Sinais de fumaça


Um dia fui no laboratório da minha amiga Silvana Allodi falar não sei o que (trabalhamos no mesmo instituto, co-orientamos alunos, temos projetos conjuntos, gostamos dos mesmos vinhos…) mas ela estava de saída para a ABC (Academia Brasileira de Ciências), ver a palestra do Dr. Wolpert Lewis. Ela me chamou e eu resolvi ir também. Nunca tinha ido na ABC e se ela estava indo ver o cara, apesar de eu nunca ter ouvido falar dele, ele deveria ser bom. Silvana tem bom gosto.
Foi uma decisão acertada, professor de biologia aplicada a medicina na University College London, esse engenheiro civil que resolveu estudar desenvolvimento celular depois de ouvir falar das propriedades mecânicas da membrana plasmática tinha idéias interessantíssimas.
Mas como o meu conhecimento sobre o desenvolvimento embrionário é restrito (o suficiente para não conseguir distinguir a brilhantismo dele), ele me impressionou muito ao chamar atenção para coisas óbvias em biologia as quais eu nunca tinha levado em consideração.
Uma das coisas intrigrantes da célula é a comunicação celular. A célula está isolada do meio externo por uma membrana, que é semi-permeável mas muito, muito seletiva. Mas essa barreira também é a principal ferramenta de ‘percepção’ do meio externo. Proteínas na membrana são capazes de perceber variações no meio (pH, temperatura, carga, concentração de elementos), sinais de outras células ou órgãos (citocinas, neutrotransmissores, hormônios), além de xenobióticos (substâncias estranhas ao organismo como poluentes, venenos, remédios).
A detecção dessas variações no meio externo pode (e geralmente) desencadear uma resposta no meio interno, geralmente fruto de alterações na estrutura de proteínas e na expressão gênica. Mas como o sinal não ultrapassa a membrana, ele tem que ser transmitido do meio externo para o meio interno. Para isso a célula possui uma gama enorme de proteínas e moléculas sinalizadoras que funcionam de forma encadeada, em cascatas. São as vias de sinalização celular.
Apesar da sua grande variedade, a lógica é sempre a mesma: uma coisa modifica outra, que modifica outra, que modifica outra, que modifica outra, que modifica uma mais uma outra, até que modifica uma última coisa que dispara uma resposta, uma ação, por parte da célula. Essa resposta pode ser a produção de uma proteína, a modificação de outra, a divisão ou a morte celular.
A lógica é perfeita, o problema é o quão longas e complicadas podem ser as cadeias de eventos que participam da sinalização celular. Principalmente se pensarmos no ‘princípio da economia da natureza’ (sobre o qual já falei aqui e aqui)
Apesar de não ser uma lei universal, como a 2a lei da termodinâmica, que eu adoro, a ‘Navalha de Occam’ (que é o outro nome dado ao princípio, assim como parcimônia) é também um conceito importante a bastante útil. Ele diz que na natureza, tudo é feito da mais forma mais simples possível para que o fenômeno aconteça (veja, que não é possível. Se for simples e não funcionar… não vale).
Como nos brinquedos (cujo nome genérico eu não sei) dos filminhos, tirados de um episódio de Arquivo X, a reação (o enforcamento em um e a cesta em outro) decorrentes da ação (acionar um botão) passam por uma infinidade de etapas intermediárias, que gastam energia e que são simplesmente inúteis. Sim, elas devem permitir algum nível de controle e de ajuste fino, não mas isso não explica o número enorme de etapas, o gasto de energia e nem o risco de erro em cada uma delas. Para mim a sinalização celular simplesmente não fazia sentido.

Até a palestra de Wolpert. Ele mostrou que gastamos 95% da nossa energia para produzir eletricidade. Sim, corrente elétrica. Mais uma vez, os robôs do Matrix estavam certos: nos alimentem e nos deixem quietos que nós iluminaremos o mundo! Transmissão de impulsos nervosos, contração muscular, pensamento… tudo isso depende de potenciais de ação, a forma primária de comunicação entre as células através das longas distâncias do corpo (proporcionalmente ao tamanho da célula). Com o tanto de energia que temos que gastar para levantar um copo ou para corremos 5 km em 30 min (meu melhor tempo até agora), a quantidade de ATP que gastamos nas etapas intermediárias da fosforilação nas diferentes cascatas de sinalização celular é irrelevante. Talvez por isso a ‘seleção natural’ nunca tenha se preocupado com ela.
Talvez a sinalização celular não seja tão simples como poderia ser, mas é tão econômica quando comparado a uma corrida no aterro de Flamengo, que isso nem importa.

Navalha na carne

Esse dias li o conto de uma amiga, que em algum momento tentou justificar que nem sempre a navalha de Ockham funciona. Fiquei pensando que muitos amigos ao lerem o mesmo conto se perguntariam: O que é a navalha de Occam?

Como estou com um pouco de tempo livre nessa antevéspera de ano novo, resolvi contar pra vocês, porque é um dos princípios que acho mais bonitos na natureza.

A teoria já começa com uma confusão no nome. Ela é atribuída a William de Ockham que viveu na vila de Ockham nos arredores de Londres nos idos de 1200. Mas ele também era conhecido como Guilherme de Occam. Por isso vocês podem encontrar o princípio com os dois nomes: Ockam e Occam. Como quer que se chamesse, o que importa é que ele foi um cara precoce e brilhante. Se juntou a ordem fransiscana ainda muito jovem e estudou (e lecionou) filosofia e matemática nos séculos XIII e XIV (até ser vitima da peste negra em Munique em 1349).

Como Frei franciscano, Ockham acreditava na no despojo de todos os bens materiais, por isso fez votos de pobreza e a única coisa que lhe pertencia era a sua túnica. Isso parece ter sido importante para sua filosofia, pois como dizem algumas fontes, parece que ele aplicou essa idéia da desnecessidade das coisas superfluas a outros fenômenos da natureza:
É inútil fazer com mais o que pode ser feito com menos” (O que mais tarde seria conhecido como princípio da economia).

Ele tinha um problema com os escolásticos da sua universidade que procuravam sempre as explicações mais complexas para os eventos que poderiam ser explicados de forma mais simples. Se para comprovar um teorema, existissem dois caminhos que levavam ao mesmo resultado, e um deles possuísse cálculos bem mais simples que o outro, então essa solução do teorema deveria ser escolhida como a melhor, ou a verdadeira. E foi assim, através da lógica e da matemática, que ele conseguia provar que estava certo.

A frase mais famosa de Ockham é: “Pluralitas non est ponenda sine neccesitate” que quer dizer “Pluralidades não devem ser postas sem necessidade”. Mas acho que com outra frase dele podemos compreender melhor a sua idéia: “as entidades não devem ser multiplicadas além do necessário, a natureza é por si econômica e não se multiplica em vão”.

Ockham defendia a necessidade da experimentação como fonte do conhecimento, em oposição uso da razão pura; e julgava impossível provar a existência de Deus através de qualquer ferramenta racional (apesar de não questionar a sua existência). Assim, Ockham separou a fé da razão e libertou a filosofia da teologia. Com isso ele conseguiu muitos inimigos (era uma época em que a igreja costumava a queimar quem quer que questionasse o seu poder e ele foi rapidamente excomungado e acusado de herege, o que o fez passar a vida fugindo dos longos braços do papa), mas também é lembrado até hoje como o primeiro pensador moderno (ou o último grande pensador medieval).

A idéia de Ockham era partir da intuição para explicar os fenômenos: “Não se deve aplicar a um fenômeno nenhuma causa que não seja logicamente dedutível da experiência sensorial.” Com isso ele conseguiu muitos adeptos na ciência, que aplicou o princípio de Ockham ao método científico e sua formulação, um pouco diferente da original, ficou conhecida como a Navalha de Occam: “se há várias explicações igualmente válidas para um fato, então devemos escolher a mais simples”.

Muitos cientistas usaram o princípio da navalha de Occam em suas teorias. Alguns, como Newton, que acreditava que Deus fosse importante para manter os planetas ao longo do tempo nas órbitas que ele (Newton) tão brilhantemente descreveu, precisaram ser contestados por outros, no caso Laplace (muitos anos depois), mostrando com o uso da “navalha”, que Deus era desnecessário nas equações de Newton.

Um erro que comumente é aplicado a “Navalha de Occam“, é achar que ela é um sinônimo de simplismo. A navalha não diz que entre duas teorias, a mais simples é a verdadeira, mas sim que entre duas ou mais teorias, a mais simples, que explique o fenômeno, é a verdadeira. Isso quer dizer que simplificar um fenômeno para que uma teoria se aplique a ele, valendo-se da navalha de occam, não é correto. Foi o que Einstein quis dizer quando escreveu que “as teorias devem ser tão simples quanto possível, mas nem sempre devemos escolher as mais simples”.

Mas eu volto ao conto da minha amiga. Ela incorreu nesse erro: De achar que a navalha não poderia ser aplicada porque a explicação simples não funcionava. A explicação simples não funciona, então ela não é a explicação. A navalha sempre funciona!

O que temos que descobrir é quais elementos incorporar a explicação sem que eles se tornem “multiplicativamente desnecessários“?

Porém, muitas vezes, o problema está no “que” se quer explicar. Karl Pope, outro filosofo de quem eu já falei alguma coisa, mas que de quem eu quero falar mais qualquer dia, explicou que uma teoria só é uma teoria se puder ser refutada. Isso quer dizer que ao formular um problema ou uma hipótese, devemos tomar alguns cuidados, sob pena de escapar da ciência e começar a cair na filosofia ou na fé. Todos nós, em diferentes momentos (e acho que minha amiga no momento em que escreveu o texto) queremos que as coisas sejam de um jeito, que não é necessariamente o jeito que elas são. Mas para isso não precisamos de razão. Precisamos (quem precisa) de fé.

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