Cultura: Um Nicho Ecológico

Em quanto tempo a evolução processa-se e como situar o homem na escala evolutiva são problemas que ainda desafiam a Ciência. Nos vários quadros que traçam as linhas gerais da evolução, estabelecendo um paralelo entre o tempo geológico, existem muitos elementos especulativos. A localização do homem como caso particular do desenvolvimento evolutivo foi, desde o início da teoria evolucionista - sobretudo depois que o célebre naturalista britânico Charles Darwin (1809-1882) publicou seu livro A Estirpe do Homem -, o centro dos mais ferozes ataques dirigidos pelos ultra-conservadores. Estes não podiam aceitar que a espécie humana tivesse ascendentes animais. E, muito menos, que fossem gorilas ou outros gêneros de macacos. Na realidade, fez-se uma certa confusão, proposital ou não, ao se afirmar que o homem descende do gorila: já que ambos são contemporâneos, a verdadeira proposição seria a de indicar para homens, gorilas e outros primatas a mesma faixa de ancestrais comuns. E isso foi muito bem feito.

Em seu livro Processos de Evolução Orgânica, o ilustre geneticista norte-americano George Ledyard Stebbins Jr. (1906-2000) (retratado na fotografia acima) comenta: "Estudos recentes da morfologia e da química comparada de proteínas mostraram que o Homo sapiens, o chimpanzé e o gorila relacionam-se muito mais estreitamente que qualquer dessas espécies com os outros macacos antropóides, como o orangotango e com gibão. Aquelas três espécies descendem provavelmente de um grupo de macacos que eram comuns na Eurásia e na África durante o Mioceno. Os ancestrais imediatos do Homo sapiens foram os australopitecos, que viveram na África do Norte e na Eurásia, no fim do Plioceno e no início do Pleistoceno. A primeira espécie do gênero Homo, o H. erectus, estava disseminada pela Eurásia durante o médio pleistoceno e, provavelmente, evoluiu em direção ao homem moderno por meio de uma série de estágios, sem se desmembrar em espécies separadas. As diversas particularidades que distinguem o homem dos macacos provavelmente evoluíram a taxas um pouco diferentes. Uma das primeiras características humanas a aparecer foi o uso de instrumentos, que precedeu o aumento do tamanho do cérebro e acompanhou a mudança da postura quadrúpede para a postura ereta".

Todavia, pode-se afirmar que o bipedismo não oferece vantagens do ponto de vista da sobrevivência. O bipedismo apenas liberta as mãos, especializando-se de forma diversa dos pés, na fabricação de instrumentos. A vantagem do bipedismo é, portanto, de nível cultural. E os seres bípedes conseguiram sobreviver defendidos pela vantagem da cultura que eles criaram.

Referindo-se ao homem moderno, Stebbins considera como seu aspecto mais marcante a evolução cultural, e analisa: "Os processos da evolução cultural não são controlados pelos processos biológicos de mutação, recombinação gênica e seleção natural, mas pela invenção, desenvolvimento de ideias, aprendizagem, previsão, difusão cultural e seleção consciente".

A Descoberta da Fotossíntese

Mesmo empregando métodos de pesquisa bastante simples e até mesmo rudimentares, o grande químico britânico Joseph Priestley (1733-1809) conseguiu dar importantes contribuições à história da Química e da Biologia. Ao experimentar a ação dos gases, que descobria sobre seres vivos, concluiu, espetacularmente, que os vegetais, ao contrário dos animais, eliminam oxigênio (O2). Estava dado o primeiro passo importante no estudo da chamada fotossíntese.

Utilizando o gás carbônico (CO2), Priestley verificou que as plantas absorvem este gás e, uma vez colocadas em um lugar iluminado, enriquecem o ambiente em oxigênio. A importância da luz nesse processo passou despercebida ao cientista, porém sua descoberta serviu de base para estudos posteriores, que foram desvendando os mecanismos da vida vegetal. Coube, então, a um contemporâneo de Priestley, o médico holandês Jan Ingenhousz (1730-1799) (retratado na fotografia acima) dar o passo seguinte no conhecimento dos fenômenos da fotossíntese. Trabalhando em Londres, em 1766 ele destacou-se pelo emprego da inoculação da varíola no tratamento desta doença. Graças a esse trabalho, que trouxe-lhe renome internacional, foi chamado pela imperatriz austríaca Maria Teresa para residir na capital austríaca, Viena, para onde partiu em 1968. Foi nessa época que a respiração das plantas começou a despertar seu interesse. Para se libertar da absorvente vida da aristocracia vienense, que prejudicava seus estudos, e, ao mesmo tempo, para obter melhor material de trabalho, Ingenhousz acabou voltando para Londres, em 1779. No mesmo ano de seu retorno, foi eleito membro da Sociedade Real de Londres (o Royal Society of London) e passou a ser protegido de lorde Shelbourne (o mesmo Shelbourne que havia amparado Priestley), em cuja residência instalou seu laboratório.

Um dos grandes méritos do cientista holandês foi a introdução da noção de equilíbrio entre vida vegetal e vida animal. O resultado de suas pesquisas, publicado no livro intitulado Experiência Sobre Vegetais Para Descobrir Seu Grande Poder de Purificação do Ar Comum ao Sol e de Poluí-lo na Sombra e Durante a Noite, demonstra que as partes verdes das plantas fixam o gás carbônico livre na atmosfera e que esse poder existe somente quando a luz incide sobre as plantas. Na obscuridade, ao contrário, as plantas libertam tal gás. Detalhando suas experiências, Ingenhousz mostrou que a produção de oxigênio é muito intensa à luz solar direta e deficiente em dias de luz difusa, mas que nem todas as plantas atuam da mesma maneira durante o período de iluminação do dia: algumas não desprendem oxigênio algum após o crepúsculo do Sol, enquanto outras fazem na nesse mesmo período. Assinalava ainda que, na obscuridade, as plantas não só deixam de libertar oxigênio como viciam ainda mais o ar. A produção de oxigênio ocorre principalmente na face inferior das partes verdes do vegetal e nas folhas jovens menos que nas totalmente desenvolvidas. Mostrou também que as plantas aquáticas liberam o mesmo gás.

A Origem da Genética

A hereditariedade, ou seja, a transmissão das características ao longo das gerações, sempre despertou grande curiosidade de leigos e cientistas. A Ciência da Hereditariedade, mais conhecida como Genética, surgiu no início do século XX com o reconhecimento e celebração dos trabalhos do monge agostiniano, botânico e meteorologista austríaco Gregor Mendel (1822-1884) (retratado na fotografia acima).

A peculiar e interessante ideia de herança biológica está cunhada em todos nós, seres vivos. Ninguém questiona de que uma vaca grávida terá bezerros, ou que uma mulher grávida dará à luz uma criança. As vacas, os seres humanos, as plantas e os demais seres vivos transmitem a seus descendentes as características próprias de sua espécie, além de peculiaridades familiares.

A questão é: como ocorre ou qual é o processo que rege a transmissão de características dos pais aos filhos? Tal questão constituiu um desafio imenso para os cientistas durante grande período de tempo. Desde as primeiras hipóteses, entre elas a curiosa explicação de que óvulos ou espermatozóides continham pequenos indivíduos semi-formados em seu interior, o conhecimento sobre a herança biológica evoluiu consideravelmente. Atualmente sabemos que o que transmite-se de uma geração para outra não são as características propriamente ditas, como olhos verdes, por exemplo, mas sim as instruções de como produzir tais características. Partindo dessas instruções biológicas, que os cientistas criaram o conceito de genes, o novo indivíduo constituirá todas as partes de sua organização corporal, que serão semelhantes às de seus ancestrais. Foi do termo "genes" que deu origem ao termo "genética".

Atualmente sabemos que as características hereditárias de qualquer ser vivo são regidas pelas instruções inscritas do DNA (ácido desoxirribonucleico) dos cromossomos, os chamados genes, que cada indivíduo recebe de seus pais.

A Origem da Vida - O Experimento de Staley Miller e Harold Urey

Uma das questões mais perturbadoras e discutidas na atualidade é a concepção de como surgiu a vida no planeta Terra. Alguns acreditam que a vida surgiu com o desenvolvimento climático do planeta e outros crêem que talvez a vida proveio do Universo sideral. Esta última concepção foi proposta um pouco antes da metade do século XX pelo grande químico suíço Svante August Arrhenius (1859-1927). Arrhenius propôs que a vida veio ao planeta Terra por meio de meteoros que chocaram-se com a superfície terrestre. Nestes meteoros estaria contido microorganismos que foram desenvolvendo-se na Terra. Esta teoria, contudo, não é tão aceita, pois a proposição de que a vida surgiu na própria Terra tem maior aceitação na comunidade científica.

No ano de 1953, tentando determinar quais eram as condições necessárias para o surgimento da vida no planeta, os cientistas norte-americanos Staley Lloid Miller (1930-2007) (retratado na fotografia acima) e Harold Clayton Urey (1893-1981), construíram um aparelho(mostrado esquematicamente acima), no qual eram reproduzidas as condições supostamente existentes na Terra primitiva. O aparelho continha uma mistura dos gases metano (CH4), amônia (NH3), hidrogênio (H2) e vapor d'água (H2O), que foi submetida a intensas descargas elétricas. A mistura de gases simulava a atmosfera primitiva, e as descargas elétricas simulavam os raios de grandes tempestades que, supostamente, ocorriam na Terra primitiva. No aparelho também havia um condensador, no qual a mistura de gases era resfriada. O vapor de água presente na mistura condensava-se e escorria para a parte inferior, onde acumulava-se. Com isso Miller e Urey simulavam as chuvas que acumulavam-se nos oceanos, mares e lagos. Um aquecedor fazia ferver a água acumulada, que novamente transformava-se em vapor, simulando a evaporação da água das chuvas na superfície quentíssima da Terra.

Após deixar o sistema funcionando durante uma semana, Miller examinou o líquido acumulado na parte inferior do aparelho. O líquido, antes incolor, apresentava-se avermelhado. Testes químicos revelaram que o líquido avermelhado continha diversos compostos que não estavam presentes no início do experimento, entre eles compostos orgânicos como aminoácidos alamina e glicina, além de alguns outros compostos orgânicos simples.

É importante salientar que na época em que Miller realizou seu experimento célebre e pioneiro acreditava-se que a atmosfera primitiva fosse constituída apenas por metano, amônia, hidrogênio e vapor d'água. Porém, evidências um tanto mais recentes indicam que os gases mais abundantes na Terra primitiva eram o gás carbônico (CO2) e o gás nitrogênio (N2).