Olho e A Redutibilidade de Sua Complexidade
Um conjunto de notas sobre a evolução dos olhos dos animais.
Neste artigo, trataremos de mostrar que o olho dos animais não é de forma alguma irredutível em sua complexidade, como afirmam os defensores do chamado Design Inteligente, e mesmo entre seres vivos atuais, podemos evidenciar sua composição por partes funcionais.
Criacionistas e defensores do chamado Design Inteligente seguidamente se apegam a uma passagem do livro seminal em evolução, de Charles Darwin, A Origem das Espécies, citando parcialmente uma passagem, muitas vezes distorcida, em que o grande pensador abordou a complexidade do olho:
“Supor que o olho com todos os seus dispositivos para ajustar o foco a distâncias diferentes, para admitir quantidades de luz diferentes, e para a correção de aberração esférica e cromática, podia ter sido formado pela seleção natural parece, confesso livremente, absurdo no mais alto grau. Quando foi dito pela primeira vez que o sol estava parado e o mundo girava à sua volta, o senso comum da humanidade declarou que essa doutrina era falsa; mas conforme todos os filósofos sabem, em ciência não se pode confiar no velho lema Vox populi, vox Dei. A razão diz-me que se for possível mostrar que existem numerosas gradações desde um olho simples e imperfeito até um olho complexo e perfeito, cada gradação sendo útil para o seu possuidor, como certamente é o caso; se, além disso, o olho alguma vez variar e as variações forem herdadas, como certamente também é o caso; e se tais variações forem úteis para qualquer animal sob condições de vida em mudança, então a dificuldade em acreditar que um olho perfeito e complexo podia ser formado por seleção natural, embora insuperável pela nossa imaginação, não devia ser considerada como subversiva da teoria.”
Charles Darwin, The Origin of Species (A Origem das Espécies), 1859, p. 133.
Para uma leitura em português, recomendamos: Google Livros –
A origem das espécies - Por Charles Darwin
Apresentaremos diversos olhos na natureza, em ordem crescente de complexidade.
Euglena e seu estigma (editado de www.infovisual.info e scienceblogs.com).
Esta percepção da luz já por um organismo tão simples como a euglena já lança bases sobre o entendimento do que seja a mente e a consciência nos animais.[SIMANONOK, 2000]
Euglena e seu comportamento em relação à luz (editado de light.simanonok.com).[SIMANONOK, 2000]
Mancha pigmentada
Ou também ocelo, trata-se apenas de um pequeno conjunto de células sensíveis à luz na superfície de um animal, como nos platelmintos. Estes conjuntos de células são capazes de detectar a intensidade e direção da luz, mas são incapazes de produzir imagens.[SALÓ et al, 2002]
Um platelminto (Ken Knezick – www.divetrip.com)
Olhos da Platynereis dumerilli
Os olhos do anelídeo marinho Platynereis dumerilli, que há aproximadamente 500 milhões de anos não sofre modificações evolutivas significativas, apresenta uma difenciação celular que já propicia a base do que serão os olhos dos vertebrados, nos nossos cones e bastonetes, células responsáveis por nossa visão.[GESUNDHEITSINDUSTRIE BW] [RHODE, 1992][ARENDT, TESSMAR, 2002][ARENDT, 2003][ARENDT et al, 2004][BACKFISCH et al, 2013]
Editado de P.Z. Myers; Rhabdomeric and ciliary eyes.
( Nos nossos arquivos: Artigo: docs.google.com - Ilustração: Olho rabdomérico )
Platynereis dumerilli (experimentemos.files.wordpress.com).
“Taça” simples pigmentada
Ilustração nos nossos arquivos:
Olho “Taça” simples pigmentada
Ocorre quando um conjunto de células sensíveis à luz aprofunda-se no corpo do animal formando uma depressão (daí o formato de taça) como nos olhos de alguns platelmintos. O formato de uma depressão possibilita ao animal detectar objetos pelo ângulo de incidência da luz.
A depressão desenvolve-se em uma cavidade, formando uma “taça” de bocal estreito, tal como nos olhos do gastrópode abalone. O incremento da cavidade e seu fechamento propicia ao animal o correspondente aumento da precisão na detecção do ângulo de incidência da luz.
Abalone (www.divegallery.com).
Abertura “furo de pino”
Quando a abertura da cavidade torna-se menor ela forma um orifício (permitindo a construção de uma “câmara escura”) tal como o olho do molusco nautilus. Esta abertura produz pelo seu efeito uma imagem mais apurada e aumenta a capacidade de detectar o ângulo de incidência da luz, além de permitir a detecção de fontes mais fracas de luminosidade.
Parte do líquido transparente que preenche o olho torna-se mais denso e forma uma lente. A imagem torna-se ainda mais precisa. Este tipo de olho é encontrado nas lesmas do mar e nos polvos.
As modificações do olho anterior continuam - embora o olhos dos mamíferos não sejam evolução dos olhos dos moluscos, e sim, de seus ancestrais comuns - e formam lentes mais opticamente eficientes e aberturas adequadas a passagem de luz como a íris e chega-se aos olhos dos mamíferos terrestres, com sua percepção de imagens superior.
O olho do elefante, que coincidentemente, não é uma amostra de qualidade no trabalho do “designer” (Wikipedia).
Os olhos das aves são igualmente complexos, e apresentam “óticas duplas”, permitindo regiões com ampliações e morfologias de suas “câmaras escuras” diversas do esférico.[WOOD, 1917][GRAMBO, 2003]
Olho de águia, editado de www.learner.org[6]
As aves de rapina e sua visão, com grande sensibilidade a movimentos (imgsrv.973theeagle.com).
O olho básico, com suas estruturas, que hoje está presente com variações em todos os vertebrados já estava presente no considerado primeiro vertebrado pela maior parte dos autores, o Haikouichthys.[SHU et al, 2003][DONOGHUE, PURNELL, 2005]
(Este, com a participação do grande Stephen Jay Gould. )
Com apresentação de Richard Dawkins, com computação gráfica mostrando a evolução das estruturas celulares responsáveis pela visão e destacando a importância da curvatura na detecção de direção da luz incidente:
Uma citação
“A evolução completa de um olho como o de um vertebrado ou octupus levou cerca de 2000 passos.
Nilsson e Pelger usaram estimativas de herdabilidade e força da seleção para calcular quanto tempo a mudança pode levar; a resposta deles foi de cerca de 400.000 gerações. Longe de ser difícil de evoluir, o modelo mostra que é bastante fácil.
O trabalho ilustra o valor de construir modelos para testar nossas intuições. Darwin referiu-se à evolução de órgãos complexos pela seleção natural como apresentando um problema para a imaginação, não a razão. Este estudo de computador apóia sua observação.“ - Evolution of the eye - www.blackwellpublishing.com [NILSSON, PELGER, 1994]
Referências
ARENDT D, TESSMAR K, de Campos-Baptista MI, Dorresteijn A, Wittbrodt J. Development of pigment-cup eyes in the polychaete Platynereis dumerilii and evolutionary conservation of larval eyes in Bilateria. Development. 2002;129(5):1143‐1154. - www.semanticscholar.org - PubMed
ARENDT D (2003) Evolution of eyes and photoreceptor cell types. Int. J. Dev. Biol. 47:563-571.
ARENDT D, Tessmar-Raible K, Snyman H, Dorresteijn AW, Wittbrodt J (2004) Ciliary photoreceptors with vertebrate-type opsins in an invertebrate brain. Science 306:869-871.
BACKFISCH, B., Veedin Rajan, V. B., Fischer, R. M., Lohs, C., Arboleda, E., Tessmar-Raible, K., & Raible, F. (2013). Stable transgenesis in the marine annelid Platynereis dumerilii sheds new light on photoreceptor evolution.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 110(1), 193–198. - doi.org - www.ncbi.nlm.nih.gov
DONOGHUE, P.C.J.; PURNELL, M.A. (2005), "Genome duplication, extinction and vertebrate evolution" (PDF), Trends in Ecology & Evolution, 20 (6): 312–319, doi:10.1016/j.tree.2005.04.008, PMID 16701387 .
GESUNDHEITSINDUSTRIE BW - "A slightly different worm – Platynereis dumerilii" - www.gesundheitsindustrie-bw.de
GRAMBO, Rebecca L. (14 December 2003). Eagles. Voyageur Press. ISBN 978-0-89658-363-4.
NILSSON Dan-E.; PELGER, S. A pessimistic estimate of the time required for an eye to evolve. Proc Biol Sci. 1994; 256 (1345): 53‐58. doi: 10.1098/rspb.1994.0048 - www.cs.bgu.ac.il
RHODE, Birgit. Development and differentiation of the eye in Platynereis dumerilii (Annelida, Polychaeta). J Morphol. 1992 Apr;212(1):71-85. doi: 10.1002/jmor.1052120108.
SALÓ, E.; PINEDA, D.; MARSAL, M.; GONZALES, J.; GREMIGNI, V.; BATISTONI, R. (2002). "Genetic network of the eye in Platyhelminthes: Expression and functional analysis of some players during planarian regeneration". Gene. 287 (1–2): 67–74. doi:10.1016/S0378-1119(01)00863-0. PMID 11992724
SHU, D. G.; Morris, S. C.; Han, J.; Zhang, Z. F.; Yasui, K.; Janvier, P.; Chen, L.; Zhang, X. L.; Liu, J. N.; Li, Y.; Liu, H. -Q. (2003), "Head and backbone of the Early Cambrian vertebrate Haikouichthys", Nature, 421 (6922): 526–529, Bibcode:2003 Natur.421..526S, doi:10.1038/nature01264, PMID 12556891
SIMANONOK, Karl. ENDOGENOUS LIGHT NEXUS THEORY OF CONSCIOUSNESS, 2000, light.simanonok.com - Nos nossos arquivos: docs.google.com
WOOD, Casey Albert (1917). The Fundus Oculi of Birds, Especially as Viewed by the Ophthalmoscope: A Study in Comparative Anatomy and Physiology (public domain ed.). Lakeside Press. pp. 90 - archive.org