Problemas com a Árvore da Vida
Mike Keas, Paul Nelson
27 de maio de 2022, 15h27
Reivindicações de saber que uma Árvore da Vida evolutiva (TOL em inglês) existia são cada vez mais problemáticas. A TOL é uma maneira pitoresca de imaginar um padrão de ramificação de descendência comum universal (UCD em inglês) - a alegada evolução de toda a vida atual por descendência com modificação de formas de vida anteriores na Terra, com todos os organismos remontando ao Último Ancestral Comum Universal (abreviado como LUCA em inglês). Vamos lhe atualizar sobre os problemas da TOL analisando um novo artigo de autoria de um grupo de biólogos associados à maior universidade da América Latina: a Universidade Nacional Autônoma do México.
Amadeo Estrada e seus colegas mostram como a enorme literatura dedicada à construção da TOL por meio de grandes conjuntos de dados de sequenciamento molecular (incluindo muitos genomas completos de muitos organismos) está repleta de problemas debilitantes. Seguindo os avisos severos anteriores dos principais críticos da TOL, como W. Ford Doolittle, Estrada et al. pesquisam um amplo campo de caos filogenético baseado em moléculas - um monte de relatos mutuamente inconsistentes do suposto padrão de ramificação da evolução. Eles observam: "A abordagem estritamente estatística [aos estudos filogenéticos de base molecular] ... resultou em hipóteses evolutivas divergentes e até contraditórias sem fundamento com evidências independentes, entre diferentes grupos de pesquisa e, às vezes, em grupos únicos de pesquisa." 1 Dito mais claramente, tais estudos produziram um grande número de imagens profundamente inconsistentes da UCD, o que mina a confiança sobre a própria UCD.
Quão profundo? Quão grave?
Quão profundas são essas inconsistências na história popular do UCD? Estudos moleculares produziram respostas radicalmente diferentes para o que fica perto da base da TOL — ou seja, esses estudos criaram confusão sobre LUCA. Para compreender a gravidade da situação, considere a faixa de opinião recente extremamente divergente sobre LUCA; nas palavras de Estrada et al.(seus pontos-chave enumerados por nós, com pequenas edições para o inglês):
O LUCA tem sido caracterizado como
1. perto da origem da vida (Koonin 2003; Weiss et al. 2016a), ou estando longe da origem da vida (Mirkin et al. 2003; Delaye et al. 2005)
2. ter um pequeno genoma (Koonin 2003), ou ter um genoma semelhante em tamanho a muitas bactérias vivas livres hoje (Kyrpides et al. 1999; Harris et al. 2003; Mirkin et al. 2003; Delaye et al. 2005; Yang et al. 2005; Ouzounis et al. 2006; Ranea et al. 2006; Becerra et al. 2014)
3. sendo autotrófico (Martin et al. 2008; Weiss et al. 2016a), ou como heterotrófico (Delaye et al. 2005; Becerra et al 2014, Muñoz-Velasco et al. 2018)
4. sendo hipertermofílico (Woese 1987; Weiss et al. 2016a); ou como sendo mesofílico (Galtier et al. 1999; Groussin et al. 2013; Cantine e Fournier 2018)
5. constituído por um genoma RNA (Mushegian e Koonin 1996; Koonin 2003), ou tendo um genoma de DNA (Ouzounis et al. 2006; Delaye et al. 2005; Becerra et al. 2014)
6. sendo uma célula simples (Koonin 2003), ou tendo uma célula complexa, semelhante às bactérias atuais (Kyrpides et al. 1999; Harris et al. 2003; Mirkin et al. 2003; Delaye et al. 2005; Yang et al. 2005; Ouzounis et al. 2006; Ranea et al. 2006; Becerra et al. 2014). 2
Obviamente, a evolução da TOL não poderia ter ocorrido de todas essas formas mutuamente inconsistentes (estágios contraditórios inferidos de evolução perto da base da TOL). Essas inferências evolutivas estão por todo o mapa biológico. No entanto, Estrada et al. não estendem seu ceticismo a todo o paradigma TOL-UCD. No entanto, eles destacam:
Novas descobertas e mudanças no que pensamos sobre certos assuntos são comuns na ciência. No entanto, pensamos que essas divergências extremas entre e até mesmo dentro das caracterizações de alguns pesquisadores do LCA estão ligadas ao fato de confiar em abordagens estatísticas apenas sem outros tipos de dados fora dos métodos de comparações de sequências. Ao fazê-lo, os pesquisadores podem se tornar sujeitos aos resultados contraditórios de algoritmos. 3
Como eles sugerem aqui, Estrada et al. (se baseando em Doolittle e outros) propõem sua própria saída dessa bagunça, mas admitem que mesmo sua abordagem revisada tem seus próprios problemas adicionais - embora estes sejam problemas menores em sua estimativa (mais sobre isso abaixo).
Redimensionando novamente as reivindicações
Este grupo de pesquisa recomenda fazer estimativas de LUCA que são menos ricas em detalhes, redimensionando as alegações do que podemos legitimamente saber a partir de estudos moleculares. Eles também exortam os colegas evolucionistas a levar em conta mais dados além dos limites do sequenciamento molecular comparativo. Primeiramente vamos explorar o primeiro ponto de seu programa de pesquisa revisionista duplo.
Por um lado, eles reconhecem que, sem dados moleculares (especialmente genéticos), "não há possibilidade de reconstrução filogenética [TOL]". Por outro lado, apontam as "sérias desvantagens epistêmicas" desses estudos "para a reconstrução de formas primitivas de vida, apesar de serem recompensadas na prática científica". 4 Dito sem rodeios, muitos cientistas progrediram em suas carreiras, despejando um punhado de reivindicações sobre TOL.
A relativa facilidade nos dias de sequenciamento molecular e análise estatística auxiliada por computador tornam este programa de pesquisa de bioinformática difícil de resistir. Quando, no entanto, isso resulta em "hipóteses contraditórias mesmo dentro da mesma equipe e em publicações consecutivas, sem reconhecimento de suas conclusões divergentes" 5 a coerência interna e consistência lógica do modelo TOL/LUCA inevitavelmente sofrem.
Como Estrada et al. observam, nas últimas duas décadas Doolittle e outros atribuíram parte da confusão filogenética molecular à transferência de genes lateral (horizontal) (LGT). Multiplicando os modos possíveis de transmissão genética além da chamada herança "vertical", a LGT complica muito o rastreamento de linhagens de organismos através das gerações subsequentes.
Mas a maioria dos evolucionistas não acha que a LGT rebaixe severamente os sinais históricos que eles usam para determinar a forma da TOL. Mas, Estrada et al. destacam, "o problema é que há grandes dificuldades para medir a LGT, até porque os critérios estatísticos e ferramentas bioinformáticas utilizados para estimá-la compartilham as mesmas restrições metodológicas que assolam as reconstruções filogenéticas (Cortez et al. 2009)." 6
Uma Confissão Sincera
Essa é uma confissão revigorantemente sincera. A LGT é frequentemente citada como parte da razão pela qual temos candidatos muito diferentes de TOLs (e diferentes candidatos de LUCAs). Mas não devemos duvidar da história geral da TOL-UCD em face de tais reconstruções de TOL conflitantes, dizem-nos, porque a LGT é parcialmente culpada por esta situação.
Isso não resolve, no entanto, as graves inconsistências retroditivas do LUCA que os autores lamentam na citação do grande bloco acima listando seis grandes contradições evolutivas. Por que? Porque os cálculos de LGT dependem e são epistemicamente limitados pelas "mesmas restrições metodológicas que assolam as reconstruções filogenéticas [de TOL]".
Voltamos agora para o segundo ponto das recomendações revisionistas deste grupo de pesquisa mexicano: a chamada para se levar em conta mais dados além dos limites do sequenciamento molecular comparativo. "Qualquer hipótese de LCA deve ser confrontada com o conhecimento empírico atual das ciências da Terra, bem como o que os cientistas sabem sobre bioquímica e caminhos metabólicos..."
Isso parece sensato, mas eles admitem imediatamente as severas limitações desta recomendação devido à "escassez de conhecimento bioquímico e geoquímico em torno dos estágios iniciais da vida", o que "representa uma grave restrição epistêmica" nas teorias do LCA. 7
Na tentativa de remediar essa situação, eles defendem o redimensionamento das retrodicções de LUCA ao que eles chamam de "LCA mais magro". Isso significa que as reconstruções filogenéticas devem ser uma "visando resolução menor" — alegando que sabemos muito pouco — para que nossas reivindicações sejam menos contraditórias ou falseadas por dados teimosos. Um filósofo cético da ciência poderia ter dito isso sobre muitos ramos da biologia evolutiva.
O diagnóstico de Kuhn
Há 60 anos, o historiador e filósofo da ciência Thomas Kuhn listou o que descreveu como os "sintomas" de um campo de pesquisa que sofre mudanças desestabilizadoras. O diagnóstico de Kuhn é tão relevante hoje quanto quando ele o ofereceu pela primeira vez - especialmente o primeiro sintoma, que colocamos em negrito:
A proliferação de articulações concorrentes, a vontade de tentar qualquer coisa, a expressão do descontentamento explícito, o recurso à filosofia e ao debate sobre fundamentos, tudo isso são sintomas de uma transição de pesquisa normal para extraordinária. 8
Há somente uma verdadeira história da vida. (Se você duvida disso, pergunte a si mesmo se você tem, em algum lugar, um conjunto desconhecido de pais biológicos com uma reivindicação igualmente válida de serem seus ancestrais físicos reais, quando comparados com os nomes familiares em sua certidão de nascimento.) Estrada et al. identificam as articulações históricas concorrentes, apenas uma delas pode ser o caso agora na atual teoria evolutiva. Uma ciência madura converge em uma única resposta. Uma ciência em apuros? Nem tanto.
NOTAS
1. Amadeo Estrada, Edna Suarez-Diaz, and Arturo Becerra, “Reconstructing the Last Common Ancestor: Epistemological and Empirical Challenges.” Acta Biotheoretica 70, no. 2 (2022): 1-18, p. 3.
2. Ibid., 3.
3. Ibid., 3.
4. Ibid., 4.
5. Ibid., 9.
6. Ibid., 6.
7. Ibid., 10.
8. T. S. Kuhn, The Structure of Scientific Revolutions (Chicago: University of Chicago Press, 2nd ed., 1970), p. 91.
