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Mão é uma das peças mais complexas e belas da engenharia do corpo humano
22/02/2014, 8:41 PM
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Por que sua mão é uma das peças mais complexas e belas da engenharia natural do corpo humano

[Entre colchetes comentários de Daniel F. Zordan]

Por que sua mão é uma das peças mais complexas e belas da engenharia natural do corpo humano. [Se é engenharia não pode ser natural. Toda engenharia precisa de um engenheiro, não concorda?]

Sim, o cérebro é a peça humana mais importante, o fator que mais nos distingue de outros animais e nos permite ser a espécie dominante.

No entanto, outras partes do nosso corpo são tão brilhantes quanto o nosso cérebro, triunfos da engenharia complexa que requintadamente evoluiu para nos deixar realizar uma série de tarefas. [Toda “engenharia complexa” necessita ser pensada, desenhada e executada por um projetista. Sendo assim, quem é o projetista (engenheiro)?… O acaso? … Ou será obra de um Ser dotado de inteligência?]

Por exemplo? Nossa mão.

Essa poderosa parte do nosso corpo nos permite manipular pequenos objetos com grande precisão e possui uma versatilidade que nos diferencia de todas as outras criaturas do planeta.

Anatomia perfeita

Por que sua mão é uma das peças mais complexas e belas da engenharia natural do corpo humano2Nossos braços e pernas são membros pentadáctilos – eles têm cinco dígitos. [Segundo o modelo interpretativo dos Naturalistas e Evolucionistas…] Quando animais de quatro patas começaram a se mover do mar para a terra, cerca de 380 milhões de anos atrás, alguns tinham até oito dígitos. [Porém, para o criacionismo, diferente dos naturalistas, nossas mãos foram criadas e desenvolvidas em uma pequena escala de tempo por um projetista, uma mente inteligente, Deus.] O familiar “modelo” de cinco dígitos logo se tornou padrão, e desde então foi modificado em certos grupos, tais como sapos e aves.

Segundo o anatomista Quentin Fogg, da Universidade de Glasgow (Escócia), a mão tem um dos arranjos de músculos mais estranhos no corpo.

A maioria dos seus movimentos é controlada por músculos que não estão localizados nela, mas sim no antebraço. Os músculos do antebraço se conectam aos ossos dos dedos através de tendões longos, que passam por um pulso flexível. Esta musculatura remota dá movimento e força aos dedos, que não seria possível se todos os músculos tivessem que ser ligados diretamente a eles. [Mais uma vez temos evidências de que o simples acaso não seria o responsável por isso. É como acreditar que os cabos de aço de um guindaste, as ferragens etc. não foram antes calculadas, projetados e criados paralelamente por um engenheiro inteligente  antes de ser construido. Nada nesse mundo se constrói sem que antes seja projetado.]

Com efeito, a mão é simplesmente um fantoche ósseo, sustentado por ligamentos e controlado pelo antebraço.

Mas esse arranjo permite-nos fazer muitas coisas. Em um extremo, possui uma impressionante força, que nos deixa escalar montanhas, por exemplo. Através do uso habitual e treinamento, até mesmo um único dedo pode suportar todo o peso do corpo. No outro extremo, um pianista precisa de grande fineza e isso vem de dentro de músculos da mão, chamados de músculos intrínsecos.

Alguns destes músculos controlam especificamente o polegar e o dedo mínimo, enquanto outros, como os lumbricais, não estão diretamente ligados aos ossos, mas a tendões, dando a maravilhosa sutileza aos nossos movimentos.

Curiosidade: ninguém duvidaria que o dedão é o mais importante de todos os dedos. Ele é responsável por 40% da capacidade da mão. Mas não se engane e pense que o oposto também é verdadeiro: o dedo mínimo está longe de ser o mais dispensável; pelo contrário, ele é o segundo dedo mais importante da mão. Estranhamente, o dedo que podemos perder com o mínimo de inconvenientes é o indicador. Ele pode ser incluído ou excluído de tudo o que fazemos com nossas mãos

A pele nas pontas dos nossos dedos também é muito especializada. Se você cortar a ponta de um dedo, verá células de gordura, que funcionam como almofadas de proteção para o enorme número de terminações nervosas embaixo delas. Receptores na pele dos nossos dedos respondem à luz, pressão, toque, dor e temperatura. [Existe duvidas de que foi obra de um projetista?]

As unhas desempenhPor que sua mão é uma das peças mais complexas e belas da engenharia natural do corpo humano3am um papel crucial também. Se você não tivesse essa estrutura rígida contra a qual pressionar, não seria capaz de julgar com quanta firmeza teria que segurar qualquer coisa.

…E o pé

A mão pode parecer, à primeira vista, um pouco mais interessante que o pé, mas este é igualmente complexo.

Contendo 26 ossos, 33 articulações, 19 músculos e 57 ligamentos, é uma das poucas peças de anatomia que podem competir com a mão em complexidade. [Como o acaso desempenharia tamanha complexidade? 1) – Qual dessas complexidades teria surgido primeiro no processo evolutivo: Articulações, músculos ou ligamentos? 2) – Os ossos que evoluíram por causa desses elementos, ou esses elementos que evoluíram por causa dos ossos?]

Aliás, em muitos aspectos, é por causa do pé que evoluímos mãos tão extraordinárias. A capacidade de andar na vertical dos primeiros seres humanos significou que eles ficaram com a mão livre para desenvolver a sua anatomia e capacidades únicas.

Hype Science

Referência:

1. “The incredible human hand and foot” (BBC, 18 February 2014)



5 Slogans Contraditórios Usados Pelos Ateus
15/02/2014, 11:18 PM
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Por Richard Bushey

5 Slogans Contraditórios Usados Pelos Ateus3

[Entre colchetes comentários de Daniel F. Zordan] Um ataque comum que é dirigido à Inerrante, Inspirada e Autoritária Palavra de Deus é que, segundo algumas pessoas, ela está cheia de contradições. Claro que após análise mais pormenorizada essas “contradições” mais não são que textos retirados do seu contexto. Em contraste, existem alguns slogans ateus que são claramente contraditórios. Os ateus dizem uma coisa, mas depois, do outro canto da boca contradizem o que haviam afirmado.

Eles guardam uma enorme quantidade de slogans sem aperceberem que os mesmos são incompatíveis uns com os outros. Eu acho que existem pelo menos 5 slogans contraditórios que os ateus usam. Claro que nem todos os ateus dizem todas estas coisas e o ateísmo não alegar ser inerrante. No entanto, é interessante ver os erros básicos de lógica que os ateus são culpados de fazer sem se aperceberem que os estão a fazer.

1 – Os ateus dizem:
(a) A religião é maligna.
(b) Não existem valores morais absolutos.

É sempre interessante ver o que os ateus estão dispostos a alegar em prol da sua filosofia pessoal. Quando são confrontados com o fato da sua visão ateísta do mundo não justificar a existência de valores morais objetivos, eles respondem de modo enervado, “E depois?!!” Mas esta não é a posição dos antigos filósofos ateus que reconheceram a existência dum fundamento firme de desespero inflexível sob o qual a habitação da alma deve ser comodamente construída. Os ateus atuais, motivados pela sua filosofia de vida pessoal, alegam que não existem valores ou deveres morais absolutos mas eles não vivem dessa forma.

Os mesmos ateus que dum canto da boca alegam que não existem valores morais absolutos, irão dizer com o outro canto da boca que “a religião é um dos maiores males do mundo. A religião causa a mutilação genital, a opressão, e o sofrimento em larga escala.” [Se não existe valores morais absolutos, como podem afirmar que a religião é um dos maiores males do mundo? Apenas usando valoreis morais que os ateus os consideram absolutos? Boa contradição. Pois, uma vez que não existem valores morais absolutos as alegações ateísta não passam de críticas filosóficas.  (DFZ)]

Mas acho que, segundo a visão ateísta do mundo, a mesma questão por eles avançada pode-lhes ser devolvida: “E depois?!” E depois que a religião cause sofrimento? Segundo o ateísmo, não existem valores morais objetivos ou deveres.

Os ateus não se apercebem que defendem ambas as posições ao mesmo tempo: “o mal é apenas uma construção da mente humana, e a religião é maligna.“

2 – Os ateus dizem:
(a) Todos nascem ateus.
(b) Desconfio daqueles que afirmam serem ex-ateus.

Tradicionalmente, os filósofos reconheceram que 1) o ateísmo é a crença de que Deus não existe, 2) teísmo é a crença de que Deus existe, e 3) o agnosticismo é a falta de fé na existência de Deus. Tanto o teísmo como o ateísmo requerem algum tipo de justificação, e nomeadamente, temos que dizer “Eu acredito em Deus porque….” ou “Eu acredito que Deus não existe porque….”.

Uma vez que os ateus nunca foram capazes de oferecer algum argumento convincente, eles inventaram uma nova definição de “ateísmo”, e dentro desta definição, o ateísmo já não é a crença de que Deus não existe, mas sim a “ausência de crença em Deus”. Desta forma, todas as pessoas, até bebês, são “ateístas”. Devido a isto, eles dirão que todos nós nascemos ateus. [Para mim são sinônimos: Deus existe = crença em Deus; Deus não existe = ausência de crença Deus. Em que muda o sentido da frase?  – É possível afirmar: Deus existe, mas NÃO creio em Deus; Deus não existe, mas CREIO em Deus?  Obviamente isso não faz sentido algum. Em primeira instância – Crença/fé está alicerçada  naquilo que não se pode ver, tocar ou testar empiricamente. (DFZ)]

Mas do outro lado da boca eles dirão que ficam céticos daqueles que afirmam serem ex-ateus. Se eu digo “Eu era um ateu mas agora sou Cristão”, os ateus irão imediatamente ficar céticos dessa alegação. Mas como é que eles podem ficar céticos se, segundo a sua visão do mundo, todos nós nascemos ateus? Ficar com dúvidas da alegação de que alguém é um ex-ateu é uma admissão de que os ateus não acreditam que todos nós nascemos ateus.

Apesar disso, e sacrificando a racionalidade, os ateus defendem ambas as posições.

5 Slogans Contraditórios Usados Pelos Ateus2

3 – Os ateus dizem ao mesmo tempo:
(a) O que pode ser afirmado sem evidências, pode ser rejeitado sem evidências.
(b) Eu afirmo isso sem qualquer tipo de evidência em seu favor.

Este slogan de que o que pode ser alegado sem evidências pode ser rejeitado sem evidências foi usado inicialmente por Carl Sagan, se não me engano, e foi popularizado nas últimas décadas por Christopher Hitchens. Deixem-me dizer que, como princípio científico, isto é, no geral, verdadeiro. Se alguém faz uma alegação científica sem qualquer tipo de evidência, essa alegação pode ser devidamente rejeitada sem qualquer evidência. Olhando para as coisas segundo este prisma, os ateus podem estar certos, se aplicarem esta lógica aos princípios científicos. [Como afirmar algo sem evidências? Bom, a idéia funciona mais ou menos assim: Se não há evidências conclusivas para a existência de “X”, logo “X” não existe. Porém, a lógica não é bem essa – Ateus afirmam:  “Se não há evidências da existência de Deus, não tenho justificação para sustentar a crença em Deus”. Mas é aqui que começa a confusão, pois o que é evidências da existência de Deus para os teistas, é totalmente rejeitada SEM NENHUMA EVIDÊNCIA pelo ateus. Sendo assim, qual a evidência para rejeitar uma evidência, se não há evidência?  (DFZ)]  

Mas não é isto que eles fazem. Eles pensam que este slogan se aplica de forma universal, com uma exceção, obviamente: eles fazem essa afirmação mas não oferecem qualquer tipo de evidência. Normalmente, eles dizem “O que pode ser afirmado sem qualquer evidência pode ser rejeitado sem se oferecer qualquer tipo de evidência“, mas afirmam isso sem fornecer qualquer tipo de evidência. Logo, se nós usarmos o padrão de evidências por eles avançado, seremos forçados a rejeitar essa frase.

Isto é uma proposição auto-contraditória se ela for afirmada sem qualquer tipo de evidência em seu favor. Apesar disso, os ateus continuam a afirmar esta frase sem
oferecerem qualquer tipo de evidência.

4 – Os ateus dizem:
(a) Deus é maligno por permitir tanta injustiça no mundo atual.
(b) Deus é maligno por não permitir a injustiça na Bíblia Hebraica (“Antigo Testamento”).

Um dos argumentos mais comuns contra a existência de Deus é o problema do mal e o sofrimento. Existem pessoas no mundo que parecem sofrer desnecessariamente, e segundo os ateus, Deus nada faz nada para disponibilizar algum tipo de conforto. Essencialmente, esta é a alegação de que se Deus é Bom, Ele deveria parar o mal, e se Ele é Poderoso, ele seria capaz de parar o mal; mas como o mal existe, então, dizem os ateus, isso significa que ou Deus não é Bom, ou então Ele não é Poderoso, ou então Ele não existe. Eu já demonstrei no meu artigo “5 Razões que Mostram como o Mal Não Desqualificam Deus“ que este argumento é espúrio. Mas, tal como eu disse, os ateus queixam-se de que Deus não impede o mal.

No entanto, na Bíblia Hebraica há relatos da forma como Deus parou com o mal. Deus está constantemente a trazer justiça sobre a geração maligna visto que Ele é Um Deus Santo e Justo e estas são vidas que Lhe pertencem. Essencialmente, Deus está a dar aos homens o que eles merecem, impedindo o mal do mundo. Apesar disso, os ateus dizem que Deus está a ser “maligno” ao executar os Seus juízos. Mas no seu argumento do mal, os ateus avançam que Deus é “maligno” porque Ele não faz justiça! [Se Deus FAZ justiça é maligno; se Deus NÃO faz justiça também é maligno. O duvida cruel! – O juiz não faz a vontade do povo, apenas cumpre a lei pré-estabelecida. O mesmo funciona com Deus, ele não faz a vontade do povo, apenas cumpre a lei pré-estabelecida em seu devido tempo. (DFZ)]

Aparentemente, os ateus estão um bocado indecisos no que acreditar em relação a Deus. Eles estão zangados com Deus por fazer justiça, mas ao mesmo tempo, zangados por Deus não fazer justiça. Com estas queixas flutuantes, ficamos com a clara ideia de que a sua posição ateísta não se baseia na racionalidade mas sim na emotividade.

5 – Os ateus dizem:
(a) O universo não tem causa.
(b) Deus tem que ter uma causa.

Os ateus têm a tendência de fazer alegações grandiosas sobre o universo: “o universo pode ter criado a ele mesmo“; “o universo é auto-suficiente“; “o universo é eterno“. “De qualquer das formas, o universo existe e pode até ter tido um inicio absoluto, mas em circunstância alguma o universo precisou duma Causa, e especialmente, o universo não precisa dum Movedor Inicial. Não, não, não. Em circunstância alguma isso será permitido!“

Apesar disto, eles são rápidos a afirmar que Deus tem que ter uma causa. Se Deus existe, dizem eles, então claramente Ele tem que ter uma causa. Muitos ateus que fazem esta pergunta, pensando que estão a agir como pensadores de elite: “Ah, sim, mas quem criou Deus?!!“ Eles são bastantes rápidos para dizer que Deus exige uma causa – “a própria existência de Deus exige uma causa para além Dele“ – mas quando se chega à questão do universo, o seu argumento muda por completo. [Se o universo e a vida surgiram espontaneamente, por que Deus teria que ter uma causa? – Acreditar que um cérebro humano surgiu espontaneamente, sem uma causa primaria que antecedo o próprio universo, é navegar na mais profunda ilusão. (DFZ)]

Claramente, este padrão duplo demonstra que os militantes ateus são intelectualmente desonestos que usam a lógica da “Defesa Especial”, onde o padrão de casualidade é aplicado a Deus não é aplicado ao universo.

Darwinismo

Referência:

1. “5 Contradicting Slogans Atheists Use” (Therefore, God Exists, December 11, 2013)



Professor: texto de 3 mil anos comprovaria reinos bíblicos
01/02/2014, 5:14 AM
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Texto incompleto em jarro de 3 mil anos indicaria que reino de Salomão existiu, diz professor

Texto incompleto em jarro de 3 mil anos indicaria que reino de Salomão existiu, diz professor

Um professor da Universidade de Haifa (Israel) afirma que uma inscrição em um jarro de barro descoberto em Jerusalém pode provar a existência dos reinos bíblicos de Davi e Salomão. O objeto, de quase 3 mil anos, foi encontrado em julho e é o mais antigo texto alfabético já achado na cidade histórica. As informações são da Fox News.

“Nós estamos falando de reis verdadeiros, e os reinos de Davi e Salomão foram um fato real”, diz Gershon Galil. O debate entre os cientistas sobre o significado da inscrição ainda é muito grande, mas o professor afirma oferecer “a única tradução sensata” para o texto e ressalta que apenas a existência do objeto já é considerada importante.

“A coisa mais importante é que (o jarro) nos conta que alguém naquele período sabe como escrever alguma coisa”, diz. Uma das dificuldades da tradução é que três letras do objeto estão incompletas. Galil as traduz como “yah-yin chah-lak”, o que em hebraico significaria “vinho inferior”.

A parte mais importante, contudo, é o primeiro trecho do texto, que indicaria o 20º ou 30º ano do reino de Salomão. A inscrição, afirma o professor, está em uma forma inicial do hebraico do sul, pois é a única língua a usar dois yods (letras hebraicas) para a palavra “vinho”. Ele especula que o “vinho inferior” seria dado para trabalhadores que construíam a cidade de Jerusalém.

Se o hebraico como língua escrita era utilizado no período da inscrição no local, isso indica que os israelitas chegaram a Jerusalém antes do que se acreditava anteriormente e isso os colocaria em um tempo que a Bíblia indica que Salomão reinou. Galil acredita agora que novos indícios serão achados sobre os reinos bíblicos.

Terra

Referência:

1. “Message decoded, again: 3,000-year-old text may prove biblical tale of King Solomon” (Fox News, Published January 27, 2014)



O surgimento da vida é um evento raro ou algo inevitável?
01/02/2014, 4:54 AM
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Jeremy England, 31 anos, professor assistente no Instituto de Tecnologia de Massachusetts (EUA)

Jeremy England, 31 anos, professor assistente no Instituto de Tecnologia de Massachusetts (EUA)

Por que a vida existe? Hipóteses populares creditam o feito a uma sopa primordial, um relâmpago e um golpe colossal de sorte. Mas se uma nova teoria provocativa estiver correta, a sorte pode ter pouco a ver com isso. Em vez disso, de acordo com o físico que propõe a ideia, a origem e evolução subsequente da vida segue as leis fundamentais da natureza e “deveria ser tão pouco surpreendente como rochas rolando ladeira abaixo”.

Do ponto de vista da física, há uma diferença essencial entre os seres vivos e aglomerados de átomos de carbono inanimados: os primeiros tendem a ser muito melhores em captar a energia do seu ambiente e dissipar essa energia na forma de calor. Jeremy England, um professor assistente no Instituto de Tecnologia de Massachusetts (EUA), de 31 anos, derivou uma fórmula matemática que ele acredita que explica essa capacidade.

A fórmula, com base na física estabelecida, indica que, quando um grupo de átomos é impulsionado por uma fonte externa de energia (como o sol ou um combustível químico) e rodeado por um banho de calor (como o oceano ou atmosfera) muitas vezes, aos poucos, ele se reestrutura a fim de dissipar cada vez mais energia. Isto poderia significar que, sob certas condições, a matéria inexoravelmente adquire o atributo físico chave associado com a vida.

“Você começa com um grupo aleatório de átomos, e se você brilhar uma luz sobre ele por muito tempo, não deve ser tão surpreendente que você obtenha uma planta”, disparou England em entrevista à revista “Quanta”.

A teoria da England pretende fundamentar, ao invés de substituir, a teoria da evolução de Darwin pela seleção natural, que fornece uma descrição poderosa da vida ao nível dos genes e populações. “Eu certamente não estou dizendo que as ideias darwinistas estão erradas”, explicou. “Pelo contrário, estou apenas dizendo que do ponto de vista da física, você pode chamar a evolução darwiniana de um caso especial em um fenômeno mais geral”.

Sua ideia, detalhada em um artigo recente e em uma palestra que ele está dando em universidades ao redor do mundo, gerou polêmica entre seus colegas.

England deu “um passo muito corajoso e muito importante”, disse Alexander Grosberg, professor de física na Universidade de Nova York (EUA), que tem acompanhado o trabalho do cientista desde seus estágios iniciais. A “grande esperança” é que ele tenha identificado o princípio físico subjacente dirigindo a origem e evolução da vida, relata Grosberg.

“Jeremy é o mais brilhante jovem cientista com quem eu já me deparei”, elogiou Attila Szabo, um biofísico no Laboratório de Química Física do Instituto Nacional de Saúde (EUA), que se correspondeu com England sobre sua teoria após conhecê-lo em uma conferência. “Fiquei impressionado com a originalidade das ideias”.

Outros, como Eugene Shakhnovich, um professor de química, biologia química e biofísica da Universidade de Harvard (EUA), não estão convencidos. “As ideias de Jeremy são interessantes e potencialmente promissoras, contudo neste momento são extremamente especulativas, especialmente quando aplicadas a fenômenos da vida”, pondera Shakhnovich.

Os resultados teóricos de England são considerados válidos de forma geral. É a sua interpretação – que sua fórmula representa a força motriz por trás de uma classe de fenômenos na natureza que inclui a vida – que ainda não foi provada. Mas já há ideias sobre como testar essa interpretação no laboratório.

“Ele está tentando algo radicalmente diferente”, explica Mara Prentiss, professora de física na Universidade de Harvard que está contemplando tal experimento depois de aprender sobre o trabalho de England. “Eu acho que ele tem uma ideia fabulosa. Certo ou errado, a investigação vai valer muito a pena”.

No coração da ideia de England está a segunda lei da termodinâmica, também conhecida como a lei da entropia crescente ou “flecha do tempo”. As coisas quentes esfriam, o gás se difunde através do ar, ovos são mexidos, mas nunca espontaneamente se separam. Em suma, a energia tende a se dispersar ou espalhar-se com o tempo. Entropia é uma medida desta tendência, quantificando o quão dispersa a energia está entre as partículas num sistema, e o quanto as partículas estão difusas no espaço. Ela aumenta como uma simples questão de probabilidade: há mais maneiras da energia ser espalhada do que ser concentrada.

Assim, à medida que partículas em um sistema se movimentam e interagem, elas vão, por puro acaso, tender a adotar configurações em que a energia se espalha para fora. Eventualmente, o sistema chega a um estado de entropia máxima chamado “equilíbrio termodinâmico”, no qual a energia é distribuída de maneira uniforme. Uma xícara de café e a sala no qual está localizada ficam com a mesma temperatura, por exemplo. Enquanto o copo e o quarto são deixados em paz, este processo é irreversível. O café nunca aquece espontaneamente de novo porque as probabilidades são esmagadoramente empilhadas contra a possibilidade da energia do quarto concentrar aleatoriamente em seus átomos.

Embora a entropia deva aumentar ao longo do tempo em um sistema isolado, ou “fechado”, um sistema “aberto” pode se manter baixa – ou seja, a energia divide de forma desigual entre os seus átomos -, aumentando grandemente a entropia de seus arredores. Em sua influente monografia de 1944, “O que é vida?”, o eminente físico quântico Erwin Schrödinger argumentou que isso é o que os seres vivos devem fazer. Uma planta, por exemplo, absorve luz solar extremamente enérgica, a utiliza para construir os açúcares, e ejeta a luz infravermelha, uma forma muito menos concentrada de energia. A entropia total do universo aumenta durante a fotossíntese à medida que a luz solar se dissipa, assim como a planta previne-se da decomposição através da manutenção de uma estrutura interna ordenada.

A vida não viola a segunda lei da termodinâmica, porém até recentemente os físicos não tinham sido capazes de usar termodinâmica para explicar por que ela deve surgir, em primeiro lugar. Nos dias de Schrödinger, eles poderiam resolver as equações da termodinâmica somente para sistemas fechados em equilíbrio. Na década de 1960, o físico belga Ilya Prigogine fez progressos ao prever o comportamento de sistemas abertos fracamente impulsionados por fontes de energia externas (pelo qual ganhou o Prêmio Nobel de Química em 1977). Mas o comportamento de sistemas que estão longe do equilíbrio, os quais estão ligados ao meio ambiente exterior e fortemente impulsionados por outras fontes de energia, não poderia ser previsto.

Esta situação mudou na década de 1990, devido, principalmente, ao trabalho de Chris Jarzynski, agora na Universidade de Maryland (EUA), e Gavin Crooks, agora no Laboratório Nacional Lawrence Berkeley (EUA). Jarzynski e Crooks mostraram que a entropia produzida por um processo termodinâmico, tais como o arrefecimento de uma xícara de café, corresponde a uma razão simples: a probabilidade dos átomos de sofrer o processo dividido pela sua probabilidade de sofrer o processo inverso (isto é, interagindo espontaneamente, de tal maneira que o café aquece). Com o aumento de produção de entropia, o mesmo acontece com esta relação: o comportamento de um sistema torna-se mais e mais “irreversível”. A fórmula simples, ainda que rigorosa poderia, em princípio, ser aplicada a qualquer processo termodinâmico, não importa o quão rápido ou longe do equilíbrio. “Nossa compreensão da mecânica estatística longe do equilíbrio melhorou muito”, conta Grosberg.

England, que é formado em bioquímica e física, começou seu próprio laboratório no MIT há dois anos e decidiu aplicar o novo conhecimento da física estatística para a biologia.

Usando formulação de Jarzynski e Crooks, ele derivou uma generalização da segunda lei da termodinâmica, que vale para sistemas de partículas com certas características: os sistemas são fortemente impulsionados por uma fonte de energia externa, como uma onda eletromagnética, e podem despejar calor em um banho circundante. Esta classe de sistemas inclui todas as coisas vivas. England, então, determinou como esses sistemas tendem a evoluir ao longo do tempo à medida que aumentam a sua irreversibilidade. “Podemos mostrar de forma muito simples a partir da fórmula que os resultados evolutivos mais provavelmente vão ser os que absorveram e dissiparam mais energia a partir de unidades externas do ambiente no caminho para chegar lá”, disse ele. A descoberta faz um sentido intuitivo: partículas tendem a dissipar mais energia quando ressoam com uma força motriz, ou movem-se na direção em que estão sendo empurradas, e são mais propensas a se mover nessa direção do que qualquer outra em qualquer momento.

“Isso significa que aglomerados de átomos cercados por um banho em alguma temperatura, como a atmosfera ou o oceano, devem tender ao longo do tempo a organizarem-se para ressoar cada vez melhor com as fontes de trabalho mecânico, eletromagnético ou químico em seus ambientes”, explicou England.

A autorreplicação (ou reprodução, em termos biológicos), o processo que leva à evolução da vida na Terra, é um tal mecanismo pelo qual um sistema pode dissipar uma quantidade crescente de energia ao longo do tempo. Como England colocou, “uma ótima maneira de dissipar mais é fazer mais cópias de si mesmo”.

Em um artigo de setembro no periódico “Journal of Chemical Physics”, ele informou o valor mínimo teórico de dissipação que pode ocorrer durante a autorreplicação das moléculas de RNA e células bacterianas, e mostrou que está muito próximo dos valores reais que estes sistemas dissipam ao replicar. Também mostrou que o RNA, o ácido nucleico que muitos cientistas acreditam que serviu como o precursor para a vida baseada em DNA, é um material de construção particularmente barato. Uma vez que o RNA surgiu, ele argumenta, a sua “tomada darwiniana” não foi, talvez, surpreendente.

A química da sopa primordial, mutações aleatórias, geografia, eventos catastróficos e inúmeros outros fatores contribuíram para os detalhes da diversidade de flora e fauna da Terra. Entretanto, de acordo com a teoria de England, o princípio subjacente à condução de todo o processo é a adaptação orientada à dissipação da matéria.

Este princípio se aplica à matéria inanimada também. “É muito tentador especular sobre que fenômenos da natureza podemos agora abrigar sob esta grande tenda de organização adaptativa movida pela dissipação”, confessou England. “Muitos exemplos poderiam apenas estar bem debaixo do nosso nariz, mas porque não temos olhado para eles, não os notamos”.

Os cientistas já observaram a autorreplicação em sistemas não vivos. Segundo a nova pesquisa liderada por Philip Marcus, da Universidade da Califórnia em Berkeley (EUA), e relatada na revista “Physical Review Letters” em agosto passado, vórtices em fluidos turbulentos replicam-se espontaneamente sugando a energia de cisalhamento do fluido circundante. E em um artigo publicado online na semana passada no portal “Proceedings of the National Academy of Sciences”, Michael Brenner, professor de matemática e física aplicada na Universidade de Harvard, e seus colaboradores apresentaram modelos teóricos e simulações de microestruturas que se autorreplicam. Estes aglomerados de microesferas especialmente revestidas dissipam energia ao forçar esferas próximas a formar agrupamentos idênticos. “Isto se conecta muito com o que Jeremy está dizendo”, afirma Brenner.

Além da autorreplicação, maiores organizações estruturais são outro meio pelo qual os sistemas fortemente impulsionados incrementam sua capacidade de dissipar energia. A planta, por exemplo, é muito melhor na captura e roteamento de energia solar através de si mesma do que uma pilha de átomos de carbono não estruturados. Assim, England argumenta que, sob certas condições, a matéria irá espontaneamente se auto-organizar. Esta tendência pode explicar a ordem interna dos seres vivos e de muitas estruturas inanimadas também. “Flocos de neve, dunas de areia e vórtices turbulentos todos têm em comum o fato de serem estruturas surpreendentemente padronizadas que surgem em sistemas de muitas partículas impulsionados por algum processo de dissipação”, especula. Condensação, vento e uma draga viscosa são os processos relevantes nestes casos particulares.

“Ele está me fazendo pensar que a distinção entre vida e matéria inanimada não é nítida”, revelou Carl Franck, um físico biológico na Universidade de Cornell (EUA). “Estou particularmente impressionado com esta noção quando se considera sistemas tão pequenos como circuitos químicos envolvendo algumas biomoléculas”.

A ideia ousada da England provavelmente enfrentará um exame minucioso nos próximos anos. Ele está atualmente executando simulações de computador para testar sua teoria de que os sistemas de partículas adaptam as suas estruturas para se tornarem melhores na dissipação de energia. O próximo passo será a realização de experimentos em sistemas vivos.

Prentiss, que dirige um laboratório de biofísica experimental na Universidade de Harvard, diz que a teoria de England poderia ser testada comparando células com mutações diferentes e procurando uma correlação entre a quantidade de energia que as células dissipam e as suas taxas de replicação. “É preciso ter cuidado, porque qualquer mutação poderia fazer muitas coisas”, reflete a pesquisadora. “Contudo, se alguém fizesse muitos desses experimentos em sistemas diferentes e se [a dissipação e sucesso de replicação] forem de fato correlacionados, isto sugeriria que este é o princípio de organização correto”.

Brenner disse que espera ligar a teoria de England às suas próprias construções de microesferas e determinar se a teoria prediz corretamente que os processos de autorreplicação e automontagem podem ocorrer – “uma questão fundamental na ciência”, opina.

Ter um princípio fundamental da vida e da evolução daria aos pesquisadores uma perspetiva mais ampla sobre o surgimento da estrutura e funções nos seres vivos. “A seleção natural não explica certas características”, especificou Ard Louis, um biofísico da Universidade de Oxford (Reino Unido). Estas características incluem uma mudança hereditária da expressão dos genes chamada de metilação, o aumento da complexidade na ausência de seleção natural e certas mudanças moleculares que Louis estudou recentemente.

Se a abordagem da England resistir a mais testes, poderia permitir aos cientistas pensar de modo mais geral, em termos de organização orientada pela dissipação. Eles podem descobrir, por exemplo, que “a razão pela qual um organismo mostra característica X em vez de Y pode não ser porque X é mais apto do que Y, mas porque restrições físicas tornaram mais fácil para X evoluir do que para Y”, disse Louis.

“As pessoas muitas vezes ficam presas ao pensar sobre os problemas individuais”, explica Prentiss. Queira as ideias de England venham a ser exatamente certas ou não, diz a cientista, “pensar de forma mais ampla é a forma pela qual muitas descobertas científicas são feitas”.

Hype Science

Referência:

1. “A New Physics Theory of Life” (Quanta, January 22, 2014)