Molho de tomate e a origem da vida


Eu adoro cozinhar. E a minha especialidade é molho de tomate. Herdei da minha avó e aprimorei com minhas tias italianas. Modéstia a parte, é um espetáculo. Hoje, enquanto dava a última fervida antes iniciar o longo processo de apuração a frio, vi elas lá, lindas, algumas ‘células de Benard‘. Bom, não eram exatamente como deveriam ser, mas com ‘um pouco de muita boa vontade’, podia-se até imaginar que, nas condições ideais, elas apareceriam, pra enfeitar o meu molho de tomate.
Mas acho que, além da emoção da despedida de hoje, eu me emocionei com o fato de, finalmente, entender o que são as ‘células de Benard’ e porque elas são tão importantes.
Não se preocupe se você nunca ouviu falar sobre isso, é justamente o que eu vou explicar aqui.
Em 1997, quando eu começava o doutorado no Instituto de Biofísica da UFRJ, fiz uma disciplina incrível, chamada ‘Filosofia da Ciência’, onde tive, entre muitas, uma aula incrível com um físico chamado Paulo Bisch, que tinha estagiado no laboratório do grande químico Ilya Prigogine, que tinha ganho o prêmio Nobel pelos seus estudos em termodinâmica e pela descoberta das estruturas dissipativas.
Se você é como os meus alunos e não sabe quais são as leis da termodinâmica, pode dar uma olhada aqui e aqui e aqui, mas o que você precisa saber mesmo é que elas são leis fundamentais do universo. E se alguma coisa vai contra as leis da termodinâmica, então essa coisa tem problemas.
Muito bem, acontece que a ‘vida’ é uma dessas coisas que aparentemente vai contra as leis da termodinâmica. Mais precisamente, contra a segunda lei da termodinâmica, porque nós somos seres altamente organizados e que ‘ganhamos’ organização ao longo do tempo, enquanto tudo no universo ‘perde’ organização ao longo do tempo. Como isso é possível? Com um gasto muito grande de energia. Assim, desorganizamos ainda mais o universo, para que possamos nadar contra a corrente nos mantendo altamente organizados.
Abre parênteses: já sei, você não entendeu. Olha, eu não vou te enganar, não dá pra entender de primeira mesmo. É um trem pouco intuitivo e difícil. Tem que ler mais coisas a respeito. Não desista. Fecha parênteses.
Bom, apesar de você não ter entendido direito, explicar como a vida se encaixa na 2a lei da termodinâmica foi relativamente fácil. Mas outras coisas pareciam não se encaixar de jeito nenhum. Uma delas são as células de Benard.
BenardConvection.gif
Na verdade as células de Benard são apenas um exemplo dos ‘sistemas estáveis afastados do equilíbrio termodinâmico’, que era o que mais intrigava o Prigogine. As ‘células’ que vocês estão vendo são pequenos redemoinhos de água em uma placa. O que o Prigogine chama de ‘afastado do equilíbrio termodinâmico’ significa que tem uma fonte de calor, como o fogo da boca do fogão, esquentando alguma coisa, como a placa de petri com água, ou a minha panela de molho de tomate. Sem fonte de calor, mesmo dois corpos tenha inicialmente uma temperatura diferente, o corpo mais quente vai passar calor para o corpo mais frio até que os dois fiquem com a mesma temperatura. Isso é o equilíbrio termodinâmico. Mas com a fonte de calor… o corpo mais quente passar calor para o corpo mais frio, mas eles nunca chegam na mesma temperatura.
E é isso que acontece quando você esquenta a água pra fazer café ou chá: perto do fogo está mais quente e perto da superfície está mais fria (ou menos quente) até que… a água começa a ferver. Não é mais só o calor que sobre pela coluna de água. A água mais quente é menos densa e sobe para a parte de cima da coluna d’água (dentro da penala, ou chaleira). Já a água da superfície é mais fria e densa, e desce para o fundo da panela. Forma-se então um movimento de convecção (a água sempre desce por um lado e sempre sobe pelo outro). É literalmente uma ‘cachoeira’ de água menos quente e um ‘geiser’ de água mais quente, que se alimentam um do outro: quando o geiser chega a superfície da coluna d’água, passa calor para o ar e a água esfria. Esfria o suficiente para aumentar a sua densidade e precipitar na cachoeira que leva até o fundo da panela, onde o calor do fogo esquenta a água até ela perder densidade e subir no ‘geiser’ e repetir o processo. Vistos de cima, as ‘cachoeiras’ estão nos centros das células, a parte mais escura, e os ‘geisers’ estão nas extremidades das células.
celulas de benard.jpg
A regularidade dessas estruturas impressionou os químicos e físicos da época. Como poderia um sistema fora do equilíbrio gerar ordem? Isso parecia ir contra a 2a lei da termodinâmica. Mas na verdade não ia, porque na verdade a formação das ‘células de Benard’ permitia que mais calor fosse transferido, e mais rapidamente, da água para o ar. Ou da fonte para o ar através da água. Foi então que Prigogine teve a grande sacação: quando um sistema fora de equilíbrio (como a água dentro da chaleira sobre o fogo para fazer café) alcança um momento crítico, a ordem aparece para permitir uma troca de calor mais eficiente entre os dois sistemas. Ele chamou esse fenômeno de ‘auto-organização’ e as estruturas ordenadas de ‘estruturas dissipativas’ porque elas permitem que o sistema dissipe, transfira, mais calor para o meio.
Entender isso, o que eu só fiz anos depois, foi uma vitória. Mas para mim, já depois daquela aula, tudo tinha mudado. Deus estava definitivamente morto. Havia caido, para mim, o último bastião da magia. Não havia mais um ‘por que’ ou um ‘para que’ a vida tinha sido criada. A vida é uma estrutura dissipativa auto-organizada em um ponto crítico do sistema termodinamicamente aberto do nosso planeta. Que, guardadas as devidas proporções, e respeitada a licença poética, pode ser considerada uma chaleira cuja função é dissipar a energia vinda do sol. E, como todo estrutura dissipativa, o seu aparecimento é inevitável, dado que o sistema chegue ao ponto crítico.
Depois dai, deixo com Darwin, no trecho final do belo filme ‘Criação’, que terminei de assistir hoje.
“É da guerra da natureza, da fome e da morte, a coisa mais sublime que somos capazes de conceber, a saber, ou seja, a produção dos animais superiores, advém. Há grandeza nesta forma de ver a vida, que enquanto este planeta foi girando de acordo com a lei fixa da gravidade, a partir de um início muito simples, infinitas formas as mais belas e as mais maravilhosas, evoluiram e continuam evoluindo.”
Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...

Discussão - 7 comentários

  1. Euclydes Santos disse:

    Lindos, tanto o texto quanto a ciência em que se embasa. Acho que tenho que fazer um molho de tomate hoje.

  2. Lucas Rueles disse:

    Caro colega Mauro Rebelo, não quero atentar contra seu blog ou contra o seu maravilhoso texto, mas devo lembrá-lo, como biólogo que é, que devemos sempre eximir da ciência qualquer opinião formado ou coisa desse tipo, acredito que é possível entender este sistema sem perder a fé numa crença superior, e acredito na sua filosofia totalmente.
    Gostei muito do seu Blog, e realmente aceito suas opiniões num todo, na verdade apesar de entender algumas coisas sobre este sistema eu não conhecia estas células e agora passo a conhecer, e procurar entendê-lo

  3. Maximus Gambiarra disse:

    Mauro, como sempre, inspiradíssimo.

  4. Amigo,
    muito bem escrito seu texto. Fica devendo um post sobre o longo processo de apuração a frio do molho de tomate.
    Sobre o texto em si: o próprio conceito de Deus, formado após centenas de milhares de anos do surgimento do homo sapiens, pode ser creditado à sua teoria sobre a vida. É o princípio da seleção natural: a pressão do ambiente multiplicado pela criatividade da natureza gerando o novo (não necessariamente mais complexo, superior, etc).
    Ou seja, a organização do(s) universo(s) permite e incentiva a constante transformação. Muito diferente do mundo estático que nossos ancestrais produziram na sua mente. Tanto é que Deus descansou no sétimo dia, lembra.
    Concluindo: o Deus a que você se refere é o Deus estático, pessoal, a imagem e semelhança do humano. Este Deus não tem lugar na eterna transformação da vida e da matéria. Só este, lembre-se.
    Abraço,
    Regis Mesquita
    http://www.psicologiaracional.com.br/

  5. Chloe disse:

    Adoooro molho de tomate!
    com informações fica melhor ainda, rs…
    bj.; )
    C.

  6. Fernando T. disse:

    As células de Benard se organizam para otimizar a dissipação do calor. E nós evoluimos para melhorar a dissipação da energia proveniente do Sol, assim como ocorre na convecção.
    Minha interpretção está correta ou me equivoquei, Professor?

  7. Flávio Furtado de Farias disse:

    Eu costumo pensar que estes pontos observados que desafiam a segunda lei da termodinâmica – células de Benard – são pontos discretos do universo entrópico.
    São pontos em que ocorrem acoplamentos de sistemas que geram mais etapas na dissipação da energia.
    É como se forçasse uma distorção (curva) na linha entrópica.
    .

Envie seu comentário

Seu e-mail não será divulgado. (*) Campos obrigatórios.

Contadores Sitemeter

Sobre ScienceBlogs Brasil | Anuncie com ScienceBlogs Brasil | Política de Privacidade | Termos e Condições | Contato


ScienceBlogs por Seed Media Group. Group. ©2006-2011 Seed Media Group LLC. Todos direitos garantidos.


Páginas da Seed Media Group Seed Media Group | ScienceBlogs | SEEDMAGAZINE.COM