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Os achados do Marrocos e as novas raízes da espécie humana (e por que é comum que a ciência se reconstrua)

Na Paleontologia e na Biologia Evolutiva, a evolução humana é um dos assuntos mais populares e, ao mesmo tempo, mais polêmicos. Não poderia ser diferente, afinal trata-se do nosso ramo na árvore da vida. Se por um lado, a evolução humana atrai a curiosidade dos sedentos por ciência, por outro, atrai reações menos amistosas dos negadores da ciência. Para aqueles que negam o fato de nossa ancestralidade em comum com todos os outros organismos do planeta, é uma afronta se deparar com a história mais próxima desta relação de parentesco. É uma afronta se deparar com o fato de que há uma íntima relação de parentesco dos humanos com os símios sem rabo, como o chimpanzé, o bonobo, o gorila, o orangotango ou o gibão.

Relações evolutivas dos Hominidae viventes. Da esquerda para a direita: Pongo pygmaeus (orangotangos), Gorilla gorilla (gorilas), Homo sapiens (humanos), Pan troglodytes (chimpanzés) e Pan paniscus (bonobos). Fonte: Nature, 2012.

Por conta disso, são comuns perguntas como: “se os humanos vieram dos macacos, por que não vejo um macaco dar a luz a seres humanos?”. Por mais absurdo que pareça este questionamento, ele é comum em um país como o Brasil, onde existem muitos analfabetos científicos. Muitos brasileiros estão acostumados a explicar seus eventos rotineiros com base em misticismo (vide a quantidade de pessoas que acredita em horóscopos e afins). Por conta disso, a ciência precisa urgentemente ser popularizada, se tornar acessível. No que concerne o assunto principal deste texto, é importante esclarecer sobre uma pergunta tão difundida, pois ela apresenta em sua formulação um desconhecimento da Biologia Evolutiva. É provável que as pessoas que façam esta pergunta se refiram a macacos atuais, e que muitas delas pensem que Darwin defendia que os chimpanzés eram os ancestrais dos humanos. No entanto, o surgimento de uma espécie não é instantâneo, ele comumente leva de décadas a milhares de anos (é certo que quando o ciclo de vida de um organismo é curto, como com bactérias ou mesmo moscas das frutas, o tempo de especiação é bem menor). E nós humanos não descendemos dos chimpanzés, ou dos gorilas ou de nenhum outro macaco atual. Nós possuímos ancestrais em comum com os macacos atuais, e se formos voltando no tempo, encontraremos ancestrais em comum com outros mamíferos, ancestrais em comum com os répteis e aves, ancestrais em comum com qualquer tetrápode, ancestrais em comum com qualquer vertebrado, com qualquer animal, com qualquer eucarioto, com qualquer organismo. Dentre estes ancestrais, o nosso ancestral mais recente é também ancestral dos chimpanzés e dos bonobos.

Comparado aos dias de hoje, na época em que Darwin publicou “A Origem das Espécies”, haviam poucos dados que suportassem a ideia de que os humanos fossem relacionados aos símios sem rabo (embora já existissem muitos dados de diversas outras relações de parentesco da árvore da vida). Hoje, o registro fóssil é extremamente rico e evidencia este fato com robustez. Não obstante, a cada nova descoberta que muda o rumo da história, surgem os negadores da ciência argumentando que a Biologia Evolutiva é falha ao explicar seus fatos, porque põe por terra o que antes havia construído. Recentemente, novos fósseis de humanos foram descobertos no Marrocos, fósseis que trazem duas principais contribuições para mudar o rumo da história. A primeira delas é sua idade, datada em 300 mil anos, muito mais antiga do que os 195 mil anos, dos mais antigos fósseis de humanos até então descobertos na Etiópia. A segunda novidade é sua localização, fora do leste africano, o palco principal da evolução humana, e onde se acreditava ter surgido nossa espécie. Nas postagens das notícias veiculadas nas redes sociais, por conta dos dois artigos publicados no periódico Nature (vide os links ao final), fica evidente que não são poucos os negadores da ciência em nossa país (fiz o não recomendado para qualquer notícia, li muitos comentários). Por que é falho o argumento de que estes achados mostram uma fragilidade do fato da evolução humana, simplesmente por mudarem o rumo da história?

Fósseis recém descobertos no Marrocos dos primeiros humanos (esquerda) comparados a humanos atuais (direita). O crânio daqueles é levemente alongado se comparado ao nosso. Fonte: Nature, 2017.

É falho porque os novos fósseis apenas apontam uma origem mais antiga e uma maior dispersão dos primeiros humanos, não são uma prova contrária a nossa ancestralidade em comum com os símios sem rabo. A Paleontologia até então apresentava evidências de que nossa espécie tinha surgido mais recentemente do que mostram estes fósseis, mas é corriqueiro que a medida em que novos fósseis sejam descobertos, que algumas datas de eventos importantes sejam modificadas. O registro fóssil não é completo, é uma pequena página de tudo o que ocorreu. A maioria da história se perdeu, mas aquela que ficou registrada traz robustez à Biologia Evolutiva. A evolução é um fato suportado por um registro fóssil que é falho, mas que mesmo assim, indubitavelmente, é uma forte evidência.

O sítio onde foram descobertos os fósseis do Marrocos. Acredita-se que foi uma antiga caverna ocupada pelos primeiros humanos. Fonte: Nature, 2017.

Os livros não deixarão de apresentar o fato da evolução humana, mas modificarão o que contam sobre nossa espécie. Ela parece ter não apenas o leste africano como berço, mas uma região mais ampla da África. De certa maneira, isto não deve ser encarado de forma tão surpreendente, pois nós somos uma espécie que colonizou o globo todo. Esta propensão já estava presente em nossas raízes, nos primeiros momentos da existência do Homo sapiens. Estes primeiros momentos parecem ter sido anteriores ao que acreditávamos. Também não há nada tão surpreendente nisso, uma página desconhecida do livro da vida foi lida. E ela continua nos contando que surgimos de um ancestral comum aos símios sem rabo e que fomos nos tornando diferentes, bípedes, com significativo aumento do cérebro e glabros, e agora que nossa humanidade possui raízes que alcançam além do leste africano que são mais profundas, chegando até cerca de 300 mil anos atrás. Não é difícil atualizar o conhecimento que está nos livros, é difícil leva-lo para além dos livros, difundi-lo em um país onde cada vez mais a ciência parece ameaçada. No entanto, não há melhor arma do que continuar a propagar, continuar a popularizar. A ciência deve ser para todos, de forma que todos compreendam, sem qualquer surpresa, que a ciência se reconstrói a todo o momento.

Para saber mais, leia os artigos publicados na Nature:

On the origin of our species.

Oldest Homo sapiens fossil claim rewrites our species’ history.

Dinossauros e Dogmas

Nenhuma linhagem é tão icônica para a Paleontologia quanto a linhagem dos dinossauros. Muitas crianças despertam seu interesse pela ciência desde cedo quando começam a ler sobre estes gigantes (nem todos) da Era Mesozóica. Neste mês, senti um misto de nostalgia e de felicidade ao me deparar com relançamento do famoso álbum do extinto chocolate Surpresa. Em minha infância, colecionando os cards que continham informações dos animais no verso, pude retornar ao tempo pela primeira vez.  Nem todos os cards retratavam dinossauros, havia um pterossauro, um lepidossauro, um ictiossauro e até mesmo um sinapsídeo. É comum que o conhecimento popular e a própria divulgação científica nomeiem erroneamente de dinossauros todas estas linhagens distintas. Cabe aos professores de Paleontologia colocar “cada dinossauro no seu galho”.  E cabe aos mesmos ensinar sobre uma das mais conhecidas divisões dentro de uma linhagem de organismos. Tradicionalmente, os dinossauros são divididos em dois grupos: os ornitísquios (Ornithischia), que apresentam os ossos pélvicos como na maioria dos répteis, e os saurísquios (Saurischia), que apresentam os ossos da pelve como nas aves, sendo estes últimos divididos em saurísquios saurópodes (Saurischia Sauropodomorpha), herbívoros, e saurísquios terópodes (Saurischia Theropoda), carnívoros.

Exemplos de dinossauros da linhagem Ornithischia (cards do chocolate Surpresa).
Exemplos de dinossauros da linhagem Saurischia (cards do chocolate Surpresa).

No entanto, há poucos dias, três pesquisadores da Universidade de Cambridge e do Museu de História Natural de Londres propuseram, em um artigo da revista Nature, uma nova hipótese que fez tremer a árvore filogenética dos dinossauros. Como contam em seu artigo, desde 1887 já são reconhecidas as linhagens Ornisthischia e Saurischia. Desde antes de que a própria linhagem Dinossauria fosse proposta, o que aconteceu em 1974, com a junção daquelas duas linhagens. Como se vê, por mais de um século, os paleontólogos consideram os ornitísquios e os saurísquios como representantes de linhagens distintas. Este se tornou um dogma da Paleontologia. Na opinião dos autores do artigo, muitas análises filogenéticas foram feitas ao longo dos anos sem dar a devida atenção a possibilidade de que a clássica divisão da linhagem Dinossauria pudesse estar equivocada. Através de um levantamento muito completo de inúmeros caracteres de dinossauros basais (tanto de saurísquios quanto de ornitísquios) e de representantes dos Dinosaurophorma (grupo irmão dos dinossauros, composto por répteis que quase são dinossauros), os autores propõe uma hipótese nova para as relações de parentesco dentro da linhagem Dinossauria. É a derrocada de um dogma centenário!

Pela nova hipótese, os dinossauros saurísquios terópodes são mais próximos dos ornitísquios e estes formam juntos uma linhagem distinta da linhagem dos saurísquios saurópodes. Dinossauros como Tyranosaurus, Velociraptor e Compsognathus (saurísquios terópodes) são agora mais próximos de dinossauros como  Triceratops, Parasaurolophus, Stegosaurus e Pachycephalosaurus. E este novo grupo, batizado de Ornithoscelida é distinto do grupo formado por dinossauros como Brachiosaurus e Apatosaurus. Se esta nova hipótese se consolidar, os livros de paleontologia terão de ser reescritos. Talvez surjam questionamentos à nova hipótese, talvez ela não seja robusta o suficiente para permanecer, talvez sim. Talvez e bem provavelmente surjam ajustes a ela, se permanecer. A própria teoria da seleção natural passou por um momento em que era uma hipótese e teve de ser testada até se tornar aceita em ampla escala pela comunidade científica.

Nova proposta de classificação dos dinossauros que considera os os Saurischia Theropoda mais próximos dos Ornithischia do que dos Saurischia Sauropodomorpha (Universidade de Cambridge).
Exemplos de dinossauros do novo grupo proposto, a linhagem Ornithoscelida (cards do chocolate Surpresa).

De qualquer forma, essa é a beleza da ciência! A ciência constantemente derruba seus dogmas. Não há verdade absoluta na ciência. Não há uma única explicação. A ciência é uma forma de compreender o Universo na qual nem este está ileso de questionamento. Afinal, podemos viver em um multiverso. Depois de mais de cem anos de difusão de uma proposta sobre as relações dos dinossauros, podemos presenciar um marco onde uma nova hipótese, mais robusta, possa estar se consolidando. A cada novo fóssil, a cada novo artigo, a cada novo conhecimento acumulado a ciência nos aproxima destes antigos ícones. Por hora, podemos reorganizar nossos cards.

Para saber mais, leia o artigo original de Baron, Norman e Barrett (2017), clicando no link abaixo:

http://Matthew G. Baron, David B. Norman, Paul M. Barrett. A new hypothesis of dinosaur relationships and early dinosaur evolution. Nature, 2017; 543 (7646): 501

Errata: Houve um engano ao escrever, como apontado pelo Patrick. Os ornitísquios (Ornithischia) são os dinossauros que apresentam os ossos pélvicos como nas aves e os saurísquios (Saurischia) os que apresentam os ossos da pelve como na maioria dos répteis. Obrigado pela leitura e contribuição, Patrick!

As joias do Universo

No último dia 22 de Fevereiro, a agência espacial norte-americana NASA divulgou uma notícia que movimentou a comunidade científica e o mundo todo. Foi anunciada a descoberta de um sistema planetário composto de sete planetas orbitando uma estrela anã-vermelha. A estrela, com apenas cerca de 8% da massa de nosso Sol, já havia sido registrada anteriormente e foi batizada em referencia ao Telescópio TRAPPIST (que por sua vez recebeu este nome em homenagem aos monges católicos trapistas, uma ordem comum na Bélgica e na Holanda e famosa por suas deliciosas cervejas). Os sete planetas do Sistema TRAPPIST (planetas “b”, “c”, “d”, “e”, “f”, “g” e “h”) possuem órbitas pequenas, tamanhos similares aos da Terra e possivelmente são rochosos. Os planetas “e”, “f” e “g” encontram-se em uma distância que pode indicar a existência de água no estado líquido. A NASA tem planos de investigar sinais de atmosfera nestes planetas e se podem realmente possuir água líquida.

O Sistema TRAPPIST (www.nasa.gov)

Tal descoberta é realmente algo extraordinário, mas devemos ser cautelosos com as notícias que já se espalharam pelas mídias, em especial pela rede mundial de computadores, e que muitas vezes não estão embasadas em fatos concretos, mas na imaginação e nos anseios pessoais de seus autores. Não é verdade que a NASA descobriu um sistema planetário que possua vida, nem mesmo foi relatada a existência de água no estado líquido, mas a simples possibilidade de existência deste composto primordial já empolga muitas das pessoas que acreditam que a vida animal complexa que habita a Terra também esteja espalhada pelo Universo. Há, no entanto, uma corrente oposta e me lembrei da mesma com todo o frenesi causado pelo Sistema TRAPPIST. Há cientistas que defendem a hipótese da “Terra Rara”, segundo a qual a vida microbiana simples pode estar difundida pelo Universo, mas a vida animal complexa é muito rara. Ainda quando estava na graduação tive a oportunidade de ler o best-seller do paleontólogo Peter D. Ward e do astrobiólogo Donald Browlee (ambos norte-americanos): “Rare Earth: Why Complex Life Is Uncommon in the Universe” e que me deixou fascinado! Embora muitas pessoas se excitem com a ideia de vida complexa extraterrestre, a possibilidade de sermos um evento de tamanha singularidade como apresentado pela hipótese da Terra Rara me parece muito mais excitante!

Capa do livro “Rare Earth: Why Complex Life is Uncommon in the Universe”, de Peter D. Ward e Donald Browlee (2000)

Enquanto a vida simples microbiana é adaptada às mais adversas condições, como temperaturas extremas de ambientes polares e de ambientes próximos a vulcões, a vida animal complexa é mais restrita e sua existência depende de muitas singularidades que tornam o nosso “pálido ponto azul” (como apelidado pelo grande astrônomo e divulgador da ciência, Carl Sagan) tão raro! Para que a vida animal complexa pudesse surgir em nosso planeta foram necessários bilhões de anos de história geológica, cerca de 3,8 bilhões ou mais. Segundo a hipótese da Terra Rara, planetas mais jovens não possuiriam idade suficiente para que a vida pudesse surgir e evoluir para formas tão complexas como ocorreu na Terra. Além do tempo de existência dos planetas, há inúmeras outras condições para abrigarem seres complexos, como os que estão lendo este texto.

É necessário que o planeta não esteja situado na zona central de sua galáxia, pois no centro das galáxias é maior a probabilidade de que ocorram impactos com asteroides e cometas, que podem extinguir a vida. É necessário que o planeta mantenha parte de seu calor primordial, o suficiente para que exista a força capaz de mover seus continentes. Não fosse a tectônica de placas em nossa Terra rara, não haveria continentes-ilha, palco do isolamento geográfico que levou às inúmeras especiações e a diversificação da vida complexa. É necessário que o planeta tenha uma órbita estável e quase circular. Planetas com órbitas erráticas ou que não apresentem órbitas próximas de serem circulares não teriam condições climáticas que suportassem a vida complexa como conhecemos, pois ora estariam muito próximos de sua estrela, ora estariam muito distantes. É necessário que a própria estrela seja estável, sem muitas flutuações na energia liberada. E mesmo em um sistema planetário com uma estrela relativamente estável, pode ocorrer a liberação de energia em excesso, o que faz necessário um campo magnético protegendo o planeta.  Mesmo na presença de todas estas condições, é ainda importante a existência de um planeta vizinho de muita massa e que com seu poderoso campo gravitacional atraia qualquer bólido errante, protegendo o planeta, como faz Júpiter em relação à Terra. Muitos podem pensar que a hipótese da Terra Rara falhe ao não considerar que a vida em outros planetas possa ser diferente da que aqui ocorre (composta de outras macromoléculas essenciais) e que tenha outras exigências para progredir de formas simples a formas complexas. No entanto, a única forma de vida conhecida é a que existe em nosso planeta, e o que definimos como vida está restrito a ela.

A descoberta do Sistema TRAPPIST é uma boa nova e merece toda a empolgação da comunidade científica e de todas as pessoas que são apaixonadas por ciência, mas não creio que estamos próximos de encontrar vida complexa. Podemos sim ter esperança de que exista água no estado líquido, em especial na zona que abriga os planetas “e”, “f” e “g”, e que os planetas sejam realmente rochosos e que possuam atmosferas similares às da Terra, e que abriguem, talvez, vida microbiana, vida mais simples. Mas a vida complexa parece ser rara no Universo! Nós temos a sorte de viver em um planeta que a abriga e que ainda registra nas rochas, através dos fósseis, a história de sua evolução. A Terra é rara, toda sua diversidade de organismos complexos é rara e o registro fóssil é ainda mais raro. As joias do Universo podem estar mais próximas de nós do que pensamos.

A Terra, nosso pálido ponto azul, vista de Saturno e fotografada pela sonda Cassini em 2013. Uma das joias do Universo! (www.science.nasa.gov)