O flagelo do "desenho inteligente"

A Complex Tail, Simply Told

By Jennifer Cutraro
ScienceNOW Daily News
17 April 2007

One of evolutionary biology's greatest challenges is deciphering the origins of complex structures. Now, scientists have unraveled the steps in the evolution of the bacterial flagellum, a tiny, whiplike structure used in swimming and host invasion. A new study shows the flagellum is the result of successive duplications of a single gene in the ancestor of today's bacteria, a finding that not only answers an important question about the evolution of complex structures but also provides additional ammunition to counter arguments from evolution's foes.

[…] evolutionary biologist Howard Ochman and postdoc Renyi Liu of the University of Arizona, Tucson, obtained the complete genomes of 41 flagellated bacteria species and identified 24 flagella-related genes common to all the microbes.

In each species, the 24 genes were very similar to each other but not to any other genes in the genome. This finding, coupled with the observation that this complete set of genes exists in all flagella-bearing bacteria, suggests the genes arose by duplication of a single gene in the ancestor of all bacteria, Ochman says. Slight changes in the genes then generated new functions. Each gene is responsible for a different aspect, such as producing the proteins that make up the flagellar motor, filament, and other structural components. In addition, an evolutionary tree constructed by the researchers suggests that the order in which the genes appeared matches the sequence of steps in the assembly of the flagellum.

Fonte: http://sciencenow.sciencemag.org/cgi/content/full/2007/417/3?rss=1


COMENTÁRIOS:

Esta matéria mostra os sistemas bioquímicos mais complicados são mais difíceis de serem demonstrado como "Complexidade Irredutível"*, termo usado pelo bioquímico Michael Behe no livro A Caixa Preta de Darwin (Jorge Zahar Editor) .Ninguém duvida que um sistema com grande número de partes teve um precursor com menos partes.Porém, como observa, Peter Dunkelberg (do Talk Design):

"Isso é um presente morto que os ancestrais dos organismos tiveram que lidar com menos 'partes'. E dado um grande número de partes, essas partes possuem provavelmente funções adicionais, que é uma boa razão para que se tenha mais partes do que o mínimo necessário para o que decidamos ser 'a' função daquelas partes."

"Na evolução, apropriadamente o suficiente, é tudo sobre mudança. A busca pelo que poderia ser chamado um centro de irredutibilidade evolucionária em qualquer dos exemplos complexos levarão você de volta, de volta, de volta a quem sabe o que? O percurso imediato pode ter tido mais partes. Ou se tinha menos partes, talvez não seja apropriado remover uma parte antes de modificar as partes para que elas não sejam coadaptadas e codependentes. Talvez todo o organismo deveria ser modificado e colocado em um ambiente diferente antes de remover uma parte. Onde você para?"

Dunkelberg, P. (2003). Design Inteligente Desmistificado. Projeto Evoluindo - Biociência.org. Trad.: Juliano Martins. [http://www.evoluindo.biociencia.org]

http://www.biociencia.org/index.php?option=com_content&task=view&id=216&Itemid=81

Os genes que observamos no nosso genoma é a prova que na evolução "é tudo sobre mudança".A maioria deles são membros de famílias multigênicas que cresceram para duplicações e se adotássemos o argumento das funções únicas, nem haveria sentido em existir livros sobre evolução molecular.As enzimas possuem uma versatilidade e oportunismo notável.Vejam a citação do livro de Futuyma:

"(...)a L-fucose isomerase,por exemplo, não utiliza como substrato apenas a L-fucose, mas também a L-xilose e a D-arabinose.Muito frequentemente, um organismo possui ambas enzimas, ampla e especificamente reativas, executando funções relacionadas; o fungo Aspergillus, por exemplo, não não possui somente uma amidase generalizada, mas também as enzimas específicas acetamidase e formamidase.Jensen sugere que novas vias bioquímicas completas podem surgir de enzimas variantes de uma via análoga pelo seu "recrutamento" para uma nova função.Por exemplo, as vias para a síntese da lisina, isoleucina e lexcinasão semelhantes entre si e ao ciclo do ácido tricarboxílico.A hipótese de Jensen prediz que as enzimas de passos correspondentes nessas vias devem possuir sequências homólogas de aminoácidos; se é ou não assim, não se sabe.Jensen cita exemplos nos quais a mesma enzima cataliza reações correspondentes em duas ou mais vias bioquímicas."

(Futuyma,D.1992.Biologia Evolutiva, 2ªedição,Sociedade Brasileira de Genética,p.498).

Já que enzimas específicas podem ter surgido por divergência e duplicação gênica de ancestrais menos específicas, daí a inutilidade de falar em CI, sem demonstrar que "todas as partes são requeridas", como o argumento de Michael Behe prevê.E mais, nunca ouvi falar de um estudo que demonstrasse que um flagelo bacteriano de determinada espécie necessitasse de todas as proteínas para funcionar.

Outra coisa, quando falamos em "pequena complexidade irredutível",parece que até os proponentes do DI propõe que a evolução natural é capaz de explicá-la.Vejam a "explicação" dada pelos seus teóricos sobre o porquê uma dessas ter sido demonstrada experimentalmente numa pesquisa da Science:

http://www.scb.org.br/noticias2/exibe_noticias.asp?id=26&origem=scb_noticias

http://www.jornaldaciencia.org.br/Detalhe.jsp?id=36703

Na verdade, muitas "pequenas complexidades irredutíveis" já haviam sido explicadas pelas retrodições "tipo Jensen".Se querem ver o porquê, basta dá uma olhada no artigo do
Dunkelberg e se perguntar qual é a dificuldade de alguém em entender, por exemplo, a evolução da complexidade irredutível do Pentaclorofenol usado por bactérias.

Obviamente, os DIístas não se dão por vencido, e utilizam como recurso mais alardeado o fato que a evolução das proteínas do flagelo bacteriano não foi demonstrada experimentalmente.Além de fugirem do fato inegável que não existe caso de "grande complexidade irredutível" (grande cascata de proteínas irredutivelmente complexa) confirmado na natureza (muitas que foram ditas que são, na realidade, não são; a coagulação sanguínea já foi considerada CI, mas baleias não possuem uma das proteínas de coagulação do sangue, chamado fator Hageman, e seu sangue coagula mesmo assim), o apelo a essa não-demonstração experimental não faz sentido.Como disse o diretor do Programa Genoma, Francis Collins, em entrevista à Veja (Edição 1992, 24 de janeiro de 2007):

"Todos os sistemas complexos citados pelo design inteligente – o mais citado é o 'bacterial flagellum', um pequeno motor externo que permite à bactéria se mover nos líquidos – são um conjunto de trinta proteínas. Podemos juntar artificialmente essas trinta proteínas, que nada vai acontecer. Isso porque esses mecanismos se formaram gradualmente através do recrutamento de outros componentes."

A mensagem que Collins passa na citação acima é que uma seleção cumulativa muito grande pode não ser reconstruída, mas isso em nada confirma a existência de Complexidade Irredutível.

*Definição de Behe sobre Complexidade Irredutível (notem o grifo meu):

"Com irredutivelmente complexo quero dizer um sistema único composto de várias partes compatíveis que interagem entre si e que contribuem para sua função básica, caso em que a remoção de uma das partes faria com que o sistema deixasse de funcionar de forma eficiente. Um sistema irredutivelmente complexo não pode ser produzido diretamente ( isto é, pelo melhoramento contínuo da função inicial, que continua a atuar através do mesmo mecanismo ) mediante modificações leves, sucessivas, de um sistema precursor, porque qualquer precursor de um sistema irredutivelmente complexo ao qual falta uma parte é, por definição, não funcional. Um sistema biológico irredutivelmente complexo, se por acaso existir tal coisa, seria um fortíssimo desafio à evolução darwiniana. Uma vez que a seleção natural só pode escolher sistemas que já funcionam, então, se um sistema biológico não pudesse ser produzido de forma gradual, ele teria que surgir como uma unidade integrada, de uma única vez, para que a seleção natural tivesse algo com que trabalhar. Mesmo que um sistema seja irredutivelmente complexo (e, portanto, não possa ter sido produzido diretamente), não podemos excluir por completo a possibilidade de uma rota indireta tortuosa. Aumentando-se a complexidade de um sistema iteratuante, porém, cai bruscamente a possibilidade dessa rota indireta. E, à medida em que aumenta o número de sistemas biológicos irredutivelmente complexos, inexplicados, nossa confiança em que o critério de fracasso de Darwin tenha sido atingido sobe vertiginosamente para o máximo que a ciência permite." [página 48]