Arquivo mensais:novembro 2016

20 de novembro e a Origem dos Hominídeos

Flávia Callefo, Paleontologia, Para refletir

Domingo passado foi o Dia da Consciência Negra, 20 de Novembro. Neste dia, além de ser relembrada a morte de Zumbi dos Palmares, líder do Quilombo dos Palmares e símbolo da luta contra a escravidão dos negros no Brasil, também é o dia de refletirmos o valor da cultura do povo africano no país e seus legados. Eu estava procurando algum tema para escrever para o blog quando, a partir de uma reflexão a respeito de alguns questionamentos por parte de pessoas quanto a manutenção ou não desta data como feriado, me fez chegar à conclusão de que seria oportuno e ideal aproveitar para escrever sobre algo muito importante: a Evolução dos Hominídeos e o quanto o racismo pesou na pesquisa científica a respeito.

Uma breve história da evolução dos hominídios

Ao contrário do que o senso comum tende a levarmos a crer, a história evolutiva humana não segue uma evolução linear, partindo de um primata ancestral e chegando no ser humano atual. Muitas descobertas fósseis revelaram que várias espécies de hominídeos tiveram sua origem e chegaram a coexistir. É estimado que entre 6 a 8 milhões de anos atrás surgiram os primeiros hominídeos, grupo geral a qual as espécies que divergiram dos macacos se encontram. Os mais antigos hominídeos pertencem ao gênero Ardipithecus, grupo ainda muito semelhante aos macacos, principalmente com relação à postura não ereta. Em seguida, surgiram os Australopithecus aferensis, espécie a qual pertence a famosa Lucy, o fóssil mais completo e bem preservado já encontrado até agora. As espécies pertencentes ao gênero Australopitecus, em comparação com os Ardipithecus, possuíam a postura mais ereta e a caixa craniana um pouco maior. Seguindo estas modificações fenotípicas, segue o gênero Homo, sendo a espécie mais antiga a Homo habilis, da qual, sim, linearmente se seguiu até chegar a nós diretamente (ou seja, são nossos ancestrais diretos). O Homo habilis, de cerca de 2,5 milhões de anos atrás, alcançou dois grandes feitos para a linhagem: o uso de ferramentas e a conquista de novos continentes (foi o primeiro que saiu da África). Seu sucessor, o Homo erectus, de sobrecenho mais protuberante e crânio menor do que o atual, já possuía maior habilidade manual, trabalhava com utensílios utilizando o que encontrava na natureza, fazia uso do fogo e alcançou continentes como Ásia e Europa. Estudos revelaram a coexistência entre o Homo habilis e o Homo erectus. Mais para o final do Pleistoceno, surgiram os Homo neanderthalensis, os neandertais, cujas características físicas se aproximavam ainda mais do homem atual, porém ainda possuíam membros mais curtos e sobrecenho protuberante. Os Homo sapiens surgiram na África e logo alcançaram a Europa e a Ásia, e quando foi possível através da diminuição do nível do mar, atravessaram o estreito de Bering e alcançaram o continente americano.

Árvore filogenética dos hominídeos (Museu de História Natural de Londres)
Árvore filogenética dos hominídeos (Museu de História Natural de Londres)

Existe raça?

Por muitos anos, principalmente no século passado, a ciência era bastante influenciada por políticas e ideologias dominantes na sociedade. O pensamento racista tinha forte influência em pesquisas com relação à evolução do homem, existindo desde vertentes que negavam a origem comum africana até estudos que tentavam comprovar por meios empíricos a “superioridade da raça branca”. Exemplos variam desde o francês Joseph-Arthur Gobineau, com sua obra Ensaio sobre a Desigualdade das Raças Humanas, que se aproveitou equivocadamente da classificação hierárquica das espécies de Carlos Lineu (em Português) para inaugurar o “racismo científico”; desde aqueles que se aproveitavam da hipótese multirregionalista da evolução humana para tentar justificar que o homem branco teria uma origem diferente dos outros. Hoje, graças aos avanços tecnológicos, as pesquisas paleoantropológicas são muito bem respaldadas por evidências moleculares e genéticas, que geraram provas por enquanto irrefutáveis para a origem da espécie humana, que está se tornando cada vez mais refinada. O que se sabe hoje, graças às análises de DNA mitocondrial de espécimes fósseis, por exemplo, é que, sim, tivemos a mesma origem comum: na África, entre 140 a 300 mil anos atrás.

Systema Naturae, de Carlos Lineu (Carolus Linnaeus), no qual as espécies são classificadas hierarquicamente.
Systema Naturae, de Carlos Lineu (Carolus Linnaeus), no qual as espécies são classificadas hierarquicamente.

Porém, a descoberta da origem comum não foi suficiente para conter debates a respeito da separação do ser humano em raças. É importante salientar e valorizar os estudos genéticos, principalmente a respeito das mutações que geram fenótipos tão variados e conferem a adaptação a condições ambientais diferentes. A variabilidade genética entre populações é o que faz com que o ser humano tenha características tão diferentes entre si em várias regiões do mundo, mas não tem significado biológico para a separação em raças. Uma das mais recentes tentativas está no best-seller A Troublesome Inheritance (Uma Herança Incômoda), do britânico Nicholas Wade, publicado em 2014, no qual o autor utiliza dos estudos de Lineu e até de avançados estudos de variação genética para defender a separação dos humanos em raças, defendendo até que a desigualdade entre os humanos, inclusive no âmbito socioeconômico, se daria por conta de uma seleção natural nos genes. É claro que esta obra também foi recebida com cautela e descrédito por uma grande parte da comunidade científica, mas a questão é que ainda é necessário quebrar correntes como estas.

Aproveitando as reflexões do dia 20 de Novembro, uma das conclusões que consigo tirar é que, mesmo com tantos avanços na Ciência, é necessário também termos avanços no senso de humanidade e na maneira com que lidamos com o conhecimento. Numa sociedade moderna onde haja bom senso para se lidar com a Ciência, não pode haver espaço para confundir o pensamento científico com a defesa de posições pessoais, sejam políticas, ideológicas ou mesmo de religião, para tentar impor na sociedade ideologias de determinados grupos. Isto não deixa de ser uma tentativa de se perpetuar a pseudociência e o preconceito. Por essas e outras questões que acho mais do que justo dias como o da Consciência Negra, para que um dia, quem sabe, haja avanços na consciência humana.

Quando a tragédia vira registro

Carolina Zabini, Geociências, Paleontologia, para refletir, Tempo geológico, ,

Who has dressed you in strange clothes of sand?
Who has taken you far from my land?
Who has said that my sayings were wrong?
And who will say that I stayed much too long?
Clothes of sand have covered your face
Given you meaning, taken my place
Some make your way on down to sea
Something has taken you so far from me
Does it now seem worth all the color of skies?
To see the earth through painted eyes
To look through panes of shaded glass
See the stains of winter’s grass
Can you now return to from where you came?
Try to burn your changing name
Or with silver spoons and colored light
Will you worship moons in winter’s night?
Clothes of sand have covered your face
Given you meaning but taken my place
So make your way on down to the sea
Something has taken you so far from me

Clothes of sand, Nick Drake

 

De modo geral, o destino final das partículas sedimentares é o fundo de uma bacia sedimentar, que pode ser o fundo do mar, por exemplo… E neste processo lento e incessante cada ciclo de soerguimento transforma essas partículas e as coloca novamente para o “reinício” do ciclo. O ciclo mencionado aqui é o das rochas, que forma não só as sedimentares mas também ígneas (magmáticas, do magma dos vulcões) e metamórficas (transformadas por grandes pressões e temperaturas). A música de Nick Drake acima fala um pouco sobre este ciclo, você percebeu? 😆 (É uma das poucas músicas com conteúdo de geologia que conheço… )É este ciclo um dos grandes responsáveis pelas mudanças geográficas/geomorfológicas que vemos na Terra e que não ocorrem em Marte nem na Lua, por exemplo; a Lua de Dante Alighieri (1265-1321) é a igualzinha a que você vê hoje.

Voltando ao ciclo… são também partes dele (junto com a tectônica de placas e outros processos geológicos) que levam a grandes tragédias humanas. Terremotos têm seus mais antigos registros em documentos chineses (1177 a.C.)*, avisos sobre o perigo de tsunamis no Japão tem pelo menos 600 anos **, e atividades vulcânicas intensas já deixaram suas marcas por diversas vezes na história humana (veja no link as maiores tragédias associadas a esses eventos) ***.

Os fósseis, isto é, restos ou vestígios de vida ou de sua atividade, com mais de 11.000 anos, têm sua origem ligada ao ciclo das rochas. Em especial, as rochas sedimentares são as que normalmente contêm os fósseis. Isso porque o resto de um organismo também é transportado e depositado como uma partícula sedimentar. É um pedaço de vida que se une aos processos de formação da rocha sedimentar que, ao longo do tempo geológico se transforma em rocha. Em outros posts já comentamos que o tempo geológico é bastante distinto do tempo que percebemos como humanos. A pergunta que estamos tratando hoje é se todo resto ou vestígio de vida fica preservado… será??  Os fósseis que encontramos são na verdade a exceção à regra. A maioria dos organismos se decompõe; além disso, a formação do registro fossilífero é episódica. Grandes eventos como enchentes, tsunamis, vulcanismos, desmoronamentos é que preservam. Se pensarmos na história recente de desastres naturais no Brasil podemos dizer que há grandes chances da tragédia do Rio Doce (2015) e dos deslizamentos no interior do Rio de Janeiro (2011) formarem um registro fossilífero daqui a pelo menos 11.000 anos. Na nossa escala de tempo esses eventos são incomuns, mas na escala do tempo geológico eles ocorrem (não com periodicidade, mas com frequência); e por envolverem grandes áreas, enormes quantidades de sedimentos e pouco tempo, têm maiores chances de preservar. Enfim, são registros de eventos catastróficos que perfazem a maior parte do material de estudo dos paleontólogos e também dos geólogos que trabalham com rochas sedimentares.

Preciso salientar aqui que a ocupação desordenada da margem de rios e encostas, e no caso do Rio Doce, a represa de sedimentos, são ações antrópicas, e o homem é a primeira espécie a alterar o ambiente em larga escala. O que quero dizer é que os registros que temos são resultado de eventos naturais, e o registro fóssil do futuro será bem diferente. Vamos torcer para que existam paleontólogos até lá…!

 

Visite os links abaixo para maiores dados nas atividades geológicas citadas.

*http://pubs.usgs.gov/gip/earthq1/history.html

**http://historyofgeology.fieldofscience.com/2011/03/historic-tsunamis-in-japan.html

*** http://volcano.oregonstate.edu/deadliest-eruption

Escute aqui a música de Nick Drake na versão de Renato Russo

 

NO FINAL DO ÚLTIMO SEGUNDO DO TEMPO GEOLÓGICO: O QUATERNÁRIO

Frésia S. Ricardi-Branco, Paleodiversidade, São Paulo, , , ,

O Quaternário é dividido em duas épocas: o Pleistoceno, que vai de 2 Ma até 10.000 anos antes do presente e o Holoceno, que chega até hoje. A tendência, que levou ao resfriamento geral do planeta iniciado no Mioceno, se intensificou durante o Pleistoceno. Assim, o clima foi caracterizado por intervalos glaciais com momentos mais amenos como o que atualmente vivemos. Segundo as evidências indicam (registros de mudanças na distribuição da vegetação, alterações no registro sedimentar observadas em testemunhos retirado do oceano Pacifico e Atlântico, etc.) esses ciclos podem se ter repetido de 10 a 20 vezes com uma periodicidade de 100.000 anos nos últimos 2 Ma. Durante os intervalos glaciais o clima a nível global foi frio e seco, com o desenvolvimento de extensas calotas de gelo que cobriram aproximadamente 30% da superfície do planeta, especialmente nos continentes do hemisfério norte, enquanto que nos continentes do hemisfério sul o clima foi muito mais frio, seco e com glaciares de montanha extensos nos Andes.

As mudanças climáticas estão associadas a vários fatores influenciados por deriva continental, orogêneses, alterações nas concentrações do CO2 da atmosfera, correntes oceânicas, etc. No caso da deriva continental uma das causas foi o isolamento do continente antártico, iniciado com o rompimento do Gondwana e que levou à instalação da corrente marinha fria subantártica no hemisfério sul, hoje conhecida como corrente de Humboldt, responsável por serem tão geladas as águas da costa do Chile e do Peru. As mudanças na deriva continental também influenciaram na formação dos extensos lençóis de gelo continentais, no isolamento do oceano ártico e na formação de mares congelados no hemisfério norte. As orogenias, como a dos Andes e particularmente da Ásia central, com o soerguimento dos planaltos dos Himalaias e Tibete produziram um acúmulo de áreas elevadas a partir do Mioceno. Por outro lado, a consequência da explosiva expansão das florestas dominadas por angiospermas acontecida durante o Paleogeno incrementou o sequestro de carbono nos continentes na forma de jazidas de carvão, o que levou a uma redução na concentração do principal gás do efeito estufa da atmosfera. Todas essas alterações repercutiram de forma considerável nos ecossistemas que passaram a ser muito dinâmicos, e a nossa espécie surgiu nesse contexto de mudanças climáticas drásticas e rápidas, claro considerando a enorme dimensão do tempo geológico.

Pois bem, no sudeste do Brasil, embora não se tenha notícias de calotas de gelo dessa época, o clima também oscilou, alternando períodos muito secos e mais frios do que o atual, com momentos mais cálidos e úmidos como os de hoje. Os registros de vida no estado de São Paulo são mais abundantes para o final do Pleistoceno, onde são encontrados, por exemplo, no Município de Iporanga, dentro das cavernas e abismos do Parque Estadual Turístico do Alto Ribeira (PETAR), ossadas relacionadas à megafauna. Os registros são bastante abundantes embora a maioria dos esqueletos se apresentem desarticulados e misturados. Nesses há ossos, entre outros, de tigres dente de sabre (Smilodon), preguiças gigantes (Eremotherium, Lestodon, Ahytherium, Nothotherium; Figura 1), parentes dos elefantes conhecidos como Stegomastodon, tatus gigantes ou Glyptodon, e perissodáctilos como o Toxodon (Figura 2, endêmicos de América do Sul, de tamanho semelhante a um rinoceronte). Uma vez que os conjuntos de ossos se encontram muito misturados, podem ter correspondido a várias comunidades diferentes, mas representam uma composição da megafauna característica da região intertropical e, sem lugar a dúvida, muito diferente da fauna atual da região. O mesmo podemos comentar acerca da vegetação que, pelo tamanho da megafauna e pelos registros conhecidos, principalmente correspondentes a polens, era uma vegetação mais aberta que a atual.

Diferentes vistas do esqueleto de uma preguiça gigante, exemplar exposto no Museu de Ciências Naturais - PUC Minas, Belo Horizonte, MG.
Figura 1 – Diferentes vistas do esqueleto de uma preguiça gigante, exemplar exposto no Museu de Ciências Naturais – PUC Minas, Belo Horizonte, MG.

Da vegetação também temos registros a partir aproximadamente do final do Pleistoceno. Um dos mais extensos, inclusive para a América do Sul, foi encontrado ao perfurar a cratera deixada pelo impacto de um meteoro, fato acontecido possivelmente durante o Neogeno na região de Parelheiros, próxima à cidade de São Paulo. A cratera, conhecida como de Colônia, tem um diâmetro de 3,6 km e se calcula que esteja preenchida por cerca de 300 metros de sedimentos. Os testemunhos rasos estudados possuem uma extensão média de 8,5 m devido à dificuldade de se realizar a perfuração mais profunda e recuperar os sedimentos preservando o empilhamento original das camadas de forma manual. Para se obter um testemunho completo de todo o registro sedimentar presente na cratera seria necessário contar com uma estrutura de perfuração semelhante àquelas utilizadas para prospecção de petróleo, o que envolve um custo muito elevado. O estudo desses registros, principalmente utilizando estudos de conjuntos de microfósseis, como polens e esporos, mostraram a evolução da vegetação no local nos últimos 50.000 anos, que alternou de uma floresta com araucárias nos intervalos mais frios para a Mata Atlântica nos momentos de clima mais ameno como o de hoje, embora com diferentes espécies em cada um dos interglaciares identificados, sendo o último acontecido no Holoceno. Dessa forma, chegamos aos dias de hoje onde estão sendo incluídos dentro do registro sedimentar os restos de vida que virão nos próximos milhões de anos deverão tornar-se fósseis.

 

Vamos deixar o mamute extinto

Flávia Callefo, Paleodiversidade, Para refletir, ,

Há poucos anos se vêm noticiando mundo a fora tentativas mirabolantes de trazer animais já extintos de volta à vida, como o grandioso mamute. Este grande animal pleistocênico é o maior alvo desta ideia por razões diferenciadas, dentre elas, a facilidade de encontrar seus corpos mumificados extremamente bem preservados devido ao aparecimento de diversos espécimes por conta do derretimento do gelo em regiões como a Sibéria. Não é de se estranhar que, vendo-os assim tão bem preservados, a ideia de “revivê-los” fica extremamente atraente, seja pelo fascínio que estes grandes animais despertam, seja pela ambição de ser dono de um grande feito como este.

Bebê mamute mumificado. Créditos: Martin Meissner
Bebê mamute mumificado. Créditos: Martin Meissner

Mas será que a interferência nos caminhos que foram traçados naturalmente pela história do nosso planeta seria realmente uma boa ideia? O que seria do pobre mamute, que fora adaptado para os períodos glaciais da Terra, a habitar grandes espaços, correr atrás de suas presas e se defender de seus predadores, bem ao modo da Era do Gelo? Os tempos eram outros, as características físicas e ambientais de nosso planeta eram outras.

O surgimento de novas tecnologias na área da biologia molecular tende a aguçar a mente dos pesquisadores mais ambiciosos, o que é excelente para novas descobertas, chances de desenvolvimento de cura e tratamento de doenças, e principalmente, um maior domínio e possibilidade de manipulação do genoma de inúmeras espécies, incluindo o ser humano. E por que não os mamutes?

Em meados de 2015, o geneticista George Church, de Harvard, e seus colaboradores, anunciaram que utilizaram uma técnica de “edição de genes chamada CRISPR (do inglês Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, ou seja, Repetições Palindrômicas Curtas Agrupadas e Regularmente Interespaçadas) para inserir genes de mamute em elefantes. Estes genes inseridos seriam os responsáveis pela expressão de alguns caracteres dos mamutes, como tamanho das orelhas mais reduzido, cor e comprimento dos pelos e a presença de gordura subcutânea. É claro que pesquisadores como estes têm em mente que, apesar da ideia soar simples, há muitas questões em jogo, como a reação das células à expressão desses genes, se de fato conseguiriam dar origem à tecidos especializados, etc.

Pensando em um futuro não muito distante, e se por acaso um experimento como este tivesse sucesso? E se nascesse um mamute de um elefante vivo? Outra questão importante a se pensar é com relação aos efeitos do meio externo ao fenótipo (características físicas do organismo que têm origem da expressão dos genes). Seria um híbrido com características tão semelhantes assim aos mamutes pleistocênicos? São inúmeras questões a serem pensadas além do experimento em laboratório. Pensando em um sucesso ainda maior (que é com relação à sobrevivência desses híbridos), até quanto tempo viveriam? Ou seriam saudáveis por quanto tempo? E penando na manutenção desses animais, teriam eles, obviamente, que ficarem restritos à ambientes polares, com alimentação fornecida e especializada, etc.

Quero deixar claro que não estou querendo levantar somente os aspectos negativos deste tipo de pesquisa, até por que acho que a ousadia é um estímulo para mover a Ciência, e nela há espaço para qualquer experimento, desde que esteja de acordo com as questões éticas. Mas o objetivo deste post é levantar as implicações à longo prazo e gerar uma reflexão do quanto valeria a pena realizar tal façanha. Apenas sou mais adepta da ideia de se utilizar técnicas como esta, por enquanto, para tentar auxiliar na luta contra a extinção de espécies atuais devido às ações antrópicas, por exemplo.

Como diz a famosa expressão, a natureza sabe o que faz.  Os eventos de extinção que ocorreram ao longo da história da vida na Terra, sejam eles por causa da própria evolução da geosfera (por exemplo, o movimento das placas tectônicas e vulcanismo, que expeliram enormes quantidades de gases na atmosfera), ou por interações ecológicas (competição entre espécies, predação, etc), ou como obra do acaso (como os impactos de corpos celestes), apesar de terem sido catastróficos para os seres que viviam nestes períodos, foram responsáveis pela “reciclagem” da vida na Terra, ou seja, possibilitaram o surgimento de novos organismos, de novos nichos, até a vida se moldar ao que conhecemos hoje. Estamos aqui devido às extinções ocorridas? Provavelmente elas têm grande parte nisso.

A evolução da vida tende a acompanhar as mudanças que a Terra vai sofrendo com o passar do tempo geológico, mas o tempo sentido pelo homem é curto demais, tem uma escala muito, mas muito menor. Então tendemos a não enxergar os benefícios causados por eventos catastróficos ou mudanças naturais, quanto menos ainda perceber os efeitos que o ambiente causa, à longo prazo, no sucesso ou “fracasso” da sobrevivência de uma espécie. Pensando desta maneira, apesar de também sermos agentes causadores de mudanças, nossas ações estão causando um prejuízo à biodiversidade do planeta muito mais além da conta para a recuperação natural dessas extinções provocadas. Mas isto seria uma discussão para outro post.

Quanto aos mamutes? Por mim é melhor deixá-los extintos, para o bem deles, e para o bem do nosso planeta. Sim, a natureza sabe o que faz, e às vezes o acaso faz bem também!