoria das
origens que envolva um Projetista
Inteligente.
2 FOTOS COM AS RESPECTIVAS LEGENDAS
Figura
1 – Trilobita Phocops africanus de
camadas sedimentares do Devoniano Médio, dos montes Atlas, no Marrocos.
Os
mecanismos que operavam nas células dos trilobitas, em seus tecidos e nos
processos de seu desenvolvimento quando de seu primeiro aparecimento na Terra,
podem ser determinados com detalhes precisos (2). A suposição de que
as características biológicas moleculares complexas, compartilhadas por
organismos diversos, requerem um ancestral comum, é a base da taxonomia
evolucionista moderna. Sendo assim, as características moleculares
compartilhadas por trilobitas e mamíferos requerem que, em algum tempo, no
passado distante, um ancestral comum possuísse essas características comuns.(3)
Qualquer outra conclusão teria suposto eventos muito pouco prováveis que
deveriam ter-se repetido com enorme exatidão, o que falsificaria a hipótese
fundamental da sistemática molecular e exigiria credibilidade além de todos os
limites possíveis. Por conseguinte, uma característica complexa comum a
artrópodes modernos e seres humanos, ou a artrópodes e plantas, estava presente
no ancestral comum.
Uma representação de tal ancestral comum a artrópodes e seres humanos é mostrada na Figura 2.
Figura
2 – Os ancestrais comuns dos seres humanos e artrópodes modernos segundo a
Teoria da Evolução. Fanerozóico –
Proterozóico - Moluscos – Anelídeos - Artrópodes – Protostômios – Trilobitas –
Equinodermas – Deuterostômios – Animais - Plantas - Agnatas - Homens - Plantas
Sendo
que os trilobitas eram artrópodes, eles também deveriam ter exibido
características comuns a animais complexos modernos, e por isso atribuímos
características complexas a este antigo metazoário com toda a confiança. Vamos
apresentar, a seguir, vários exemplos, dentro de um grande número de bons
exemplos, de sistemas biológicos moleculares complexos. É necessário, para
isso, incluir alguns dados técnicos para se poder entender o nível de
complexidade presente nas células, e o significado desta proposta.
As células eucariotas (nucleadas), que
compreendem as existentes em todos os organismos com os quais estamos
familiarizados, incluindo o homem, carregam a grande quantidade de informação
que possuem codificada na forma de longas moléculas de DNA (de menos de 1 cm
até mais de 15 cm). Cada célula somática do corpo humano tem 46 destas
moléculas. Todo o DNA de uma única célula humana atingiria aproximadamente dois
metros, se o DNA das moléculas de todos os 46 cromossomos fossem colocados
ponta a ponta. Este DNA está alojado
dentro de um núcleo de aproximadamente 10 micrômetros. Assim, o comprimento do
DNA no núcleo de uma única célula humana é 200.000 vezes maior que o raio do
núcleo. Uma ilustração equivalente seria colocar 70 quilômetros de fio de pipa
em uma caixa de sapatos.
Como uma célula
consegue fazer isto? Para que ela possa se dividir, precisa primeiramente
duplicar totalmente cada cromossomo, produzindo aproximadamente 4 metros de
DNA. Depois ela precisa dividir este DNA, precisamente, entre as duas células
filhas resultantes. Para apressar este processo, o DNA está separado em
cromossomos individuais, cada um com aproximadamente 50 mm de DNA. Mas este
valor é ainda 5.000 vezes maior que o núcleo. Portanto, o DNA precisa se
organizar de uma maneira muito precisa, para permitir que a célula tenha acesso
aos genes necessários e, ao mesmo tempo, permitir que o DNA seja duplicado e
dividido com precisão entre as células filhas, durante a divisão celular. Este
processo é facilitado, no nível mais básico, pela associação do DNA com uma
classe de proteínas denominadas histonas. Estas proteínas muito precisas
existem em 5 formas diferentes, conhecidas como H1, H2a, H2b, H3 e H4. As
histonas H1, H2a, H2b, H3 e H4, auxiliadas por outras proteínas associadas,
formam um octâmero muito estável, contendo 2 cópias de cada molécula. Devido ao
fato de todas as histonas terem carga positiva, para permitir que interajam com
o DNA, que tem carga negativa, a montagem do octâmero requer a ajuda de
diversas proteínas de apoio. A estrutura do grupo de histonas é tão
fundamental para a célula eucariótica que ela é preservada através de todo o
espectro de células eucariotas viventes, quase sem modificações. Por exemplo: uma só mudança de
aminoácido distingue a histona humana H3 da histona de um ouriço-do-mar. A histona
H4 humana difere da H4 da ervilha somente por dois aminoácidos dentre as
centenas que formam estas proteínas.
Uma volta e meia de uma molécula de DNA (aproximadamente 140 pares de bases) são então enrolados em torno de cada grupo de histonas, formando um nucleossoma. Os nuclessomas são associados em estruturas maiores pela ligação com a histona H1. Estas estruturas, denominadas solenóides, consistem em um arranjo de seis nucleossomas em uma hélice achatada, diminuindo assim a molécula como um todo. Estes solenóides helicoidais são então ancorados ao suporte principal do próprio cromossomo. O suporte principal é composto por uma classe de proteínas, do tipo topoisomerases, que apresentam propriedades extraordinárias. Estas topoisomerases estão conectadas à molécula de DNA em sítios específicos. A enzima pode cortar uma das fitas da molécula de DNA no ponto de ligação, agarrar-se às extremidades cortadas, enquanto passa a fita inteira através das extremidades cortadas, ligando então as duas extremidades da fita cortada novamente. A estrutura resultante realizou o inescrutável: condensou uma molécula de DNA de 10 cm de comprimento em uma estrutura 50.000 vezes menor. Pela sua existência universal em todo ser vivo, quase sem variação, é razoável inferir que este complexo aparato se achava também presente nas células dos trilobitas.
DIVISÃO
CELULAR
Sem divisão celular não haveria crescimento em plantas e animais multicelulares. Qualquer célula, antes que possa se dividir de uma maneira que mantenha a integridade do sistema, deve duplicar o seu conteúdo. A memória do núcleo, na forma de DNA, deve ser duplicada, de modo que existam na célula duas cópias equivalentes de todo o DNA. Estas duas cópias devem então ser separadas uma da outra, de tal modo que cada uma das células filhas fique com um conjunto de cópias. A célula também precisa fazer cópias de todas as outras moléculas que ela contém, para evitar a diluição dos conteúdos celulares pela divisão. Isto ocorre em todas as células eucariotas, mediante essencialmente os mesmos mecanismos. Apresentaremos alguns aspectos notáveis deste processo incrivelmente complexo.
Cada célula humana tem 46 cromossomos
que precisam ser duplicados (92) e então corretamente separados, de modo que
cada célula filha receba um conjunto completo de 46 cromossomos. 92 corpúsculos
separados estão se movendo no citoplasma, em uma viagem infalível para a célula
filha correta. O cromossomo contém um fragmento especial de proteína denominado
cinetócoro. A ligação dos microtúbulos à região de ligação do cinetócoro, na
cromatina, ocorre quando um microtúbulo, envolvido em uma série de empurrões
produzidos pelo rápido alongamento, faz contato com o cinetócoro de uma
cromátide e se liga a ele. Se o microtúbulo não fizer contato com o cinetócoro,
ele se condensa e então é empurrado em uma direção diferente, até que ele se
ligue a um cinetócoro. Quando um número suficiente de microtúbulos, vindos das
extremidades opostas da célula, se ligaram aos dois cinetócoros de cada par de
cromossomos, os microtúbulos começam a puxar em direções opostas, resultando no
alinhamento equatorial dos cromossomos, tão familiar na metáfase. As duas
cromátides se separam no centrômero e são puxadas através do citoplasma, até as
extremidades opostas da célula em divisão. O mecanismo de movimento parece ser
a contração, expansão e despolimerização dos microtúbulos, que puxam os
cromossomos através do citoplasma na direção correta (4). Este
processo complexo e altamente controlado é comum a todas as células eucariotas,
e portanto se presume que já estava presente, em todos os detalhes essenciais,
nos trilobitas – um dos fósseis metazoários mais antigos.
O neurônio, ou célula nervosa,
transmite impulsos nervosos a outros neurônios através do espaço existente
entre eles, chamado de fenda sináptica. A célula nervosa ou neurônio em repouso
tem um potencial elétrico de membrana de 60 milivolts negativo, no interior da
célula. Este potencial é estabelecido por uma bomba especial de sódio/potássio,
que utiliza a energia celular para bombear íons sódio positivamente carregados
para fora da célula. O impulso nervoso é iniciado e propagado por um influxo de
íons sódio para o interior da célula, através de canais de sódio, formados por
uma proteína especial, e que se localizam na membrana celular. A propagação é
mediada pela abertura sucessiva dos canais de sódio da membrana, ao longo de
todo o axônio.
Estes
canais de proteínas localizados nas membranas dos neurônios estão construídos
de maneira complexa. Cada proteína passa através da membrana celular externa 24
vezes, formando assim um
canal que tem um portão operado por voltagem e um vigia contra o fluxo reverso.
Quando o canal protéico percebe a despolarização do nervo, o portão se abre e
íons sódio fluem para dentro da célula, propagando a mudança de potencial e
provocando a mesma resposta nos poros adjacentes. Quando a membrana fica
completamente despolarizada, ou seja, quando o impulso nervoso desaparece, um
segmento bloqueador da proteína tampa o canal, evitando mais despolarização,
até que o potencial de membrana em repouso tenha sido restabelecido pela bomba
de íons sódio.
Quando o impulso nervoso atinge a
extremidade do neurônio, ele precisa passar o sinal através de um espaço para a
próxima célula nervosa (fenda sináptica). Em muitas células, a transmissão do
impulso nervoso é mediada pela liberação de uma substância neurotransmissora,
geralmente a acetilcolina, que é uma molécula pequena. A acetilcolina é
acumulada em vesículas sinápticas especiais fixadas na membrana dentro da
célula. Quando uma vesícula se enche com o neurotransmissor, é então
transportada pelo citoplasma através de microtúbulos do citoesqueleto até a
membrana da superfície sináptica, por uma proteína específica chamada
sinapsina. Esta proteína “caminha” pelos microtúbulos do citoesqueleto até à
membrana da superfície sináptica, e leva consigo a vesícula sináptica.
Na
membrana da vesícula existem algumas proteínas singulares, que não são
encontradas em nenhum outro lugar de membrana celular. Entre elas estão a sinaptobrevina
e a sinaptotagmina. A sinaptobrevina se liga a um complexo de proteínas,
que por sua vez se liga a sintaxina, uma proteína encontrada apenas na membrana
plasmática, na região da sinapse, ancorando assim a vesícula na membrana. A
sinaptotagmina tem dois sítios de ligação para íons cálcio. Na ausência de íons
cálcio, a sinaptogmina se liga ao complexo de proteína e impede que a vesícula
solte seu conteúdo.
Quando um impulso chega à região sináptica, se abrem canais de cálcio (semelhantes aos canais de sódio mencionados anteriormente), e estes permitem ao cálcio penetrar no citoplasma. A sinaptotagmina se liga ao cálcio e isto permite que a proteína de fusão se ligue ao complexo. Quando chega a este estado, a membrana vesicular pode agora se fundir com a membrana da célula e deixar que a acetilcolina penetre na sinapse. Assim se transmite, ou se propaga, o impulso nervoso aos neurônios vicinais. Todas essas reações dos impulsos nervosos transportadores ocorrem em milisegundos.
As
células contêm muitos tipos de vesículas citoplasmáticas. Cada vesícula tem,
além de seus componentes normais de proteínas de membrana, uma proteína
especial que se denomina Rab, que se encarrega de dirigir cada vesícula
a seu destino correto, funcionando como “rótulos de expedição”, para
especificar o seu destino final. Quando elas chegam ao seu destino, o “rótulo
de expedição” é lido e, se o destino é aquele especificado, permite-se que as
vesículas se fundam e compartilhem os seus conteúdos com a organela receptora.
Se o rótulo especifica algum outro destino, o acesso da vesícula à organela é
recusado.
Enquanto
isso, uma proteína citoplasmática denominada claterina identifica a vesícula
vazia e a cerca com uma gaiola hexamérica, que preserva a membrana e evita que
as proteínas associadas sejam perdidas. A gaiola de claterina permanece unida à
vesícula até que esta possa se reunir com o seu endossoma hospedeiro no
citoplasma, para se encher novamente.
Este processo, descrito nos seus mínimos detalhes, é comum a todos os animais que possuem sistemas nervosos, desde os mais simples invertebrados até os seres humanos. Devido ao fato de este processo representar um mecanismo muito complexo partilhado por insetos e seres humanos, é razoável a suposição de que os nervos e a sinapse nos trilobitas se comportavam da mesma maneira. Assim, um dos mais antigos animais complexos e multicelulares possuía os elementos do sistema nervoso que são encontrados nos insetos modernos e nos seres humanos.
BIOLOGIA
DO DESENVOLVIMENTO DE INSETOS (E TRILOBITAS)
Graças
a recentes avanços na compreensão da biologia molecular do desenvolvimento,
pode-se inferir muito acerca dos processos complexos que permitem que um
simples óvulo de um trilobita chegue a se tornar um descendente funcional. Os
trilobitas pertencem ao mesmo filo que os insetos modernos, e assim pode-se
considerar a formação correspondente de um inseto típico que sofre metamorfose,
como é a Drosophila, ou mosca das
frutas. Como estes insetos são muito pequenos, é impraticável que nasça um
descendente alado e plenamente funcional diretamente a partir de um simples ovo
fertilizado. A estratégia de muitos insetos é botar um ovo que eclode em um
estágio de larva. Uma larva é simplesmente um “ovo” maior, em desenvolvimento,
com pés e uma boca para acumular alimento e produzir em seguida uma forma
adulta. Dentro de cada larva encontram-se as sementes embrionárias de um
organismo adulto completo. Estes tecidos especiais, chamados discos
imaginários, permanecem latentes até a fase da pupa, momento em que o corpo da larva se dissolve e os discos
imaginários se desenvolvem formando as várias partes de um adulto. Este, em si,
é um processo muito complexo, porém as seqüências dos eventos que levam à
formação dos discos imaginários nos dão vislumbres notáveis da complexidade que
razoavelmente concluímos que já existia nos trilobitas.
Enquanto o ovo ainda está dentro do
ovário, são estabelecidos gradientes específicos de produtos gênicos
reguladores dentro do ovo. Estas proteínas se originam do próprio núcleo do ovo
ou de células maternas acessórias que rodeiam o ovo no ovário. Após a
fertilização, são ativadas séries adicionais de genes, produzindo proteínas
reguladoras adicionais, em regiões específicas do ovo fertilizado. Esta distribuição
assimétrica de proteínas reguladoras resulta em cada célula tendo uma
combinação única de reguladores. O equilíbrio desses genes reguladores
determina quais genes são ativados e quais são suprimidos em cada célula, e
esta assimetria, por sua vez, determina cabeça e cauda, e diferenciação ao
longo dos eixos do corpo resultantes.
Estudos genéticos em Drosophila revelaram uma classe de genes
do desenvolvimento que, quando sofriam mutação, resultavam não apenas em uma
única alteração, tal como a cor do olho, mas produziam efeitos em massa que
eram letais, ou resultavam em mudanças monstruosas na forma do corpo. Por
exemplo, uma única mutação gênica em um dos genes reguladores resultou no
crescimento de pernas no local onde se encontram normalmente as antenas, ou na
formação de um segmento extra no corpo, com um par extra de asas. Vastas redes
reguladoras ligam cada um desses genes do desenvolvimento a centenas de outros
genes. Os pesquisadores descobriram que
os genes que estavam controlando o desenvolvimento das moscas das frutas e os
genes que controlam o desenvolvimento dos vertebrados, incluindo camundongos e
homens, tinham estrutura muito semelhante e freqüentemente controlavam partes
análogas dos embriões das moscas e do homem. E assim, estas seqüências de genes
do desenvolvimento, presentes nas moscas e no homem, deviam estar presentes
também nos trilobitas.
Estudos
posteriores revelaram a localização de alguns destes genes no cromossomo.
Quando se identificou e mapeou a série principal de genes reguladores que
determina a polaridade do embrião de Drosophila
(genes HOM-C), os pesquisadores descobriram um fato surpreendente: os genes
que controlavam o desenvolvimento do eixo do embrião, da cabeça à cauda,
estavam localizados no cromossomo na mesma ordem que a das partes da anatomia
do organismo cujo desenvolvimento eles controlavam (colinearidade). Não existe
uma razão funcional óbvia para que ocorra esta correlação de arranjo espacial,
e isso pareceria improvável se as diferentes partes do organismo tivessem se
desenvolvido ao acaso e em épocas muito diferentes.
Estudos
ainda mais recentes mostram a existência de tipos homólogos de genes
reguladores responsáveis pelo ordenamento da organização da cabeça à cauda nos
corpos dos vertebrados, inclusive no homem. Estes genes, chamados genes Hox,
são muito semelhantes aos genes equivalentes na Drosophila (em alguns genes homeóticos, a similaridade entre Drosophila e o homem é de 98%) e estão
localizados no cromossomo humano na mesma ordem que a das moscas das frutas. A
inferência de que tenham uma origem comum é muito provável. É provável também
que esta organização complexa, junto com as complexidades já descritas para o
comportamento das células eucariotas, função sináptica nos nervos, e todos os
milhares de processos de desenvolvimento complexos, estavam já em seus lugares
no trilobita metazoário do Cambriano, uma das formas multicelulares mais
primitivas conhecidas.
O olho tem sido objeto de admiração ao longo do registro da
história devido a suas funções tão críticas e sua organização tão complexa. As
propriedades de alguns olhos de trilobitas, descobertas recentemente, são
semelhantes às de insetos modernos e representam uma “façanha em otimização de
função” (5).
A
lente de cada omatídeo individual era composta por um único cristal de calcita,
sendo o eixo ótico-c do cristal coincidente com o eixo ótico da lente. Isso
deve ter representado um problema extraordinário para o trilobita, já que uma
simples lente esférica e grossa de calcita não poderia fazer com que a luz
produzisse uma imagem coerente. Os trilobitas do Paleozóico Inferior até o
Paleozóico Médio tinham um sistema óptico singular desconhecido em qualquer
outra criatura, que solucionava este problema (6). Esse sistema óptico
compõe-se de duas lentes biconvexas com índices de refração diferentes, unidas
entre si. A interface destas duas lentes é chamada “superfície de Huyghens” (7)
(Fig. 3).
As
lentes biconvexas requeriam uma forma especial para que o olho do trilobita
focalizasse corretamente a luz nos receptores (8). Na Figura 3, o
lado esquerdo mostra como a luz incidente é focalizada através das lentes
biconvexas para produzir uma imagem coerente. O lado direito demonstra como a
imagem é difundida sem as lentes. Levi-Setti afirma:
Quando nos damos conta de que os
trilobitas desenvolveram e usaram tais dispositivos há quinhentos milhões de
anos, nossa admiração é ainda maior. Uma descoberta final: a de que a interface
refratora entre os dois elementos das lentes no olho dos trilobitas foi
projetada de acordo com as construções ópticas desenvolvidas por Descartes e
Huyghens no século 17 – beira a pura ficção científica (9).
O
significado das lentes biconvexas dos omatídios dos trilobitas que vieram mais
tarde merece elaboração ainda maior, sendo que é difícil conseguir um exemplo
melhor de planejamento inteligente. Levi-Setti
continua:
“Quando nós, seres humanos, construímos
elementos ópticos, às vezes colamos duas lentes que têm diferentes índices de
refração, como uma maneira de corrigir certos defeitos das lentes” (10).
Obviamente
ninguém põe em dúvida que tais elementos ópticos em câmaras fotográficas,
lunetas e telescópios são resultado de planejamento inteligente e Levi-Setti
concorda no caso do olho do trilobita:
O olho de um trilobita bem poderia
qualificar-se para a obtenção de uma patente de invenção (11).
Quando uma lente como essa é
encontrada na natureza, a lógica exige que o planejamento inteligente seja um
elemento necessário para a explicação de sua formação. O mesmo autor continua
dizendo:
O que gostaríamos de ouvir, para
apaziguar nossa crença darwinista, é que as novas estruturas visuais evoluíram
em resposta a novas pressões ambientais para sobrevivência.(12,13) E sugere que isto “possivelmente permitiu ao trilobita ver em
águas mais profundas, no crepúsculo, ou em água turva.” (14) E acrescenta ainda outras vantagens
imaginárias como o reconhecimento mais rápido do perigo, ou “o acasalamento mais efetivo com imagens mais
claras”.
Figura
3 - No lado esquerdo da figura é mostrado um esquema da “Superfície de
Huyghens” (linha em forma curva) na lente do olho de um trilobita do
Ordoviciano. A lente não tem aberração esférica e forma-se uma imagem coerente.
No lado direito é mostrado um esquema sem a “Superfície de Huyghens”, que
produz uma imagem difusa.
Os trilobitas mais antigos não possuíam as lentes sofisticadas que são descritas acima, porém tinham olhos mais parecidos com os dos insetos atuais. Porém, não há registro fóssil de formas intermediárias. Quando a lente de Huyghens apareceu pela primeira vez nos trilobitas, ela já era plenamente funcional.
O mecanismo regulador do desenvolvimento do
olho dos trilobitas primitivos deveria realmente ser complexo, pois se estima
que 2.500 a 5.000 genes estão envolvidos no processo de desenvolvimento do olho
dos insetos. Cada faceta individual ou omatídeo de um olho composto de Drosophila consiste de um grupo de oito
células, sete das quais se transformarão em receptores de luz. Descobriu-se que
uma dessas células retinais, chamada R7, era responsável pela detecção da luz
ultravioleta. Isto já foi sido estudado por vários anos e verificou-se que a
via para transformar uma célula não diferenciada em uma sofisticada célula
detetora de UV segue uma série de interações complexas.
A membrana da célula R7 contém
proteínas especiais, denominadas receptoras da tirosina quinase (RTK). Esta
proteína possui um sítio receptor extracelular, uma região transmembrana e uma
região enzimática intracelular. Quando algum ligante externo se liga ao
receptor (neste caso é o ligante de membrana da oitava célula), a molécula se
une com outro RTK, formando um dímero. As duas moléculas então se empenham na
fosforilação recíproca de três resíduos específicos de tirosina, cada um na outra
molécula. Assim fosforilada, a região citosólica pode se ligar a uma proteína
citoplasmática específica (GRB2) que reconhece o RTK fosforilado. Quando a GRB2
se liga ao RTK, este pode então se ligar a uma terceira proteína, Sos. O
complexo Sos faz com que a proteína associada à membrana, Ras, perca GDP, que é
então substituído por GTP. Nesta condição, a proteína Ras se liga à proteína
chamada Raf, uma quinase da treonina/serina. Quando ligada ao Ras ativado, Raf
é capaz de ligar e fosforilar outra quinase específica da tirosina/treonina, a
MEK, ativando-a. MEK por sua vez ativa uma enzima citoplasmática, a MAP
quinase, através da fosforilação dos resíduos de tirosina e treonina nesta
enzima. A MAP quinase está aparentemente envolvida na fosforilação das proteínas
de ligação ao DNA e outras proteínas celulares chave, que resultam na mudança
da direção da diferenciação celular, de tal modo que tal célula agora se
transformará numa R7 normal. Processos
semelhantes são encontrados em todas as células de organismos eucariontes
multicelulares, presumivelmente também nos trilobitas e, com pequenas
alterações, também nos eucariontes unicelulares (leveduras e protozoários).
Recentemente, como resultado da
manipulação de um gene do desenvolvimento do olho, o “eyeless”,
produziram-se moscas com olhos em várias partes do corpo, incluindo as asas,
pernas e extremidades das antenas, como resultado da ativação do gene em
posições anormais. Um gene mestre semelhante foi encontrado nos vertebrados,
que possuem olhos completamente diferentes dos insetos. O gene do homem,
camundongo e outros animais são quase idênticos ao da Drosophila. Quando o gene apropriado de um cromossomo do camundongo
foi inserido em uma mosca, ele produziu olhos de mosca em todos os lugares do
corpo em que foi ativado (provavelmente aconteceria a mesma coisa se o gene
humano fosse utilizado). Os dois genes
são suficientemente semelhantes, de modo que o gene de mamífero leva à formação
de um olho de mosca. Seguindo a mesma linha de raciocínio, chegamos à conclusão
de que o mesmo sistema de genes que leva ao desenvolvimento do olho estava
presente e funcionando nos primeiros trilobitas.
Estão sendo
encontradas cada vez mais vias
metabólicas do desenvolvimento que são compartilhadas por um grande número de
organismos. Supõe-se que a maioria delas estaria presente nos trilobitas. Por
exemplo, os genes responsáveis pela organização da dorso-ventralidade no homem
foram descobertos, utilizando os genes de Drosophila
como sondas moleculares. Os genes responsáveis pela organização do cérebro
humano na embriogênese foram descobertos, também utilizando os genes de Drosophila como sondas.
O
olho, a parte posterior do cérebro e a medula espinhal, as conexões dos
axônios, a diferenciação dos músculos do esqueleto e do coração, a resposta
fotoperiódica, a escultura dos tecidos envolvendo a morte de células
selecionadas (apoptose), a modelagem embrionária, a sinalização celular e
milhares de outros exemplos de processos “conservados evolutivamente” poderiam
ser citados. Até a formação dos membros é dirigida, nas moscas das frutas, por
um gene (Hedgehog), cujo gene homólogo nos vertebrados (Hedgehog Sônico)
comanda a formação dos membros em todos os vertebrados conhecidos, incluindo o
homem, camundongo, galinha e peixe. Os complexos mecanismos de controle
precedem claramente qualquer organismo com membros conhecido e é provável que
todos estes processos estivessem em operação já no trilobita.
Foram
citados vários exemplos que ilustram a complexidade de células eucariotas
vivas, sistemas nervosos, processos de crescimento e órgãos já presentes num dos primeiros metazoários, o trilobita.
Há centenas de outros exemplos semelhantes aos usados até aqui. O trilobita, um
dos animais complexos mais antigos que aparecem no registro fóssil, surgiu no
Cambriano Inferior.(17) Os trilobitas são artrópodes, o mesmo grupo
dos insetos modernos. As células dos trilobitas se dividiam de maneira
semelhante à de todos os eucariotas modernos. Os mecanismos moleculares estavam
todos no seu devido lugar, todos funcionando como acontece nos insetos
modernos. Os trilobitas tinham sistemas nervosos tão complexos como os dos
insetos modernos. As sinapses do sistema nervoso dos trilobitas funcionavam
como as sinapses de todos os organismos modernos. Os olhos dos trilobitas
manifestam toda a complexidade e desenvolvimento integrados das formas
modernas. Os olhos se desenvolveram por processos não só semelhantes aos dos
outros artrópodes, como também semelhantes aos dos vertebrados, incluindo o
homem. O mesmo acontece com os pleópodos, as brânquias, as patas, as antenas e
outras estruturas complexas. Os trilobitas e outras formas aparecem no cenário
plenamente formados, como organismos perfeitamente competentes.
Sendo que as complexidades que acabamos
de descrever estavam todas presentes e plenamente funcionais num dos primeiros
animais multicelulares para o qual há registro, pode-se formular a pergunta: De
onde derivaram estas complexidades? Onde e quando aconteceu a evolução? Não há
evidências indiscutíveis de alguma forma anterior de onde possam ter se
originado. Conway Morris, examinando os passos que podem ter conduzido aos
verdadeiros artrópodes (filo a que pertencem os trilobitas), conclui: Tudo isto na verdade é muito especulativo, e
geralmente gera mais interrogações que respostas. (18) Além
disso, não há evidência nos sistemas biológicos de um mecanismo que adicione
informação aos sistemas complexos. (19) Argumentar que eles
derivaram de formas do Pré-cambriano que não foram conservadas porque não
possuíam partes duras, é argumentar a partir da falta de evidências. De fato,
foram encontrados fósseis com partes moles conservadas em sedimentos de muitas
localidades do Cambriano e do Cambriano Superior. Não há nenhuma seqüência
evolutiva confirmada no Pré-cambriano que conduza ao trilobita, que possa ser
justificada pelos mecanismos darwinianos, logo se pode concluir que no
Pré-cambriano não houve evolução darwiniana do trilobita.
Os sistemas bioquímicos complexos e os sistemas orgânicos
integrados dos trilobitas, que acabamos de descrever, não surgiram por acaso.
Os mecanismos darwinianos não demonstraram ser fatores ativos nem causais, nem
foram considerados universalmente como uma explicação científica razoável para
os fenômenos descritos neste artigo. Quando se procura fazê-lo, o resultado não
tem sido mais efetivo que a tentativa proposta por Levi-Setti para explicar a
formação das lentes duplas do trilobita. Os estudos destes sistemas denunciam
as inadequações da teoria da evolução de Darwin. Esta pode ser a razão pela
qual alguns autores evolucionistas, quando escrevem livros sobre as formas mais
antigas de vida, evitam cuidadosamente tratar do repentino aparecimento de
incontáveis formas complexas. A atitude deles parece dizer: “Se estas coisas estão lá, então a evolução
deve ter sido capaz de fazê-las.”
No entanto, temos visto, mediante cuidadosa consideração de
evidências, que a origem dos sistemas biológicos complexos e dos sistemas
integrados de órgãos dos trilobitas, e por extensão dos organismos biológicos
em geral, não pode ser explicada pela evolução darwiniana (uma extensão de uma
filosofia naturalista na qual não há lugar para a intervenção de uma
Inteligência Criadora). Quando se usa a evolução darwiniana como explicação
para a existência de sistemas vivos complexos, isto chega a ser um conceito
filosófico ou um conceito quase religioso sustentado por aqueles que desejam
que o mundo não tenha um Projetista.
Mesmo
que o planejamento e propósito possam ser razoavelmente inferidos a partir dos
dados biológicos apresentados neste artigo, e mesmo que a existência de
planejamento logicamente implique a operação de um projetista inteligente, o
agente do planejamento e o mecanismo empregado pelo projetista não podem ser
identificados por meios científicos. Até agora temos pouca ou nenhuma
ferramenta que possa identificar o conceito não palpável de inteligência em biologia, para que ele
possa ser estudado e caracterizado. O modo, mecanismo, localização, domínio ou modus operandi da inteligência na
biologia não são conhecidos. A interface entre a inteligência e o mundo
material até agora permanece como um mistério.
Pelo menos dois métodos possíveis podem ser explorados para
estudar planejamentos inteligentes. Primeiro pode-se postular que haja um
objetivo ou lógica funcional alojada nos organismos vivos, tão real e objetiva
como as leis da física. A natureza e origem desta lógica e sua função em
efetuar mudanças no mundo biológico, seria o centro do estudo. Este enfoque
coloca o planejamento no núcleo da ordem natural.
O segundo enfoque consiste em
aceitar o primeiro, e afirmar ainda que o projetista atuou na natureza, através
de toda a história da vida no universo, para realizar certos propósitos. Este
enfoque reconheceria que um Projetista Inteligente e seu modo de operação estão
fora do campo da ciência, e devem ser estudados através de métodos
interdisciplinares e conceitos de teologia e filosofia. De fato, quando
pesquisamos mais além da inferência do planejamento e seus propósitos, saímos
do domínio da ciência e penetramos na filosofia e teologia. Os propósitos do
Projetista Inteligente seriam o foco do estudo, e seu efeito sobre a história
da vida no universo teria de ser considerado. Claramente este é um campo maduro
para estudos adicionais de cientistas, filósofos e teólogos dentro da tradição judaico-cristã.
Mesmo que os autores creiam também que a inteligência se origina na mente de um
Projetista Inteligente Supremo, o Deus Cristão, e é ativada como parte do
propósito de Deus para o universo, esta crença não é essencial para o estudo do
Projetista Inteligente como teoria científica. O planejamento é uma inferência
razoável, como mostra o trilobita, e como tal é aberto à investigação
científica tanto pelo que crê como pelo que não crê.
1. “Radiométrico” significa a medida do tempo
geológico baseada na desintegração de elementos radiativos.
2.
Isto é sustentado por Harold J. Morowitz, biofísico que
escreveu sobre os primeiros protocelulares. (Veja Beginnings of Cellular Life. New Haven:
Yale University Press, 1992, p.51).
3.
J. S. Levinton, G. Wray, e L.
Shapiro, “Molecular Evidence for a Deep Precambrian Divergence of Animal Phyla
I, ”Geological Soc. of America :Meeting. Denver, CO, 1996: A-52. G. Wray, J. S. Levinton e L. H. Shapiro
“Molecular Evidence for a Deep Precambrian Divergence of Animal Phyla II” ibid;
and G. Wray, J. S. Levinton, e L. H. Shapiro, “Molecular Evidence for Deep
Precambrian Divergences among Metazoan Phyla,” Science 274 (1996): 568-73.
4.
David Sharp, Gregory Rogers, e
Jonathan Scholey, “Microtubule Motors in Mitosis”, Nature 407 (sep. 7, 2000):41-47.
5. O
físico nuclear Ricardo Levi-Setti (diretor do Fermilab na Universidade de
Chicago) e autoridade em trilobitas, fez um profundo estudo dos olhos do
trilobita, registrado em seu livro Trilobites,
(Segunda edição, Chicago: The University of Chicago Press, 1993).
6.
Levi-Setti, Trilobites, 29-74.
7. Os
princípios óticos envolvidos nos olhos dos trilobitas foram explicados em detalhes
por Huyghens e Descartes no século XVII, porém o olho do trilobita já
funcionava perfeitamente bem usando estes princípios ópticos muito antes do
matemático holandês ter explicado o seu funcionamento.
8.
Levi-Setti, Trilobites, 55.
9.
Ibid., 55
10. Ibid., 44
11. Ibid., 57
12. A
honestidade de Levi-Setti é admirável. Admite que buscou todos os meios para
dar uma explicação evolucionista, e falhou.
13. Ibid., 59
14. Ibid.
15. Ibid., 66
16. G. Rubin, “Secrets of the Fly Eye,” Discover
17:7 (jul. 1996): 110.
17. A
base inferior do Cambriano às vezes é definida sem muita precisão como o ponto
na coluna geológica onde os primeiros trilobitas apareceram.
18. 18.S. Conway Morris. The Crucible
of Creation (New York: Oxford University. Press 1998), 184.
19. L. Spetner. Not By Chance (New
York: Judaica Press, 1997).
20. S.Bengston e Y. Zhao, “Fossilized Metazoan Embryos from the Earliest
Cambrian.” Science 277 (set. 12,
1997): 1645-48. S Xiao, Y: Zhang, e H. A. Knoll, “Three-dimensional
preservation of algae and animal embryos in Neoproterozoic Phosphorite,” Nature 391 (fev. 5, 1998): 553-57;
C.-W. Li e J.-Y Chen, “Cambrian Sponges with Celullar Structures”, Science 279 (fev. 6, 1998): 879-82.
Quantitative Biology 50
(1985): 301-6. Science 270 (1995):
598-604.