Bio- o que?!?
O uso de metáforas é uma ferramenta muito importante para o ensino de biologia. Isso porque muitas das coisas que temos de explicar são invisíveis aos olhos. E outras, invisíveis para qualquer um dos nossos outros sentidos.Da mesma forma que ajudam, as metáforas também podem atrapalhar (é tudo uma questão da dose). Uma metáfora não pode ter muita especificidade e justamente pode ser utilizada para explicar outro fenômeno. Então, as pessoas podem escolher metáforas diferentes para explicar uma mesma coisa. E resultado pode ser uma confusão de termos.
Esse problema é muito bem ilustrado na biologia. Basta colocar o prefixo ‘bio’ antes de uma palavra qualquer para termos uma metáfora.
Vejamos, o que faz um biomonitor?
Bem, vamos começar pelo que é um monitor. Hoje em dia quase todo mundo tem um em casa, mas até 20 anos atrás, monitores apareciam apenas em laboratórios médicos ou de eletrônica, acompanhando a freqüência cardíaca ou os pulso elétricos . É bem verdade que sempre tivemos outros monitores em salas de aula. São aqueles caras ainda mais mal pagos que os professores para ajudarem a tomar conta de turmas muito grandes. De acordo com o Michaelis, Monitor é: mo.ni.tor, sm, lat. monitore. 1 – Aquele que admoesta, adverte ou dirige. 4 – Aparelho comum de televisão, instalado para controle das transmissões em qualquer ponto da estação emissora. Tem mais um monte de outras variações sobre o tema, mas essas duas definem uma ambiguidade importante do termo. Monitor pode ser tanto aquilo que dá a informação, o mecanismo de transdução de um sinal, quanto aquilo onde a informação aparece, o mecanismo de exposição do sinal.
Com o avanço da tecnologia, temos uma mecanização de um monte de processos na ciência e hoje em dia tudo aparece em um monitor de computador. Mas podemos usar outros monitores que vão além das telinhas. Um organismo pode dizer muita coisa para quem sabe sabe ouvir. Ver nas linhas ou nas entrelinhas. São os biomonitores.
Assim como os monitores, os biomonitores sofrem da mesma ambiguidade. Ora eles próprios são o mecanismo de transdução, ora são o mecanismo de exposição da informação. E nem sempre é fácil diferenciar. Na verdade, nos biomonitores os mecanismos de transdução e de exposição do sinal estão sempre integrados, juntos, na mesma unidade, no mesmo organismo. Febre indica infecção, sendo que o aumento de temperatura e o agente infectante tem de estar no mesmo organismo.
Os organismos podem dizer muitas coisas pra gente. Sobre eles, mas especialmente sobre o meio em que eles vivem. E dentre estas, tem coisas que sé eles podem dizer, porque não existem análises físicas ou químicas (ou físico-químicas) substitutas. São processos globais que envolvem a presença de agentes e (as vezes múltiplas) causas. A toxicidade é um deles.
Me lembro de anos atrás, ainda estudante de biologia, ficar chocado quando li que “não existe nenhuma máquina que possa avaliar toxicidade. Concentração química pode ser avaliada por uma máquina, mas apenas seres vivos podem informar sobre a toxicidade de uma substância” e realizei que sempre precisaremos utilizar animais em pesquisa.
Podemos avançar em níveis de organização biológica acima do organismo: populações, comunidades, ecosssitemas; e temos então o monitoramento ambiental. Aqui os métodos abióticos e bióticos são utilizados para mostrar as variações que ocorrem no ambiente. Os organismos tem grande importância no monitoramento ambiental: como bioindicadores, biomarcadores ou (bio)sentinelas.
Os bioindicadores não realizam completamente o seu potencial de monitor, sendo eles próprios a informação. É como se ao invés de números aparecessem na tela do monitor, os monitores se multiplicassem ou desaparecessem. São aquelas espécies que pela sua presença ou abundância informam a variação do ambiente. Em um ambiente poluído, uma espécie sensível desaparece. Uma espécie resistente se torna dominante. Gosto de usar sempre o exemplo da alga Sargassum sp. que é bastante sensível a poluição marinha e desapareceu há algum tempo das praias do Rio. Ou da alga Ulva sp. que é bastante tolerante a eutrofização e domina os costões rochosos de praias poluídas.
Os biomarcadores são os mecanismos de transdução. Em geral os mecanismos moleculares ou bioquímicos, mais do que os fisiológicos (respiração, crescimento, reprodução). A atividade de uma enzima, a quantidade de uma proteína, a sequencia de um gene. Aquelas coisas bem invisíveis aos olhos. Os biomarcadores também são a informação: os números que aparecem na tela do monitor.
As espécies sentinelas acumulam em seus órgãos e tecidos alguma substância que esteja contaminando o ambiente. Um contaminante, como um metal pesado ou um hidrocarboneto poliaromático, ainda que em pequenas concentrações no ambiente, pode causar um estrago grande na biota. Porém, tão importante quanto a quantidade desse contaminante, é a biodisponibilidade dele.
A disponibilidade depende ‘espécie química’. Íons livres e cloretos são mais solúveis em água e reativos que os sulfetos, que tendem a se precipitar. Compostos orgânicos apolares são mais lipossolúveis e ultrapassam com mais facilidade as membranas biológicas. Mas a disponibilidade biológica depende, em última instância, do organismo. Afinal, tem organismo pra tudo. Bactérias que vivem em fontes hidrotermais, que ‘respiram’ H2S, que comem petróleo ou mercúrio. Como diz o ditado: “tem sempre um chinelo velho para um pé doente”. Então usamos as espécies sentinelas pra avaliar o quanto daquela substância contaminante do ambiente pode ser capturada pelos organismos.
É verdade que as vezes as concentrações no ambiente são baixas, o que torna a análise química muito difícil (sinônimo de cara), e utilizar organismos sentinelas pode ser uma ‘mão na roda’. Como os sentinelas acumulam essas substâncias no organismo, é mais fácil (e mais barato) analisar a substância no sentinela do que diluída na água do mar ou no sedimento. E ainda por cima, temos a informação da biodisponibilidade.
Os organismos sentinelas se encaixam mais na descrição de monitores. Os números na tela são as concentrações dos contaminantes. O organismo em si é o monitor.
Tem sempre uma definição, e uma metáfora, para o que queremos saber, ou explicar. Para escolhermos a definição ou a metáfora corretas, precisamos ter claro o que queremos saber, ou explicar. E as vezes é essa a grande dificuldade.
Que bichinho é esse? Que plantinha é essa?
Por trás dessas perguntas simples, que certamente estão entre as mais escutadas por qualquer biólogo, está um dos maiores problemas da biologia: a classificação dos seres vivos
A taxonomia é a parte da biologia que se ocupa em identificar e nomear os organismos e grupos de organismos. Ela faz isso utilizando características que são comuns a esses grupos. Quanto mais características comuns, mais os mesmos organismos avançam na escala de classificação. A classificação mais ampla é a de domínio, mas nem mesmo nessa existe consenso. A maior parte considera apenas procariotos e eucariotos. Mas há aqueles que reconheçam o domínio Arquea, com bactérias tão antigas quanto a Terra e que diferenças fisiológicas e morfológicas que os caras julgam como suficientes para a separação. Depois vem os reinos, que podem ser cinco (ou seis dependendo do autor): Monera (as bactérias de novo), protista (os eucariotos unicelulares, principalmente os protozoários), Fungi (ótimos em pizzas e macarronadas), animal (com movimento próprio) e vegetal (sem movimento próprio), protista, monera).
Depois vem os Filos (ou para os puristas, fila no plural em latim). Classe, ordem, família e gênero são todos degraus dessa escala taxonômica. O nível taxonômico mais alto em que não se pode ser mais ou menos inclusivo é o de espécie: um conceito importantíssimo na biologia, mas que continua insuficientemente bem definido. Pode ser a forma como as pessoas leigas se referem a diferentes tipos de organismos: Cães são de uma espécie e gatos são de outra. Pode ser a nomenclatura binomial padrão criada por Carl von Linné através da qual cientistas se referem ao organismos: Canis familiaris e Felis Catus.
As espécies são geralmente definidas como um grupo com muitas características em comum, mas a principal é que eles são capazes de se reproduzir entre si e formar uma prole fértil. No caso dos animais superiores isso quer dizer que eles são capazes de trocar genes uns com os outros, uma idéia subjacentes ao conceito de espécie e muito importante. No entanto, em muitos, muitos casos, essa medida não é adequada e é necessário usar parâmetros com maior poder de distinção, como similaridade do DNA ou traços modificados localmente.
Geralmente, a distinção entre diferentes espécies, ainda que muito próximas, é relativamente simples. O cavalo (Equus caballus) e o burro (Equus asinus) são facilmente separados mesmo sem estudo ou treino. No entanto, eles são tão próximos que podem cruzar. Mas como a prole resultante, a mula, não é fertil, eles são claramente separados como espécies.
Abre parênteses:
Se você é biólogo, corre o risco de já ter visto a Mula Rouca, um outro ‘híbrido’, só que muito mais ‘fértil’, como vocês podem ver no vídeo abaixo.
Fecha parênteses.
Para Darwin, espécie era “um termo arbitrário dado por conveniência a um grupo de indivíduos que se parecem muito…ele não difere, essencialmente, do termo variedade, que é dado para formas menos distintas e mais flutuantes. O termo variedade, novamente em comparação com uma mera diferença individual, é também aplicado arbitrariamente por pura conveniência.”
A dificuldade de definir espécie reside na dificuldade fundamental da biologia de identificar partes dentro de um todo. Apesar da visão mecanicista de Descartes, os organismos não são uma máquina, mas sim um ‘contínuo’, que torna muitas vezes dificílimo, e algumas vezes mesmo impossível, determinar onde termina uma e começa outra. Essa dificuldade não se restringe as partes e também existe para diferenciar um organismo inteiro, ou uma espécie, de outro.
Isso acontece porque a evolução é, em si, um processo contínuo e muitas vezes a separação entre duas espécies está em um gradiente que dificulta a determinação de onde começa e onde termina.
Existem alguns mecanismos de especiação. Formas que nós, ao olharmos para a natureza, identificamos como responsáveis pela formação dos diferentes grupos de indivíduos. A anagênese é quando a evolução atua dentro da espécie, selecionando novas adaptações por um processo Darwiniano de seleção natural. A cladogênese leva a formação (mais drástica?) de novas espécies, também pelo processo darwiniano de seleção natural. Qual a diferença entre as duas? Talvez seja a forma como elas ocorrem. O isolamento reprodutivo, quase sempre gerado por um isolamento geográfico, é a principal maneira de gerar especiação. Para o grande biólogo evolucionista Ernst Mayr as espécies “representam grupos de populações isolados (ou potencialmente isolados) reprodutivamente”. O isolamento é tão importante que para ele era o que efetivamente definia a espécie.
Mas esses conceitos bem definidos foram perdendo força a medida que os botânicos foram encontrando muitas ocorrências de híbridos (até entre gêneros) que tornou a definição biológica de espécie menos atraente e depois, totalmente ineficiente. Os microbiologistas também tiveram muitos problemas com essa definição, já que microorganismos não apresentam tantas diferenças morfológicas, ainda que suas funções bioquímicas possam ser muito diferentes.
Finalmente, os zoólogos que trabalham com animais em isolamento geográfico, o que acontece muito com peixes perenes em poças e lagos, descobriram também uma desconexão entre o isolamento geográfico e reprodutivo que os levou a optar pelos critérios morfológicos do isolamento geográfico para classificarem seus indivíduos. A confusão se instaurou e foi necessária a criação de outros conceitos. Hoje existem quase tantas definições de espécie quanto espécies. Tudo bem, esse foi um exagero. Existem pelo menos 1,5 milhões de espécies descritas e algo como umas 27 definições de espécies. Espécie filogenética, baseada na separação genealógica de grupos de populações por características derivadas comuns; espécie molecular, baseada na separação por semelhança de DNA, proteínas ou vias metabólicas; espécies morfológicas, ecológicas…
Cada definição tem seus prós e contras. No entanto, não podemos dizer que existe um conceito universal, aceito por todos. Ou melhor, que possa ser aplicado por todos.
Quando é assim, é quase impossível acertar. Ou não errar. Então, o melhor é definir antes, o que você considera como espécie. Ou onde começa uma divisão e termina a outra. Pode não estar certo, mas você não cria mais um problema.
Sei ou não sei? Eis a questão!
O tema do Roda de Ciência desse mês é ‘A importância da comunicação da incerteza para o público leigo’.
Eu não tenho certeza, mas foi com o prof. Paul Kinas, e não com Heisenberg, que eu passei a perceber a incerteza do mundo. Ele era um mago da estatística Bayesiana que ensinava estatística como filosofia de vida. Filosofia que eu adotei.
Marcelo Gleiser começa o livro ‘Dança do Universo‘ falando da importância da dualidade para o ser humano: Dia e Noite, Claro e Escuro, Quente e Frio, Certo e Errado! O meu professor de estatística dizia que o problema é que nós não fomos educados a conviver com a incerteza. Durante toda nossa educação formal, fomos obrigados à escolher entre o ‘certo’ e o ‘errado’. Não nos ensinaram que as coisas, muitas delas, eram (e sempre serão) ‘incertas’. Aprendemos a fazer aproximações, aprendemos a escolher entre o ‘certo’ e o ‘errado’. Mas não aprendemos que entre os dois existe o ‘incerto’. Aliás, é muito pior, aprendemos a ignorar o incerto, ou tortura-lo até que se torne ‘certo’ ou ‘errado’. O resultado é desastroso: a grande incapacidade da maioria das pessoas de entender a ciência.
O Kinas dizia que deveríamos poder, na escola, escolher o certo apontando nosso grau de certeza relacionado com a escolha: “Acho que está certo, mas tenho com 70% de certeza!” Não seria lindo poder dar uma resposta dessas no vestibular?
Bom, ele nos deu uma prova assim. Lembro até hoje de algumas das perguntas:
“Qual cidade tem maior área urbana, Rio de Janeiro ou Buenos Aires?” Bairrista, respondi ‘Rio’ sem titubear. 95% de certeza! Mas como a geografia não se dobra a emoção, errei e perdi muitos pontos. Porém, mais pontos perdia quem dissesse que ‘sim’ ou que ‘não’ com 50% de certeza (que reflete não só a ignorância, mas o descaso e o descompromisso com a questão). Isso trás outra questão: a importância de escolher. O fato de existir incerteza não nos exime de ter de tomar decisões frente à ela.
Os psicólogos vão dizer que sempre fazemos escolhas, pois mesmo quem não escolhe, está fazendo uma escolha. E está mesmo. Só que as pessoas acham que têm de estar seguras do ‘certo’ pra escolher, quando o que nos diferencia do todo são justamente nossas escolhas frente ao incerto. Já escrevi aqui que acreditar no óbvio é fácil. Tomar decisões quando se tem todas as informações também é. Já quando a gente não sabe…
Bem, quando a gente não sabe, pode sempre recorrer ao ‘Cálculo de utilidades’ e as muitas outras ferramentas de ‘Tomada de decisão’ e ‘Análise de risco’, que a estatística tem a nos oferecer. E que, diga-se de passagem, deveriam ser matéria obrigatória na escola, porque podem ajudar muito a escolher a melhor opção frente a incerteza. Da mesma forma que companhias de seguro e cassinos fazem (e ganham rios de dinheiro com isso).
Mas enquanto isso não entra no currículo, poderíamos pelo menos parar de perguntar aos nossos alunos ‘se’ eles sabem, e começar a perguntar ‘o que’ ou ‘o quanto’ eles sabem.
Por favor, comentários aqui!
Qual a diferença entre 1 e 4.500.000.000,00 (quatro bilhões e meio)?
O que você faria com R$ 1,00? E com R$ 4.500.000.000,00 (quatro bilhões e meio de reais)?
Eu diria que com um não dá pra fazer quase nada e com outro, quase qualquer coisa que você queira. Pois bem, a Terra tem 4,5 bilhôes de anos. O que a gente acha impossível da natureza ter feito em um ano, ou em 100, é o mesmo que a gente acha impossível conseguir fazer com apenas R$1,00. Já se a gente tivesse os bilhões…
Só que a Terra teve. E é por isso que as coisas estão todas ai.
Deus, é o tempo.
Você cortou o cabelo?
O cabelo é feito de uma proteína chamada Queratina. Essas proteínas se ligam umas nas outras através dos seus aminoácidos cisteína. Eu não queria entrar nos detalhes pra não ficar bioquímico demais, mas é tão legal… Os aminoácidos são os ‘tijolos’ com os quais se constroem as proteínas, e a cisteína é o único deles que possui enxofre (simbolizado pelo S). Quando dois S estão próximos, eles interagem e formam uma ligação, do mesmo tipo das pontes de hidrogênio da água, que todos aprendemos no colégio. Aliás, é justamente através dessas ligações que a água interage com a queratina.
Então, a fibra da queratina também pode interagir com outras fibras, formando um tipo de trança, que é a matriz do cabelo. Como uma espiral e uma trança de verdade, o cabelo acaba ganhando elasticidade e flexibilidade. Quem controla isso são o número dessas ligações que ele possui. Quanto mais pontes dissulfeto, mais apertada é a trança e menos água consegue entrar. Quanto menos pontes dissulfeto, mais pontes de hidrogênio e, portanto, mais hidratado o cabelo. Com isso o cabelo ganha mais peso e volume.
O fio de cabelo tem essa matriz, mas é recoberto de escamas. A cor está no matriz, mas as escamas são importantes em vários processos. Quando alguém pinta o cabelo, a tintura fica presa sob as escamas. Quando o cabelo resseca, as escamas se abrem, como se passássemos a mão contra as escamas de um peixe. E o seu, ou o meu cabelo, ficam que nem no quadrinho. A umidade é a principal razão porque há “dias de cabelo bom e dias de cabelo ruim.”
Fico pensando porque será que me mandaram essa tirinha muitos anos atrás? De ve ser pelo mesmo motivo que mandariam hoje!
A umidade é tão importante para o cabelo quanto o cabelo para a umidade. Até hoje, os sensores dos Termohigrometros, os aparelhos que medem a umidade do ar, são feitos de cabelo humano. Com faixa de medição de 0 à 100% de umidade relativa do ar e precisão de -+ 3%. Não é incrível? O cabelo é uma verdadeira obra prima da engenharia bioquímica!
Mas o cabelo pode dizer muito mais. O cabelo cresce aproximadamente 1cm por mês. Mas isso todo mundo já sabia. O que nem todo mundo sabe é que o cabelo é também uma forma do organismo descartar as coisas indesejáveis que circulam pelo sangue, como drogas e poluentes. O cabelo produzido em um determinado momento, reflete muito da composição do sangue naquele momento. Através da análise do cabelo de mães jovens de comunidades ribeirinhas da Amazônia, podemos estudar a quantidade de mercúrio (simbolizado pelo Hg) que elas ingeriram a gestação e a lactação e o quanto os bebes acabaram sendo expostos.
Quando você faz ‘permanente’, para deixar os cabelos cacheados, usa calor para quebrar as ‘pontes de dissulfeto’, enrola o cabelo como quer, e depois usa um produto para refazer as ligações entre a queratina naquela nova ‘conformação’. O mesmo para alisar o cabelo.
O cabelo é “morto”. Pelo menos tão morto quanto as unhas, garras e escamas de animais. Que alias, são feitos todos da mesma coisa, da mesma proteína: queratina Mas isso não quer dizer que você pode colocar qualquer coisa nele, qualquer dessas escovas cheias de formol. Seu couro cabeludo esse é bem vivo, não trate ele como defunto.
O que é a normalidade?
Alguns termos realizam todo o seu sentido apenas a luz da estatística. “Significativo” por exemplo, é um termo estatístico. Dizer que a diferença entre duas coisas é significativa, é dizer que a alteração (aumento ou redução) nessa grandeza foi testada com uma probabilidade de erro conhecida. Digamos, minha chance de estar errado é de… 5% (estatisticamente, essa é uma probabilidade aceitável de estar errado).
A mesma coisa serve para a normalidade. O termo “normal” certamente apareceu antes do seu significado estatístico, mas apenas na estatística ele se realizou plenamente.
Uma característica normal é aquela que se distribui em uma população seguindo uma curva gaussiana. Ops, compliquei. Refraseando, curva em forma de sino. Como na figura abaixo. Mas o que essa curva em forma de sino quer dizer?
Imagine que você pudesse medir a altura de todos os seus amigos. A não ser que você goste de sair por ai apenas com a galera do time de basquete, alguns poucos amigos devem ser muito altos. Da mesma forma, se seus outros amigos não são jóqueis, então outros poucos devem ser muito baixos. Alguns um pouco menos altos e outros um pouco menos baixos. Se você calcular a média (ah… esse sim é um termo estatístico que todo mundo conhece), vai descobrir que a maior parte dos seus amigos tem uma altura próxima ao valor da média. Vamos fazer um gráfico disso (minha namorada pergunta se eu vou desenhar pra ela entender melhor)?
A maioria das coisas que pode ser medida continuamente em uma escala, quando a gente avalia em uma população grande, apresenta uma distrubuição com essa forma de sino. E por isso, essa distribuição é chamada normal. Por que é normal que seja assim!
Mas a distribuição normal tem outras características importantíssimas. Ela é paramétrica: o lado direito da curva é igual ao lado esquerdo. Ou, da “média para baixo” é igual à “da média para cima”.
Já sei, você nunca gostou de matemática, não está entendendo onde eu quero chegar, e está quase desistindo. Mas enquanto a matemática tenta colocar tudo em números, a estatística quer explicar o mundo. E isso aqui é estatística. Me dá mais 1 min…
A questão é que o fato da curva ser paramétrica torna possível fazer um monte de… previsões (ahh… agora que eu falei em previsões, vocês gostaram, não é mesmo?!). Acordar, comer, cagar, ir pro trabalho, voltar pra casa… as vezes parece que nada muda. Todas essas são coisas “normais” e justamente porque não mudam, são previsíveis.
A normalidade está totalmente ligada a previsibilidade. Algo imprevisível… é anormal. Pelo menos a luz da estatística.
Essa previsibilidade da curva Gaussiana, permitiu o desenvolvimento de um monte de “ferramentas” estatísticas muito poderosas para estudar as variáveis que apresentam características normais. A média é uma dessas poderosas ferramentas. Fácil de calcular, muito descritiva e, principalmente, muito intuitiva. Todo mundo entende o que a média quer dizer.
O problema é que essas ferramentas só se aplicam aos dados com distribuição Gaussiana. Traduzindo: A média só pode ser usada no que é normal! E, apesar da altura dos seua amigos apresentarem uma distribuição normal… aposto que nem eles todos eles são.
E como fazer para lidar com as coisas (e amigos) que não são normais? Essa pergunta eu deixo para outro texto!
Quando o homem começou a falar?
É impressionante a quantidade de vezes que o texto acima, exatamente como está, aparece na internet. O Google virou realmente um oráculo. Basta estar ali para ser “verdadeiro”. Ninguém mais se dá ao trabalho de verificar as informações. Bom, eu pesquisei pra contar pra vocês.
A fala nos humanos é permitida por uma intrincada articulação entre o cérebro, a laringe, as cordas vocais e a língua. Os elementos necessários para essa que ela pudesse acontecer foram aparecendo ao longo da evolução dos hominídeos. Dê uma olhada no texto sobre a origem do homem para ver a cronologia das diferentes espécies que antecederam o Homo sapiens.
A maior parte dos autores concorda que a adoção da posição bípede tenha sido fundamental para liberar as mãos e a boca dos hominídeos e permitir os dois processos fundamentais para o aparecimento da fala. O primeiro foi o uso das mãos para a construção de ferramentas. As ferramentas rudimentares apareceram entre 2,5 e 2 milhões de anos atrás como o Homo habilis. Segundo alguns autores, seria impossível a criação de utensílios sem a existência das capacidades intelectuais que acabam por definir a própria condição humana: o processo seqüencial mental, a associação de eventos em uma determinada ordem de acordo com uma determinada lógica. As capacidades de abstração, previsão, imaginação e a noção de símbolo.
Os hominídeos desenvolveram processos de reconhecimento de padrões, classificação em categorias e interpretação ordenada do mundo. Processos esses que são, ao mesmo tempo, que estabelecem a base de uma linguagem, necessitam de um mecanismo de transmissão e compreensão de mensagens mais longas e complexas que caracterizam a própria linguagem. A utilização de sinais necessitava da proximidade entre os indivíduos entre eles e entre o objeto discutido. Apenas uma linguagem oral (e depois escrita) permitia transmitir mensagens que não tivessem correspondência com a realidade percebida através dos sentidos (sentimentos, desejos e outros pensamentos abstratos). A partir daí o grupo humano pode passar a se beneficiar das experiências de um individuo e o indivíduo das experiências alheias. O desenvolvimento da fala e das tradições orais foi fundamental para a natureza aditiva do conhecimento humano e para a formação da cultura.
Tão importante quanto o desenvolvimento do cérebro e da inteligência, foi o desenvolvimento do aparelho buco-faríngeio. A maior parte dos cientistas acredita que o Homo habilis, mas principalmente o Homo erectus, possuía algum tipo de vocalização rudimentar. O basicrânio arqueado dos humanos modernos (essencial a fala) começou a aparecer nessa espécie cerca de 2 milhões de anos atrás e ele já poderia produzir certas vogais, como u, a, e, i.
Também a Laringe, que nos primatas é curta e alta, se desenvolveu nos humanos até ficar longa e baixa, funcionado como um órgão de sopro. Curiosamente os bebes humanos, até os dois anos de idade, não possuem a laringe baixa e só por volta dos 14 anos a nossa laringe se estabelece na posição “adulta”. Deve ser por isso que praticamente ninguém aprende a falar antes dos dois anos de idade. Essa laringe mais baixa permitiu, agora sim, o aparecimento do osso hióide, outra adaptação anatômica fundamental para a fala.
O hióide é um pequeno osso em forma de U que segura e permite a articulação da língua e foi descoberto nos Neandertais. Ao contrário do que o texto do início sugere, não é isso que marca o aparecimento da fala. Apesar de ser um pré-requisito importante, o hióide está longe de ser o único ou o mais relevante. Apesar do hióide, nos Neandertais, a base da língua era muito acima da garganta deixando a boca, literalmente, “cheia”. Com isso os sons emitidos por eles deveriam ser muito anasalados, lentos e de difícil compreensão. Muitos antropólogos acreditam que a fala pouco desenvolvida foi a razão da extinção dos Neandertais. “Quem não se comunica, se trumbica”, já dizia o velho guerreiro.
Uma peça chave no enigma é o nervo hipoglosso, que controla os movimentos da língua. Esse nervo se insere no crânio através de um orifício e é duas vezes maior nos humanos modernos que nos chimpanzés. De acordo com esse critério as formas mais primitivas de Homo não poderiam ter falado, o que coloca o início da fala realmente com os Neandertais em torno de 400.000 anos atrás. No entanto, algumas evidências sugerem que o Homo habilis já se comunicava com um repertório de sons maior que o arfada-apupo-grunhido dos chimpanzés modernos.
Uma coisa é certa, a reorganização do cérebro e as mudanças anatômicas necessárias ao aparecimento da fala só apareceram com o surgimento dos Homo e eram inexistentes nos Australopithecus. O que a história não conta é que, certamente, quem começou a falar, foi uma mulher! 😉
Uma breve história do homem
A espécie mais antiga de hominídeo é o Sahelanthropus tchadensis e data de 6 à 7 milhões de anos atrás. Os Australopithecus viveram entre 4 e 2 milhões de anos atrás.
O exemplar fóssil mais famoso do mundo é a Lucy, uma fêmea da espécie Australopithecus afarensis com 
aproximadamente 25 anos, 28 kg e 1,07 m; descoberta por Johanson e Gray em 1974 em Hadar na Ethiopia (eles estavam escutando “Lucy in the Sky with diamonds” dos Beatles quando descobriram o joelho do esqueleto). Para muitos os Australopithecus ainda viviam em árvores, apesar de serem capazes de pequenas incursões bípedes por terra.
A grande controvérsia começa com o aparecimento do Homo, provavelmente o Homo habilis, que recebeu esse nome por que apareciam muitas ferramentas junto aos fósseis e que viveu de 2,5 a 1,5 milhões de anos atrás. Logo depois apareceu o Homo erectus, encontrado em boa parte da África, Europa e Ásia e com muito mais capacidade craniana, habilidades manuais e capacidade de caminhar em pé. O Homo sapiens neanderthalensis, ou homem de neanderthal, viveu entre 300 e 30 mil anos atrás.
O primeiro Homo sapiens moderno apareceu 200.000 anos atrás. O Homem de Cro-Magnon (5 esqueletos descobertos em Cro-Magnon, na vila francesa de Les Eyzies) viveu na Europa entre 30 e 10 mil anos atrás e eram caçadores hábeis, faziam kits de ferramentas e foram os famosos artistas responsáveis pelas pinturas ruprestes em cavernas de francesas de Lascaux, Chauvet e Altamira.
Atualmente não acredita-se mais que os homens vieram dos macacos, mas que homens e macacos se originaram de um ou mais ancestrais comuns como os Australopithecus.
Quanto tempo faz?
Há muito venho querendo escrever sobre uma coisa bastante complicada: o tempo.
Vários textos que eu coloquei sugerem o tempo, e até uma das minhas leitoras mais assíduas, a Aliki, pediu pra eu escrever sobre o assunto. Sempre hesito por várias razões: primeiro porque quase necessariamente vou ter que falar da 1ª e da 2ª leis da termodinâmica, o que por si só são assuntos difíceis, especialmente a parte que fala de entropia. Segundo, porque um monte de gente boa já escreveu muito bem sobre o tema, como por exemplo esse texto do Marcelo Gleiser.
Mas hoje resolvi escrever por várias razões também. A primeira delas é que faz muito tempo que eu não escrevo, o que dá um tempero novo ao assunto: voltar falando sobre o tempo, depois de tanto tempo 😉 A segunda razão é que eu deixe por tanto tempo (olha o tempo de novo ai) o artigo texto sobre a 1ª e da 2ª leis da termodinâmica que vocês já devem ter aprendido algo a respeito. Finalmente, dia desses, lendo o novo livro do Jabor (que por falar nisso, é meio chatinho) eu encontrei a deixa que precisava pra entrar no tema.
O Jabor fala de uma experiência do Glauber Rocha, que filmou índios de uma tribo do Mato Grosso e depois de 20 anos voltou à tribo pra mostrar o filme pros caras. Eles se viram crianças, viram entes que já tinham morrido e descobriram o passado. Até então a vida para eles era um grande presente. E sem passado, a idéia de futuro é difícil de imaginar. Einstein já tinha demonstrado que o tempo é relativo, mas esse pequeno trecho do livro do jabor mostra que a Percepção do tempo também é relativa. Nem todo mundo tem.
O tempo, e ao que parece, tudo no universo, está ligado também à energia. Na verdade existe a sugestão de que o tempo só começou quando o universo começou, o que torna a nossa compreensão do universo ainda mais difícil. Nunca houve um antes do universo.
Hum… parece que eu estou dificultando mais do que facilitando. Vamos lá: a nossa percepção de que o tempo passa, está diretamente ligada a irreversibilidade de alguns fenômenos. O tempo passa porque algumas coisas que acontecem são irreversíveis e isso, como vamos ver daqui a pouco, tem a ver com energia.
Vamos imaginar o exemplo do pendulo, que todos nós vimos na escola em algum momento, naquelas chatíssimas aulas de física. Se fizermos um filminho do pendulo e passarmos ele para frente ou para trás, vamos ver exatamente a mesma coisa. Presente, passado e futuro são iguais. O tempo não existe. Mas o pendulo só funciona em uma situação ideal, (no vácuo, com energia constante, blá, blá, blá). Muitos outros fenômenos, ou reações químicas, são irreversíveis. Ou seja, não voltam a sua posição inicial. Uma folha de papel rasgada não volta a ser uma folha de papel inteira; um fósforo queimado não volta a ser um fósforo e uma bicicleta enferrujada não volta a ser linda e nova.
Eu provavelmente perdi tempo demais nessa questão da energia, mas ela é fundamental para entender porque o tempo passa. Se a energia armazenada ou liberada por um fenômeno da natureza é sempre menor do que a do evento anterior, então, nunca podemos reverter o fenômeno com a sua própria energia. E assim… as coisas acontecem sem que possamos reverte-las. E o tempo… passa.
Por que meu quarto está sempre desarrumado?
A segunda lei da termodinâmica diz que nenhuma troca de energia é perfeita e sempre vai haver perda na transferência de energia de um elemento para outro. A energia se perde? Não, como vimos na primeira lei, a energia não se perde. Então como acontece essa perda? É uma perda de qualidade!
Ops, então quer dizer que energia tem qualidade? Exatamente, energia também tem qualidade. Existem energias que são mais úteis que outras. Energias com mais qualidade que outras. E como podemos medir a qualidade de uma energia? Pela sua capacidade de realizar trabalho. Bom… nesse momento eu realmente precisaria entrar na definição física de trabalho, que todo mundo já deve ter esquecido. Mas eu vou poupar vocês (e esse artigo que já está ficando teórico demais) da definição e vamos entrar direto na explicação.
Trabalho é a quantidade de energia gasta para tirar um sistema de seu estado inicial e levá-lo a um outro estado. Quando você aquece a água, esta levando ela do estado frio para o estado quente. Isso foi realização de trabalho. Um outro exemplo excelente para ilustrar trabalho e quantidade de energia é uma lâmpada incandescente. Quando acende uma lâmpada também está levando o filamento de tungstênio para um estado ativado, que emite radiação, fótons e calor.
A energia com menor qualidade é o calor, porque ele tem pouca capacidade de realizar trabalho. Energia elétrica e energia química são energias de alta qualidade. O calor só serve para gerar mais calor, para esquentar. Todas as outras coisas que precisamos fazer, como mover motores, precisam de energia com mais qualidade. Muitos motores são movidos a energia elétrica. Os motores biológicos do nosso corpo são movidos a energia química, armazenada nas ligações de fosfato da molécula de ATP.
Mas muitas vezes utilizamos energia de alta qualidade para realizar trabalho que poderia ser feito com energia de menor qualidade. Se você quer esquentar alguma coisa, deveria usar calor. Se usa energia elétrica (como em um forno, grill ou chuveiro elétrico) está desperdiçando energia.
Mas vamos voltar a 2 lei da termodinâmica. A energia pode ser armazenada e passar de sistema para outro. Transformamos a energia da água rio acima em energia elétrica quando ela passa pela turbina da hidroelétrica em direção rio abaixo. Essa energia elétrica é transportada e pode até ser armazenada em pilhas e baterias. Mas já que a transferência é imperfeita, sempre vai haver formação de calor e menos energia elétrica vai estar disponível.
Por isso, quando acontece uma reação, a quantidade de energia que é armazenada é sempre menor que a quantidade de energia que foi necessária para o armazenamento. Assim, quando essa energia armazenada é liberada, sempre vai ser liberada um pouco menos de energia do que estava armazenado. E assim por diante.
Estima-se que da luz do sol que chega a terra, apenas 1% é armazenado na forma de energia química pelas plantas. Muita dessa energia (luz), é verdade, é simplesmente refletida, mas outra parte, é perdida na forma de calor.
Para onde vai toda essa energia que é “perdida” e que vira calor? Para lugar nenhum, ela não se perde, fica por ai… dando bobeira pelo universo.
Isso tem algum significado especial? Sim, muito especial! Vamos lá, você já reparou que se seu quarto nunca se arruma sozinho, e se você deixar, ele vai ficando mais e mais bagunçado? Tenho certeza que sim. E quanto mais desorganizado, mais energia você vai ter de gastar para colocá-lo em ordem. Uau! Que frase linda.
E além de linda, te ensina mais física do que todo o seu curso do segundo grau: A organização e a ordem dependem de gasto de energia. Sem esse gasto… tudo vira desordem. O nome da desordem na física é Entropia! É essa energia que virou calor e anda por ai dando bobeira no universo.
A entropia tem muitas implicações no nosso cotidiano (como na história do quarto que não se arruma sozinho), mas a maior parte delas é técnica demais e vou ter que ir contando pra vocês aos poucos. Só que tem duas que eu posso adiantar: é por causa da entropia que o universo está em expansão. E é por causa dela também que nunca podemos reverter uma reação com a energia que foi gasta ou produzida pela reação.
E essa “irreversibilidade” tem um papel fundamental no tema do meu próximo texto: é por causa dela que o tempo passa!
