O Relojoeiro Cego [Richard Dawkins]
A nova física. A biologia. A cosmologia.
A genética. As novas tecnologias.
O mundo quântico. A geologia e a geografia.
Tex...
1 - Deus e a Nova Física, Paul Davies
2 - Do Universo ao Homem, Robert Clarke
3 - A Cebola Cósmica, Frank Close
4 - A Aven...
D
Título original:
The Blind Watchmaker
(C) Richard Dawkins, 1986
Tradução de Isabel Arez
Capa de Jorge Machado Dias
Todos...
A meus pais
PREFÁCIO
Este livro é escrito com a convicção de que a nossa existência se
apresentava, em tempos, como o maior de todos o...
abriram os olhos para ela. Mas, tendo arquitectado o mistério, o meu objectivo
principal é fazê-lo desaparecer outra vez, ...
perspicazmente observou Jacques Monod, toda a
gente pensa que o entende. É, de facto, uma teoria extraordinariamente
simpl...
das que caracterizam a mudança evolutiva. Estamos equipados para avaliar
processos que se completam em segundos, minutos, ...
dos pronomes ingleses. Posso referir-me ao leitor por ele" sem que
isso signifique que penso nos meus leitores como especi...
licença sabática, que me foi gentilmente concedida pelo Depar-
tamento de Zoologia e pelo New College. Finalmente - uma dí...
Capítulo I
EXPLICAI O MUITO IMPROVÁVEL
Nós, animais, somos as coisas mais complicadas do universo
conhecido. O universo qu...
A reacção do leitor a esta atitude pode ser perguntar: Está
bem, mas serão realmente objectos biológicos?" As palavras são...
um livro (os meus triliões são americanos, como todas as minhas
unidades: um trilião americano é um milhão de milhões; um ...
truíram. A montagem sistemática de peças com um desígnio inten-
cional é algo que conhecemos e entendemos, porque o experi...
tagem. Se encontrássemos um objecto como um relógio numa char-
neca, mesmo que não soubéssemos como tinha passado a existi...
da natureza são as forças cegas da física, se bem que desdobradas
de forma muito especial. Um verdadeiro relojoeiro tem an...
trutura heterogénea. Um pudim de leite - um manjar-branco - é
simples no sentido em que, se o cortarmos em dois, as duas p...
Esta abordagem a uma definição de complexidade é prometedo-
ra, mas ainda é preciso mais qualquer coisa. Há biliões de for...
Qual é o equivalente de uma porta de cofre a abrir-se ou de um
avião a voar no caso de um corpo vivo? Pois bem, às vezes s...
rém, os biólogos podem ser muito mais específicos que isso no que
se refere ao que representa ser Hbom para qualquer coisa...
por algun tempo, mas não trabalha para se manter em existência.
Quando a rocha repousa sob a influência da gravidade, mant...
cendo às leis da física do interior dos seus músculos - para o man-
ter no ar apesar da força da gravidade. Pensaremos que...
de máquinas mais complexas que as incluam.
É evidente que os físicos não aceitam as barras de ferro como
dado adquirido. P...
dos possam descer ao nível de portas nE" e portas HNOU" e apenas
os físicos desçam a níveis ainda inferiores, até ao nível...
há nada que não possa ser explicado e que tudo é extraordinariamente
simples...
Muito do universo não necessita qualquer e...
Atkins diz que os elefantes e as coisas complexas não necessi-
tam qualquer explicação. Mas isso é porque ele é um cientis...
na parte posterior, onde excita células fotoeléc-
tricas.
A parte intermédia da figura 1 mostra um pequeno corte da re-
ti...
Lfquido transparente
Cristalino
(ris (diafragma)
N
Fio de ligação
Figura 1
Nervo óptico
Interface electrónico
com o cérebr...
resistentes
I
Camadas de captação
de fot8es
Bridget Peece
brana, poderá sê-lo pela segunda e assim por diante. Como conse-...
Capítulo II
A BOA CONCEPÇÃO
A selecção natural é o relojoeiro cego, cego porque não antevê,
não planeia as consequências, ...
um exemplo particular factual, que penso que impressionaria qual-
quer técnico, a saber, o sonar (radar) dos morcegos. Ao ...
profundos, nenhm animal, além do homem, utiliza luz fabricada
para se orientar.
Em que mais poderia pensar o técnico? Ora ...
sonar são muito semelhantes e muito do nosso entendimento cien-
tífico quanto aos pormenores daquilo que os morcegos fazem...
vir, pelo que nos seria impossível dormir com eles.
Estes morcegos são como aviões espiões em miniatura, a abar-
rotar de ...
gumas finalidades comuns, embora não para apanhar uma bola ou
um insecto.
Esta é apenas a velocidade de amostragem de um m...
de fazer impulsos extremamente altos. Têm de ser altos porque,
quando um som é emitido, a frente da onda avança como uma e...
vale a pena tentar combater o problema tornando os sons mais bai-
xos, porque, nessa altura, os ecos seriam demasiado sile...
ria a detecção do eco. Idealmente, assim poderia parecer, os impul-
sos de morcego deveriam ser de facto muitn breves. Con...
Os conceptores do radar humano têm feito bom uso desta técni-
ca engenhosa. Haverá alguma prova de que os morcegos também ...
ferior.
Pela mesma razão, se passarmos velozmente numa motocicleta
(de preferência silenciosa) por uma sirena de fábrica a...
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Richard dawkins -_o_relojoeiro_cego

  1. 1. O Relojoeiro Cego [Richard Dawkins]
  2. 2. A nova física. A biologia. A cosmologia. A genética. As novas tecnologias. O mundo quântico. A geologia e a geografia. Textos rigorosos, mas acessíveis. A divulgação científica de elevada qualidade.
  3. 3. 1 - Deus e a Nova Física, Paul Davies 2 - Do Universo ao Homem, Robert Clarke 3 - A Cebola Cósmica, Frank Close 4 - A Aventura Prodigiosa do Nosso Corpo, Jean-Pierre Gasc 5 - Compreender o Nosso Cérebro, Jacques-Michel Robert 6 - Outros Mundos, Paul Davies 7 - O Tear Encantado, Robert Jastrow 8 - O Sonho de Einstein, Barry Parker 9 - O Relojoeiro Cego, Richard Dawkins
  4. 4. D Título original: The Blind Watchmaker (C) Richard Dawkins, 1986 Tradução de Isabel Arez Capa de Jorge Machado Dias Todos os direitos reservados para a língua portuguesa por Edições 70, L.da Lisboa Telefs. 76 27 20 / 76 27 92 / 76 28 54 Telex: 64489 TExTos e Esta obra está protegida pela Lei. Não pode ser reproduzida, no todo ou em parte, qualquer que seja o modo utilizado, incluindo fotocópia e xerocópia, sem prévia autorização do Editor. Qualquer transgressão à Lei dos Direitos de Autor será passível de procedimento judicial. Edições 70
  5. 5. A meus pais
  6. 6. PREFÁCIO Este livro é escrito com a convicção de que a nossa existência se apresentava, em tempos, como o maior de todos os mistérios, mas que já não o é, porque o mistério foi desvendado. Darwin e Wallace desvendaram-no, embora tenhamos de continuar a acrescentar à sua solução, ainda por algum tempo, notas de pé de página. Escrevi o livro porque me surpreendia a quantidade de pessoas que pareciam não só desconhecer a solução elegante e bela encontrada para o mais profundo de todos os problemas, mas, inacreditavelmente, em muitos casos, desconhecer de facto que houvesse sequer um problema! O problema é o da concepção complexa. O computador onde estou a escrever estas palavras tem uma capacidade de armazenagem de informação de cerca de 64 quilobytes (um byte é utilizado para comportar cada carácter de texto). O computador foi conscientemente concebido e deliberadamente fabricado. O cérebro que vos permite entender as minhas palavras é um imenso conjunto de uns dez milhões de quiloneurónios. Muitos destes biliões de células nervosas têm, cada uma, mais de mil fios eléctricos,, que as ligam a outros neurónios. Além disso, ao nível genético molecular, cada uma das mais de um trilião de células do corpo contém cerca de mil vezes mais informação digital codificada com precisão do que todo o meu computador. A complexidade dos organismos vivos é igualada pela eficiência elegante da sua concepção aparente. Se alguém não concordar que esta quantidade de concepção complexa exige uma explicação, desisto. Não, pensando melhor, não desisto, porque um dos meus objectivos ao escrever o livro é transmitir um pouco da pura maravilha da complexidade biológica àqueles que ainda não 11
  7. 7. abriram os olhos para ela. Mas, tendo arquitectado o mistério, o meu objectivo principal é fazê-lo desaparecer outra vez, pela explicação da sua solução. Explicar é uma arte difícil. Pode explicar-se qualquer coisa de forma que o leitor entenda as palavras; pode também explicar-se qualquer coisa de forma que o leitor a sinta na medula dos ossos. Neste último caso, não é por vezes suficiente expor a evidência de modo desapaixonado. O escritor tem de se tornar advogado e utilizar os truques desta profissão. Este livro não é um tratado científico desapaixonado. Há outros livros sobre o darwinismo que o são e muitos deles, sendo excelentes e instrutivos, devem ser lidos em conjunto com este. Longe de ser desapaixonado, é preciso confessar que algumas partes deste livro estão escritas com uma paixão tal que, num jornal científico da especialidade, poderìa suscitar comentários. É certo que procura informar, mas procura igualmente persuadir e até - podem especificar-se objectivos sem presunção- inspirar. Quero inspirar o leitor com a visão na nossa própria existência como, a julgar pelas aparências, mistério arrepiante; e, simultaneamente, transmitir, na sua plena exaltação, o facto de que se trata de um mistério com uma solução elegante, que se encontra ao nosso alcance. Mais ainda, quero persuadir o leitor, não apenas de que a mundividência darwinista por acaso é verdadeira, mas que é também a única teoria conhecida que poderia, em princípio, desvendar o mistério da nossa existência. Isto torna-a uma teoria duplamente satisfatória. Podem encontrar-se bons argumentos a favor da verdade do darwinismo, não apenas neste planeta, mas em todo o universo, onde quer que a vida possa ser encontrada. Há um ponto em que peço que me seja permitido distanciar-me dos profissionais da advocacia. Um advogado ou um político é pago para exercer a sua paixão e a sua persuasão em nome de um cliente ou de uma causa em que pode não acreditar pessoalmente. Nunca fiz isto e nunca o farei. Posso não ter sempre razão, mas interesso-me apaixonadamente pelo que é verdadeiro e nunca digo nada que não acredite ser certo. Lembro-me de ter ficado chocado durante uma visita a uma sociedade universitária, onde me fui confrontar com criacionistas. Ao jantar, depois do debate, sentaram-me ao lado de uma senhora ainda jovem, que tinha feito um discurso bastante convincente a favor do criacionismo. Era óbvio que ela não podia ser criacionista, pelo que lhe pedi que me dissesse honestamente por que é que o tinha feito. Admitiu, sem constrangimento, que estava simplesmente a treinar as suas capacidades de debate e achava que era mais estimulante advogar um ponto de vista em que não acreditasse. Aparentemente, é uma prática muito comum nestas sociedades universitárias dizer-se simplesmente ao orador que posição deverá defender. As suas convicções próprias não interessam. Eu tinha ido de longe para desempenhar a tarefa desagradável de falar em público porque acreditava na veracidade da moção que me tinham pedido para apresentar. Quando descobri que os membros da sociedade estavam a utilizar a moção como mero veículo para jogos de argumentação, decidi recusar futuros convites de sociedades de debates que encorajem uma defesa hipócrita de questões em que esteja em causa a verdade científica. Por razões que não compreendo muito bem, o darwinismo parece necessitar mais de ser defendido do que outras verdades, identicamente estabelecidas, de outros ramos da ciência. Muitos de nós não aprendemos a teoria quântica ou as teorias da relatividade restrita e geral de Einstein, mas isso, por si só, não nos leva a opornos a estas teorias! O darwinismo, ao contrário do einsteinismo", parece ser considerado pelos críticos, seja qual for o seu grau de ignorância, como caça legal. Penso que um dos problemas do darwinismo é que, como
  8. 8. perspicazmente observou Jacques Monod, toda a gente pensa que o entende. É, de facto, uma teoria extraordinariamente simples; infantilmente simples, poderia pensar-se, quando comparada com quase toda a física e a matemática. Essencialmente, resume-se à ideia de que a reprodução não-casual, em que haja variação hereditária, tem consequências que serão de grande alcance desde que haja tempo para que sejam cumulativas. Porém, temos razões para acreditar que esta simplicidade é enganadora. Nunca se esqueçam de que, por mais simples que a teoria pareça, ninguém pensou nela até Darwin e Wallace, nos meados do século XIX, quase trezentos anos depois dos Principios de Newton e mais de dois mil anos depois de Eratóstenes ter medido a Terra. Como pôde uma ideia tão simples ficar por descobrir durante tanto tempo, por pensadores do calibre de um Newton, um Galileu, um Leibniz, um Hume e um Aristóteles? Por que teve de esperar por dois naturalistas vitorianos? Que é que estava errado nos filósofos e ma- temáticos para não a terem visto? E como pode uma ideia com tal força continuar ainda geralmente por assimilar pela consciência popular? É quase como se o cérebro humano fosse especificamente concebido para desvirtuar o darwinismo e para o considerar difícil de acreditar. Tome-se, por exemplo, o tema do acaso", frequentemente encenado por acaso cego. A grande maioria das pessoas que atacam o darwinismo mergulha com uma ansiedade quase inconveniente na ideia errónea de que nada mais contém do que acaso fortuito. Na medida em que a complexidade do viver encarna a própria antítese do acaso, será obviamente fácil recusarmos o darwinismo! Uma das minhas tarefas será destruir este mito, tão avidamente acreditado, de que o darwinimo é uma teoria do acaso,. Há um outro aspecto em que parecemos predispostos para não acreditar no darwinismo: a nossa inteligência está construída para lidar com acontecimentos em escalas de tempo radicalmente diferentes 12 13
  9. 9. das que caracterizam a mudança evolutiva. Estamos equipados para avaliar processos que se completam em segundos, minutos, anos ou, no máximo, décadas. O darwinismo é uma teoria de processos acumulativos tão lentos que só se completam em milhares e mi- lhões de décadas. Todos os nossos juízos intuitivos do provável se revelam errados pelas mais variadas ordens de grandeza. O nosso aparelho, bem sintonizado, de cepticismo e teoria de probabilidade subjectiva afasta-se largamente do alvo, porque está sintonizado- ironicamente, pela própria evolução - para funcionar dentro de um tempo de vida de algumas décadas. É necessário um esforço de imaginação para se escapar à prisão da escala de tempo familiar, esforço esse que tentarei apoiar. Um terceiro aspecto em que a nossa inteligência parece predisposta a resistir ao darwinismo resulta do nosso grande sucesso como conceptores criativos. O nosso mundo é dominado por feitos da técnica e obras de arte. Estamos perfeitamente habituados à ideia de que a elegância complexa é um indicador de concepção premeditada, fabricada. Esta é provavelmente a razão mais forte para que se acredite, como aconteceu e acontece com a imensa maioria das pessoas que jamais viveram, em qualquer tipo de divindade sobrenatural. Foi necessário um grande salto de imaginação para Darwin e Wallace verem que, ao contrário de toda a intuição, existe uma outra via e, quando entendida, uma via muito mais plausível para a concepção, complexa surgir da simplicidade primeva. Um tão grande salto de imaginação que, até hoje, há muita gente que não se mostra disposta a dá-lo. O objectivo principal deste livro é ajudar o leitor a dar esse salto. Os autores esperam, naturalmente, que os seus livros tenham um impacte mais duradouro do que efémero. Porém, qualquer ad- vogado, para além de apresentar a componente intemporal do seu caso, tem igualmente de responder a advogados contemporâneos com pontos de vista opostos ou aparentemente opostos. Há o risco de que alguns destes argumentos, por maior que seja o seu furor de hoje, pareçam datados em décadas vindouras. Frequentemente se tem assinalado como paradoxal o facto de a primeira edição de The Origin of Species (A Origem das Espécies) defender melhor a sua causa do que a sexta. Isto aconteceu porque Darwin se sentiu com- pelido, nas suas últimas edições, a responder às críticas contempo- râneas à primeira edição, críticas essas que actualmente parecem tão datadas que as respectivas respostas são apenas um estorvo e, por vezes mesmo, induzem em erro. Contudo, a tentação de ignorar as críticas em moda no nosso tempo, suspeitas de serem maravi- lhas de um dia, é uma tentação a que não devemos ceder, por de- licadeza, não só para com os críticos, mas também para com os leitores que, de outro modo, ficarão confusos. Embora tenha, pes- soalmente, as minhas ideias sobre quais os capítulos do livro que irão revelar-se efémeros por esta razão, o leitor - e o tempo - te- rão de ser os juízes. Estou desolado por ter sabido que algumas das minhas amigas (por sorte não muitas) encaram o uso do pronome masculino impes- soal como revelador da intenção de as excluir. Se houvesse alguma exclusão a fazer (felizmente, não há) penso que preferia excluir os homens, mas quando, numa ocasião, tentei a experiência de me referir ao meu leitor como ela, fui acusado por uma feminista de condescendência paternalista: deveria dizer ele-ou-ela" e seu-ou- sua". É fácil fazê-lo se se não tiver consideração pela língua, mas se não se tiver consideração pela língua não se é merecedor de leito- res, seja qual for o seu sexo. Assim, voltei às convenções normais
  10. 10. dos pronomes ingleses. Posso referir-me ao leitor por ele" sem que isso signifique que penso nos meus leitores como especificamente masculinos, tal como alguém que fale francês quando se refere a uma mesa não a imagina feminina. Na realidade, acho que é mais frequente pensar nos meus leitores no feminino, mas isso é comigo e detestaria pensar que tais considerações pudessem invadir a for- ma como utilizo a minha língua materna. Igualmente pessoais são alguns dos meus motivos de gratidão. Aqueles a quem não fizer justiça compreenderão. Os meus editores não encontraram qualquer razão para não me revelarem as identi- dades dos seus peritos (não os críticos, - os verdadeiros críticos , com a devida vénia a muitos americanos com menos de 40, criticam os livros apenas depois de terem sido publicados, quando já é de- masiado tarde para que o autor possa fazer seja o que for) e benefi- ciei enormemente com as sugestões de John Krebs (mais uma vez), John Durant, Graham Cairns-Smith, Jeffrey Levinton, Michael Ruse, Anthony Hallam e David Pye. Richard Gregory criticou, mui- to simpaticamente, o capítulo XII e a sua completa excisão veio a ser um benefício para a versão final. Mark Ridley e Allan Grafen, agora já nem oficialmente meus alunos, são, juntamente com Bill Hamilton, os faróis do grupo de colegas com quem discuto a evolu- ção e cujas ideias me são um benefício quase quotidiano. Estes, Pamela Wells, Peter Atkins e John Dawkins foram-me de grande aju- da ao procederem à crítica de vários capítulos. Sarah Burney introduziu inúmeros melhoramentos e John Gribbin corrigiu um erro importante. Alan Grafen e Will Atkinson foram os consultores em problemas informáticos e o Apple Macintosh Syndicate do Departamento de Zoologia autorizou gentilmente a utilização da sua impressora laser para o desenho de biomorfos. Mais uma vez benefciei do dinamismo implacável com que Mi- chael Rodgers, agora da Longman, leva tudo à sua frente. Ele e Mary Cunnane of Norton aplicaram habilmente o acelerador (ao meu moral) e o travão (ao meu sentido de humor) sempre que cada um deles foi necessário. Parte do livro foi escrita durante uma 14 15
  11. 11. licença sabática, que me foi gentilmente concedida pelo Depar- tamento de Zoologia e pelo New College. Finalmente - uma dí- vida que já deveria ter reconhecido em ambos os meus livros interiores -, o sistema tutório de Oxford e os muitos estudantes de quem, ao longo dos anos, tenho sido tutor em zoologia ajudaram- -me a praticar as poucas aptidões que possa ter para a difícil arte de explicar. RICHARD DAWHINS Oxford,1986 16
  12. 12. Capítulo I EXPLICAI O MUITO IMPROVÁVEL Nós, animais, somos as coisas mais complicadas do universo conhecido. O universo que conhecemos é, evidentemente, um fragmento ínfimo do verdadeiro universo. Podem existir objectos ainda mais complicados do que nós noutros planetas e al ns deles podem já saber que existimos. Isto, contudo não altera o que pretendo defender. As coisas complicadas, em toda a arte merecem um tipo de explicação muito especial. Queremos saber como omplic p a existir e por que são tão c assaram provável que a explicação seja generalizada. Como irei argumentar, é sas complicadas em qualquer pae amente a mesma para as coi- nós, para os chimpanzés, os vermes o do universo; idênticas para , s carvalhos e os monstros do espaço exterior. Por outro lado não será a mesma signarei por coisas simples" , para o que de- , tais como rochas, nuvens, rios, g xias e q alá- uarks. Estas são a matéria-prima da física. Os chimp e os cães e os morcegos e as baratas e as pessoas e os vermes ezos dentes-de-leão e as bactérias e os aliení téria-prima da biologia. genas galácticos são a ma- A diferença resimplicad splexidade de conce gia é estudo de coisas co pção. A biolo o , que aparentam terem sido concebi- das com uma finalidade. A física é o estudo de coisas simples, que não nos tentam a invocar a concepção, A primeira vista, os tos humanos como os comp artefac- , utadores e os automóveis, parecerão ser excepções. São complicados e, obviamente concebidos com uma fi- nalidade; contudo, não estão vivos e são feitos de metal e lástico em vez , de carne e sangue, Neste livro, serão def:nitivamente trata- dos como objectos biológicos. 19
  13. 13. A reacção do leitor a esta atitude pode ser perguntar: Está bem, mas serão realmente objectos biológicos?" As palavras são nossos servidores, não nossos senhores. Para diferentes fins, acha- mos conveniente utilizar as palavras com diferentes sentidos. A maioria dos livros de culinária classifica as lagostas como peixes. Os zoólogos, por vezes, ficam furiosos com isto e chamam a atenção para o facto de as lagostas poderem, com maior justiça, chamar aos homens peixes, na medida em que os peixes têm muito mais afini- dades com os homens do que com as lagostas. E, por falar de justi- ça e lagostas, soube que recentemente um tribunal teve de decidir se as lagostas eram insectos ou animais" (em relação com o facto de se permitir ou não que as pessoas as cozam vivas). Do ponto de vista zoológico, as lagostas não são seguramente insectos. São ani- mais, mas isso também o são os insectos, como nós próprios. Não vale muito a pena exaltarmo-nos com a forma como as várias pes- soas utilizam as palavras (embora, na minha vida particular, es- teja pronto a exaltar-me com as pessoas que cozem as lagostas vivas). Os cozinheiros e os advogados precisam de utilizar as pala- vras nas formas que lhes são específicas e o mesmo acontece comi- go neste livro. Pouco importa que os automóveis e os computadores sejam, ou não, realmente" objectos biológicos. O que interessa é que, se qualquer coisa com esse grau de complexidade fosse encon- trada num planeta, não hesitaríamos em chegar à conclusão de que a vida existia, ou tinha em tempos existido, naquele planeta. As máquinas são produtos directos de objectos vivos e são sintoma de vida num planeta. O mesmo se aplica a fósseis, esqueletos e ca- dáveres. Afirmei que a física é o estudo de coisas simples, afirmação que, à primeira vista, pode igualmente parecer estranha. A física parece ser um temá complicado, porque nos é difícil entender as ideias da física. A nossa inteligência é concebida para entender a caça e a reunião, o acasalamento e a criação dos filhos: um mundo de objectos de tamanho médio, movendo-se em três dimensões a velocidades moderadas. Estamos mal equipados para compreender o muito pequeno e o muito grande; as coisas cuja duração se mede em pico-segundos ou em giga-anos; partículas que não têm posição; forças e campos que não podemos ver nem tocar, de que temos co- nhecimento simplesmente porque afectam coisas que podemos ver ou tocar. Pensamos que a física é complicada porque temos dificul- dade em entendê-la e porque os livros de física estão cheios de ma- temática dificil. Porém, os objectos que os físicos estudam não dei- xam de ser basicamente objectos simples. São nuvens de gás ou partículas ínfimas ou, ainda, porções de matéria uniforme, como os cristais, com padrões atómicos quase interminavelmente repetidos. Não têm, pelo menos pelos padrões biológicos, partes funcionais in- trincadas. Mesmo os grandes objectos fisicos, como as estrelas, con- sistem num conjunto bastante limitado de partes, dispostas mais ou menos aleatoriamente. O comportamento dos objectos físicos, não biológicos, é tão simples que é viável utilizar uma linguagem matemática conhecida para o descrever, razão por que os livros de física estão cheios de matemática. Os livros de física podem ser complicados, mas os livros de físi- ca, tal como os automóveis e os computadores, são produto de um objecto biológico - a inteligência humana. Os objectos e os fenóme- nos que um livro de física descreve são mais simples do que uma única célula do corpo do seu autor. E o autor é composto por triliões dessas células, muitas das quais diferentes entre si, que se organi- zam numa arquitectura intrincada e num mecanismo de precisão, de forma a constituírem uma máquina funcional, capaz de escrever
  14. 14. um livro (os meus triliões são americanos, como todas as minhas unidades: um trilião americano é um milhão de milhões; um bilião americano é mil milhões). A nossa inteligência não está melhor equipada para lidar com extremos de complexidade do que com ex- tremos de dimensão ou outros extremos difíceis da física. Ainda ninguém inventou a matemática necessária para descrever a estru- tura e o comportamento total de um objecto como um físico ou, mesmo, uma das suas células. O que podemos fazer é entender al- guns dos princípios gerais de como funcionam as coisas vivas ou, apenas, o porquê da sua existência. Foi aqui que começámos. Queríamos saber por que é que nós, e todas as outras coisas complicadas, existimos. E podemos agora responder a essa pergunta em termos genéricos, mesmo que não sejamos capazes de compreender os pormenores da própria comple- xidade. Usando uma analogia, a maioria de nós não entende em pormenor como funciona um avião comercial. Provavelmente, os seus construtores também não o compreendem integralmente: os especialistas de motores não entendem de asas em pormenor, en- quanto os especialistas de asas só vagamente entendem de moto- res. Os especialistas de asas nem sequer entendem de asas com to- tal precisão matemática: só podem predizer como se irá comportar uma asa em condições de turbulência depois de terem examinado um modelo num túnel de vento ou numa simulação de computador - o tipo de coisa que um biólogo poderia fazer para entender um animal. Mas, por muito imperfeitamente que entendamos o funcio- namento de um avião, todos entendemos genericamente o processo que levou à sua existência. Foi concebido por homens, em estirado- res. Em seguida, outros homens fizeram os bocados a partir dos de- senhos, depois, muitos mais homens (com a ajuda de outras máqui- nas concebidas por homens) aparafusaram, rebitaram, soldaram ou colaram os bocados uns aos outros, cada um no seu devido lu- gar. O processo que levou à existência de um avião não é basica- mente um mistério para nós, porque foram os homens que o cons- 20 21
  15. 15. truíram. A montagem sistemática de peças com um desígnio inten- cional é algo que conhecemos e entendemos, porque o experimentá- mos em primeira mão, mesmo que apenas a brincar com o Meccano ou o Erector da nossa infância. E que acontece com os nossos próprios corpos? Cada um de nós é uma máquina, como um avião, só que muito mais complicada. Teremos sido concebidos também num estirador e terão as nossas peças sido montadas por um técnico especializado? A resposta é não. É uma resposta surpreendente e só há cerca de um século é que a conhecemos e a entendemos. Quando Charles Darwin expli- cou pela primeira vez esta questão, houve muitas pessoas que não quiseram ou não puderam apreendê-la. Por mim, recusei-me ter- minantemente a acreditar na teoria de Darwin quando, em crian- ça, a ouvi pela primeira vez. Quase toda a gente que viveu ao longo da história até à segunda metade do século XIX acreditava firme- mente no contrário - a teoria do Conceptor Consciente. Muitas pessoas ainda acreditam, talvez porque a verdadeira explicação, a darwinista, da nossa existência, por estranho que pareça, ainda não constitui uma parte rotineira do currículo do ensino geral. É, sem dúvida, muito largamente mal entendida. O relojoeiro do meu título foi tirado de um tratado famoso, es- crito por um teólogo do século XVIII, William Paley. O seu Natural Theology - or Evidences of the Existence and Atributes of the Deity Collected from tCe Appearances of Nature (Teologia Natural - ou Provas da Existência e Atributos da Divindade Recolhidos em Aspectos da Natureza), publicado em 1802, é a mais conhecida exposição do Argumento da Concepção,, desde sempre o mais in- fluente dos argumentos a favor da existência de Deus. É um livro que muito admiro porque, no seu tempo, o autor conseguiu fazer o que me esforço por fazer agora. Tinha um ponto de vista a defen- der, em que acreditava apaixonadamente, e não se poupou a esfor- ços para marcar bem a força dos seus argumentos. Tinha uma re- verência adequada pela complexidade do mundo vivo e era capaz de ver que este exige um tipo muito especial de explicação. A única coisa em que se enganou - notoriamente uma coisa bastante gran- de! - foi na própria explicação. Deu ao enigma a tradicional res- posta religiosa, conseguindo contudo articulá-la mais clara e con- vincentemente do que alguém jamais conseguira. A verdadeira explicação é absolutamente diferente e teve que esperar por um dos pensadores mais revolucionários de todos os tempos, Charles Darwin. Paley começa a Teologia Natural com uma passagem famosa: Ao atravessar uma charneca, suponhamos que o meu pé embatia numa pedra e me perguntavam como tinha ido ali parar aquela pedra; nada do que eu soubesse me poderia impedir de responder, plausivelmente, que tinha estado sempre ali: e não seria talvez muito fácil demonstrar o ab- surdo desta resposta. Porém, suponhamos que eu tinha en- contrado um relógio no chão e que me fosse perguntado como é que o relógio ali estaria; é muito pouco provável que me lembrasse de responder, como anteriormente, que, tanto quanto eu sabia, o relógio poderia ter estado sempre ali. Aqui, Paley avalia a diferença entre objectos físicos naturais, como as pedras, e objectos concebidos e fabricados, como os re- lógios. Adiante, comenta a precisão com que são construídas as engrenagens e molas de um relógio e a complexidade da sua mon-
  16. 16. tagem. Se encontrássemos um objecto como um relógio numa char- neca, mesmo que não soubéssemos como tinha passado a existir, a sua precisão e complexidade de concepção forçar-nos-iam a concluir que o relógio tinha de ter tido um construtor: tinha de ter existido, em algum tempo e em qualquer lugar, um artífice ou artífices, que o formaram, com a finalidade a que pode- mos verificar que responde; que compreendiam a sua cons- trução e conceberam a sua utilização. Ninguém poderia razoavelmente discordar desta conclusão, mas Paley insiste que, no entanto, é isso exactamente que o ateu faz, na realidade, quando contempla as obras da natureza, porque: todos os indícios de artifício, todas as manifestações de con- cepção, que existiam no relógio existem nas obras da natu- reza; com a diferença, pelo lado da natureza, de que são maiores e em maior quantidade e isso num grau que excede qualquer cômputo. Paley leva a água ao seu moinho com descrições belas e reve- rentes da maquinaria da vida, analisada em todos os seus porme- nores, começando com o olho humano, um exemplo favorito, que Darwin mais tarde utilizaria e que aparecerá ao longo de todo este livro. Paley compara o olho com um instrumento concebido, como o telescópio, para concluir que existe exactamente a mesma prova de que o olho foi feito para a visão como existe de que o telescópio foi feito para auxiliá-la". O olho tem de ter tido um conceptor, tal como o telescópio o teve. O argumento de Paley é defendido com uma sinceridade apai- xonada e informado pelo melhor saber biológico do seu tempo, mas está errado, gloriosa e absolutamente errado. A analogia entre um telescópio e um olho, entre um relógio e um organismo vivo é falsa. Pese embora a todas as aparências em contrário, o único relojoeiro 22 23
  17. 17. da natureza são as forças cegas da física, se bem que desdobradas de forma muito especial. Um verdadeiro relojoeiro tem antevisão: concebe as suas engrenagens e molas e planeia as suas inter-rela- ções com um objectivo futuro, com os olhos da sua imaginação. A selecção natural, o processo cego, inconsciente e automático que Darwin descobriu e que hoje sabemos ser a explicação para a exis- tência e para a forma aparentemente intencional de toda a vida, não imagina qualquer objectivo. Não tem imaginação nem olhos da imaginação. Não planeia para o futuro. Não tem visão, nem antevi- são, não tem qualquer sentido da vista. Se se quiser atribuir-lhe qualquer papel de relojoeiro na antureza, será o relojoeiro cego. Explicarei tudo isto e muito mais ainda. Mas há uma coisa que não farei - minimizar a maravilha dos relógios vivos, que tanto inspiraram Paley. Pelo contrário, tentarei ilustrar o meu sentir de que, neste aspecto, Paley poderia ter ido mais longe. Quando se trata de sentir espanto perante os relógios" vivos, ninguém me leva a palma. Sinto que tenho mais em comum com o Reverendo William Paley do que com um distinto filósofo moderno, um conhe- cido ateu, com quem certa vez discuti o assunto ao jantar. Disse-lhe que não conseguia imaginar que fosse possível alguém ser ateu em qualquer época anterior a 1859, data em que foi publicado A Origem das Espécies, de Darwin. uE que me diz de Hume?H, respondeu o filósofo. HComo é que Hume explicava a complexidade organizada do mundo vivo?", perguntei. nNão é explicava, disse o filósofo. Por que é que é necessária qualquer explicação especial?m Paley sabia que era necessária uma explicação especial; Dar- win sabia-o e suspeito de que, no fundo do seu coração, o meu com- panheiro filósofo também o sabia. De qualquer modo, é isso que irei mostrar. Quanto a David Hume, diz-se por vezes que o grande filósofo escocês tinha solucionado o Argumento da Concepção um século antes de Darwin. Mas o que Hume fez foi criticar a lógica da utilização da concepção aparente da natureza como evidência posi- tiva para a existência de um Deus. Não apresentou qualquer expli- cação alternatiua para a concepção aparente, antes deixou a ques- tão em aberto. Um ateu, anteriormente a Darwin, poderia dizer, seguindo Hume: Não tenho explicação para a complexa concepção biológica. do o que sei é que Deus não é uma boa explicação, por- tanto, temos de aguardar e ter esperança de que alguém apareça com uma melhor.H Não posso deixar de sentir que uma tal posição, embora logicamente válida, deixaria uma sensação de insatisfação e que, ainda que o ateísmo pudesse ser logicamente defensável antes de Darwin, só Darwin tornou possível ser-se um ateu intelectualmente realizado. Gosto de pensar que Hume concordaria comigo, mas alguns dos seus escritos sugerem que tenha subestimado a complexidade e a beleza da concepção biológica. O jovem naturalista Charles Darwin podia-lhe ter mostrado umas coisas sobre isso, mas Hume havia morrido há quarenta anos quando Darwin se ins- creveu na universidade de Hume, na Universidade de Edimburgo. Falei loquazmente de complexidade e de concepção aparente, como se o significado destas palavras fosse óbvio. Em certo sentido é óbvio - a maioria das pessoas tem uma ideia intuitiva do signifi- cado de complexidade. Porém, estes conceitos, complexidade e con- cepção, são tão essenciais para este livro que tenho de tentar cap- tar com um pouco mais de precisão, por palavras, o nosso sentir de que existe algo de especial nas coisas complexas e aparentemente concebidas. Assim sendo, que é uma coisa complexa? Como reconhecê-la? Em que sentido se pode dizer, com verdade, que um relógio ou um avião ou uma bicha-cadela ou uma pessoa são complexos, mas a Lua é simples? O primeiro aspecto que nos pode ocorrer como atri- buto necessário de uma coisa complexa é que tal coisa tem uma es-
  18. 18. trutura heterogénea. Um pudim de leite - um manjar-branco - é simples no sentido em que, se o cortarmos em dois, as duas porções terão a mesma constituição interna: um manjar-branco é homogé- neo. Um automóvel é heterogéneo: ao contrário do manjar-branco, quase todas as porções do automóvel são diferentes entre si. Duas vezes meio automóvel não faz um automóvel. Frequentemente, isto levará a dizer que um objecto complexo, ao contrário de um objecto simples, tem muitas partes, partes estas que são de mais de um tipo. Tal heterogeneidade, ou multiparcialidade, pode ser uma con- dição necessária, mas não é suficiente. Há muitos objectos que são multipartes e heterogéneos na sua estrutura interna sem serem complexos no sentido em que quero utilizar o termo. O inonte Branco, por exemplo, é constituído por muitos tipos de rochas di- ferentes, todas amalgamadas de tal maneira que, se se cortasse a montanha em qualquer parte, as duas porções difeririam na sua constituição interna. O monte Branco tem uma heterogenei- dade de estrutura que o manjar-branco não possui, mas isso não impede que não seja complexo no sentido em que os biólogos usam o termo. Tentemos outra via na nossa busca de uma definição para com- plexidade e utilizemos a ideia matemática de probabilidade. Supo- nhamos que tentávamos a seguinte definição: uma coisa complexa é algo cujas partes constituintes se organizam de tal forma que é improvável que tenha surgido meramente por acaso. Utilizando uma analogia empregue por um eminente astrónomo, se pegarmos nas partes de um avião e as amalgamarmos ao acaso, a probabili- dade de conseguirmos montar um Boeing que funcione é ínfima. Há biliões de formas possíveis de juntar os bocados de um avião e apenas uma, ou muito poucas, delas seria realmente um avião. Há ainda mais formas de jzntar as confusas partes de um ser humano. 24 25
  19. 19. Esta abordagem a uma definição de complexidade é prometedo- ra, mas ainda é preciso mais qualquer coisa. Há biliões de formas de amontoar os bocados do monte Branco, pode dizer-se, mas ape- nas uma delas é o monte Branco. Assim, que é que torna complica- dos o avião e o ser humano, se o monte Branco é simples? Qualquer amálgama de partes é única e, em retrospectiva, é tão improvável como qualquer outra. O monte de sucata de um depósito de des- mantelamento de aviões é único. Não há dois montes de sucata iguais. Se começarmos a atirar com fragmentos de aviões uns para cima dos outros, as hipóteses de conseguirmos duas vezes a mesma combinação de sucata são quase tão poucas como as hipóteses de conseguirmos um avião que funcione. Assim, por que não dizemos que uma lixeira ou o monte Branco ou a Lua são tão complexos como um avião ou um cão, quando em todos estes casos a combina- ção de átomos é improvável"? O cadeado de segredo da minha bicicleta tem 4096 posições di- ferentes. Cada uma é igualmente improvável, no sentido em que, se fizermos girar as rodas ao acaso, é igualmente pouco provável que cada uma das 4096 posições apareça. Posso girar as rodas ao acaso, olhar para o número exposto e exclamar em retrospectiva: Que extraordinário. As hipóteses de este número não aparecer são de 4096 : l. Um pequeno milagre! Isto é equivalente a considerar complexa a forma particular como se combinam as rochas de uma montanha ou os bocados de metal de um monte de sucata. Po- rém, uma daquelas 4096 posições é, de facto, curiosamente única: a combinação 1207 é a única que abre o cadeado. A singularidade do 1207 não tem nada a ver com retrospectiva: é especificada anteci- padamente pelo fabricante. Se alguém girasse as rodas ao acaso e conseguisse acertar à primeira no 1207, poderia roubar a bicicleta e isto pareceria um pequeno milagre. Se tivesse sorte com uma da- quelas fechaduras de combinação multidiscos de um cofre bancá- rio, pareceria até um milagre importante, porque as hipóteses con- tra consegui-lo são de muitos milhões para um e poderia roubar uma fortuna. Ora, acertar no número da sorte que abre o cofre do banco é o equivalente, na nossa analogia, a andarmos a lançar a sucata ao acaso e conseguirmos fortuitamente montar um Boeing 747. De to- dos os milhões de posições únicas, e em retrospectiva igualmente improváveis, de aombinação de um monte de ferro-velho, apenas uma (ou muito poucas) poderá voar. A singularidade da combina- ção que voa, ou que abre o cofre, nada tem a ver com a retrospec- tiva. É especificada antecipadamente. O fabricante da fechadura estabeleceu a combinação e disse-a ao gerente do banco. A capaci- dade de voar é uma propriedade de um avião que se especifica an- tecipadamente. Se virmos um avião no ar, podemos ter a certeza de que não foi montado amontoando ao acaso bocados de ferro-velho, porque sabemos que são demasiadas as hipóteses contra a possibi- lidade de que uma conglomeração casual venha a voar. Ora, se pensarmos em todas as formas como poderiam ter sido amontoadas as rochas do monte Branco, o que não deixa de ser verdade é que apenas de uma delas resultaria o monte Branco tal como o conhecemos. Mas o monte Branco tal como o conhecemos é definido em retrospectiva. Qualquer uma de uma vasta quantidade de formas de amontoar rochas seria rotulada montanha e poderia ter sido designada monte Branco. Não há nada de especial no mon- te Branco específico que conhecemos, nada de antecipadamente es- pecificado, nada de equivalente a um avião a descolar ou equiva- lente a uma porta de cofre a abrir-se e o dinheiro a jorrar.
  20. 20. Qual é o equivalente de uma porta de cofre a abrir-se ou de um avião a voar no caso de um corpo vivo? Pois bem, às vezes são qua- se literalmente iguais. As andorinhas voam. Como vimos, não é fá- cil agregar uma máquina voadora. Se tomássemos todas as células de uma andorinha e as juntássemos ao acaso, as possibilidades de o objecto voar não são, em termos práticos, diferentes de zero. Nem todas as coisas vivas voam, mas fazem outras coisas igualmente improváveis e identicamente especificáveis antecipadamente. As baleias não voam, mas nadam e nadam quase tão eficientemente como as andorinhas voam. As possibilidades de uma conglomera- ção casual de células de baleia nadarem, para já não dizer nada- rem tão rápida e eficientemente como nada de facto uma baleia, são negligenciáveis. Nesta altura, um qualquer filósofo com olho de lince (os linces têm olhos muito penetrantes - não se poderia fazer um olho de lince amontoando ao acaso lentes e células fotossensíveis) começa- rá a resmonear qualquer coisa acerca de um argumento circular. As andorinhas voam, mas não nadam; e as baleias nadam, mas não voarn. É em retrospectiva que decidimos se deveremos conside- rar o sucesso da nossa conglomeração casual como nadador ou co- mo voador. Suponhamos que acordamos considerá-lo como Xdor e deixamos em aberto o que é exactamente o X até termos tentado agregar umas células. O amontoado casual de células pode acabar por ser um eficiente escavador, como a toupeira, ou um efciente trepador, como o macaco. Poderia ser muito bom em surf à vela ou a agarrar desperdícios cheios de óleo ou a caminhar em círculos ca- da vez menores até desaparecer. A lista poderia continuar intermi- navelmente. Ou será que não? Se a lista pudesse de facto continuar interminavelmente, o meu hipotético filósofo poderia ter alguma razão. Se, fosse qual fosse a casualidade com que se andasse para aí a atirar matéria, a conglo- meração resultante pudesse frequentemente considerar-se, em re- trospectiva, boa para qualquer coisc, nesse caso seria verdadeiro dizer-se que os enganei a propósito da andorinha e da baleia. Po- 26 27
  21. 21. rém, os biólogos podem ser muito mais específicos que isso no que se refere ao que representa ser Hbom para qualquer coisa,. O requi- sito mínimo para que reconheçamos que determinado objecto é um animal ou uma planta é o facto de ser bem sucedido num modo de vida de qualquer tipo (mais precisamente, esse objecto, ou pelo me- nos alguns membros da sua espécie, deverá viver tempo suficiente para se reproduzir). É verdade que há uma quantidade razoável de modos de vida - voando, nadando, balouçando-se nas árvores, etc. Porém, seja qual for a quantidade de formas de estar vivo que ha- ja, é absolutamente certo que há uma quantidade amplamente maior de formas de estar morto ou, antes, não-vivo. Podem amon- toar-se células ao acaso, continuamente, durante um bilião de anos, mas não se conseguirá obter uma única vez uma conglomera- ção que voe ou nade ou escave ou corra ou faça seja o que for, mes- mo mal feito, que possa, nem que seja remotamente, ser interpre- tado como estando a trabalhar para se manter vivo. Esta foi uma argumentação bastante longa, alongada, e é tem- po de nos lembrarmos de por que é que a começámos. Procuráva- mos uma forma precisa de exprimir o que queremos dizer quando referimos que qualquer coisa é complicada. Estávamos a tentar descobrir concretamente o que é que os homens e as toupeiras e as minhocas e os aviões e os relógios têm em comum uns com os ou- tros, mas diferente do manjar-branco ou do monte Branco ou da Lua. A resposta a que chegámos é que as coisas complicadas têm uma qualquer qualidade, especificável antecipadamente, que é muito improvável que tenha sido adquirida meramente por um acaso fortuito. No caso das coisas vivas, a qualidade que é anteci- padamente especificada é, em certo sentido, a proficiência; seja proficiência numa capacidade particular, como voar de uma forma que surprenderia um técnico aeronáutico; seja proficiência em algo mais geral, como a capacidade de adiar a morte ou a capacidade de propagar genes através da reprodução. Adiar a morte é uma coisa em que se tem de trabalhar. Deixa- do a si próprio - e é isso que acontece quando morre - o corpo tende a reverter para um estado de equilíbrio com o seu ambiente. Se se medir qualquer quantidade, como a temperatura, a acidez, o conteúdo em água ou o potencial eléctrico, de um corpo vivo, che- gar-se-á tipicamente à conclusão de que é nitidamente diferente da medida correspondente que se encontra na sua envolvente. Os nos- sos corpos, por exemplo, estão habitualmente mais quentes do que a nossa envolvente e, em climas frios, têm de trabalhar muito para manter o diferencial. Quando morremos, o trabalho pára, a tempe- ratura diferencial começa a desaparecer e ficamos com uma tem- peratura igual à da nossa envolvente. Nem todos os animais têrn tanto trabalho para evitar ficarem em equilíbrio com a tempera- tura envolvente, mas todos os animais desenvolvem um trabalho comparável. Por exemplo, numa região seca, os animais e as plan- tas trabalham para manter o conteúdo líquido das suas células, trabalham contra uma tendência natural da água para fluir deles para o mundo exterior seco. Se falharem, morrem. Mais generi- camente, se as coisas vivas não trabalhassem activamente para o evitar, fundir-se-iam com a sua envolvente e deixariam de existir como seres autónomos. É isso que acontece quando morrem. Com excepção de máquinas artificiais, que já acordámos consi- derar como coisas vivas honorárias, as coisas não-vivas não traba- lham neste sentido. Aceitam as forças que tendem a levá-las ao equilíbrio com a sua envolvente. O monte Branco existe, sem dúvi- da, há muito tempo e, provavelmente, continuará a existir ainda
  22. 22. por algun tempo, mas não trabalha para se manter em existência. Quando a rocha repousa sob a influência da gravidade, mantém-se onde está. Não há qualquer trabalho a desenvolver para que se mantenha onde está. O monte Branco existe e continuará a existir até que se desgaste ou um terramoto o deite abaixo. Não toma me- didas para reparar o desgaste ou, se for deitado abaixo, para se en- direitar, tal como o faz um ser vivo. Obedece apenas às leis comuns da física. Será que isto nega que as coisas vivas obedecem às leis da físi- ca? Claro que não. Não há razão para pensarmos que as leis da fí- sica são violadas na matéria viva. Não existe nada de sobrenatu- ral, nenhuma força vital, que rivalize com as forças fundamentais da física. O que acontece é que se tentarmos utilizar a física, de uma forma ingénua, para entendermos o comportamento de um corpo vivo no seu todo, veremos que não vamos muito longe. o corpo é uma coisa complexa com muitas partes constituintes e, para entendermos o seu comportamento, temos de aplicar as leis da físi- ca às suas partes, não ao todo. O comportamento do corpo como um todo emergirá como consequência das interacções das partes. Tomemos as leis do movimento, por exemplo. Se atirarmos ao ar um pássaro morto, ele descreverá uma parábola graciosa, exac- tamente como os livros de física dizem que deve ser, e depois irá pousar no solo e aí ficará. Comporta-se como deve comportar-se qualquer corpo sólido de determinada massa e resistência ao ar. Porém, se atirarmos um passarinho ao ar, ele não descreverá uma parábola, indo pousar no solo. Voará para longe e pode nem sequer tocar em terra deste lado dos limites do concelho. A razão para tal é que tem músculos, que trabalham para resistir à gravidade e a outras forças físicas que se aplicam sobre todo o seu corpo. As leis da física estão a ser cumpridas no interior de cada célula dos seus músculos. Daí resulta que os músculos movem as asas de tal forma que o pássaro se mantém no ar. O pássaro não está a violar a lei da gravidade. Ele é constantemente puxado para baixo pela gravida- de, mas as suas asas estão a realizar um trabalho activo - obede- 28 29
  23. 23. cendo às leis da física do interior dos seus músculos - para o man- ter no ar apesar da força da gravidade. Pensaremos que desafia uma lei física se formos suficientemente ingénuos para o tratar como se fosse um mero pedaço de matéria amorfa, com uma deter- minada massa e resistência ao ar. Só quando nos lembramos de que tem muitas partes internas, todas a cumprir as leis da física ao seu próprio nível; é que compreendemos o comportamento de todo o corpo. Isto não é, evidentemente, uma peculiaridade das coisas vivas. Aplica-se a todas as máquinas fabricadas pelo homem e, potencialmente, a qualquer objecto complexo, multipartes. Assim chegamos ao tópico final que pretendo discutir neste ca- pítulo algo filosófico, ao problema do que queremos significar com explicação. Vimos o que irá significar uma coisa compexa. Mas qual será o tipo de explicação satisfatória se quisermos saber como é que funciona uma máquina complicada ou um corpo vivo? A res- posta é aquela a que chegámos no parágrafo anterior. Se desejar- mos compreender como funciona uma máquina ou um corpo vivo, olhamos para as partes que o compõem e perguntamos como é que interagem reciprocamente. Se existir qualquer coisa complexa que ainda não entendemos, podemos chegar a entendê-la em termos de partes mais simples que já entendamos de facto. Se perguntarmos a um técnico como é que funciona um motor a vapor, tenho uma ideia razoável das linhas gerais da resposta que me satisfaria. Tal como Julien Huxley, não ficaria nada im- pressionado se o técnico me dissesse que o motor era movido por force locomotif. E, se ele começasse a entrar por uma explicação en- fadonha segundo a qual o todo é maior que a soma das partes, in- terrompê-lo-ia: Deüce lá isso e diga-me antes como é que funcio- na." 0 que quereria ouvir seria qualquer coisa sobre a forma como as partes de um motor interagem reciprocamente para produzirem o comportamento do motor como um todo. Inicialmente, poderia aceitar uma explicação em termos de subcomponentes de dimensão razoável, cuja estrutura interna e comportamento fossem razoavel- mente complicados e, até àquele momento, inexplicados. As uni- dades de uma explicação inicialmente satisfatória poderiam ter designações como fornalha, caldeira, cilindro, pistão, regulador de vapor. O técnico faria uma exposição, inicialmente sem explica-ções, sobre o que faz cada uma destas unidades. Eu aceitaria isso de momento, sem perguntar como é que cada unidade desempenha a sua tarefa particular. Dado que cada unidade desempenha a sua tarefa particular, só depois poderei entender como interagem as unidades para accionarem o total do motor. Evidentemente que depois sou livre de perguntar como funcio- na cada parte. Tendo aceite previamente o facto de o regulador de vapor regular o fluxo de vapor e tendo utilizado este facto na mi- nha compreensão do funcionamento do total do motor, dirijo então a minha curiosidade para o próprio regulador de vapor. Pretendo entender como realiza o seu próprio comportamento, em termos das suas partes internas. Existe uma hierarquia de subcomponen- tes dentro dos componentes. Explicamos o comportamento de um componente a qualquer nível dado em termos de interacções entre subcomponentes, cuja organizacão interna, por agora, aceitamos como dado adquirido. Vamos percorrendo a hierarquia subcompo- nente a subcomponente, até atingirmos unidades tão simples que, para fins práticos, já não tenhamos necessidade de fazer perguntas sobre eles. Com razão ou sem ela, a maioria de nós considera-se, por exemplo, suf cientemente conhecedora das propriedades das barras de ferro e pronta a utilizá-las como unidades de explicação
  24. 24. de máquinas mais complexas que as incluam. É evidente que os físicos não aceitam as barras de ferro como dado adquirido. Perguntam por que é que são rígidas e percorrem a hierarquia, camada após camada, até chegarem às partículas fundamentais e quarks. Contudo, a vida é demasiado curta para a maioria os seguir. Para qualquer nível dado de organização com- plexa, poderão normalmente atingir-se explicações satisfatórias se percorrermos uma ou duas camadas da hierarquia; partindo da ca- mada inicial, e não mais do que isso. 0 comportamento de um au- tomóvel é explicado em termos de cilindros, carburadores e velas. É verdade que cada um destes componentes assenta no topo de uma pirâmide de explicações, a níveis inferiores. Mas, se me per- guntassem como funciona um automóvel, achar-me-iam um tanto afectado se eu respondesse em termos das leis de Newton e das leis da termodinâmica e completamente obscurantista se respondesse em termos de partículas fundamentais. Porém, é muito mais útil explicá-lo em termos de interacções entre pistões, cilindros e velas. O comportamento de um computador pode ser explicado em termos de interacções entre portas electrónicas semicondutoras e o comportamento destas, por seu tuno, é explicado pelos físicos a níveis ainda inferiores. Mas, para a maioria das finalidades, estar- -se-ia, na prática, a perder tempo ao tentar entender o comporta- mento do computador no seu todo a qualquer destes níveis. Exis- tem demasiadas portas electrónicas e demasiadas interconexões entre elas. Uma explicação satisfatória tem de ser em termos de uma quantidade de interacções suficientemente pequena para ser facilmente manejável. Por isso, quando queremos entender o fun- cionamento dos computadores, preferimos uma explicação prelimi- nar, em termos de cerca de meia dúzia de subcomponentes prin- cipais - memória, processador, memória de suporte, unidade de controle, entrada-saída, handler, etc. Uma vez apreendidas as inte- racções entre a meia dúzia de componentes principais, poderemos querer fazer perguntas quanto à organização interna destes com- ponentes principais. É provável que apenas os técnicos especializa- 30 31
  25. 25. dos possam descer ao nível de portas nE" e portas HNOU" e apenas os físicos desçam a níveis ainda inferiores, até ao nível do comportamento dos electrões num meio semicondutor. Para aqueles que gostam de designações do género -ismo, a designação mais apropriada à minha abordagem ao entendimento de como funcionam as coisas é, provavelmente, reducionismo hierárquico". Se são leitores de revistas intelectuais em voga, devem ter reparado que reducionismo" é uma daquelas coisas, como o pecado, que apenas são mencionadas por aquelesb que são contra elas. Uma pessoa chamar-se a si própria reducionista soará, em alguns círculos, um pouco como a admissão de que se comem criancinhas. Mas, tal como ninguém come na realidade criancinhas, também ninguém é na realidade reducionista em sentido algum que justifique ser-se contra. O reducionismo inexistente - do género que toda a gente é contra, mas que apenas existe nas respectivas imaginações - tenta explicar coisas complicadas directamente em ter- mos das partes menores e mesmo, em alguinas versões extremas do mito, como a soma das partes! O reducionista hierárquico, por outro lado, explica uma entidade complexa a um qualquer nível particular da hierarquia de organização, mas apenas em termos de entidades que se lhe seguem imediatamente na hierarquia; entidades que provavelrnente são, elas próprias, suficientemente complexas para que seja necessário reduzi-las ainda às suas próprias partes componentes; e assim por diante. Não vale a pena dizer embora o reducionista mítico, que corne criancinhas, tenha fama de o negar - que os tipos de explicação adequada aos níveis superiores da hierarquia são muito diferentes dos tipos de explicação adequada aos níveis inferiores. Esta a razão para se explicarem os automóveis em termos de carburadores de preferência a explicá-los em termos de quarks. Porém, o reducionista hierárquico acredita que os carburadores são explicáveis em termos de unidades menores..., que são explicáveis em termos de unidades menores..., que são, em últirna análise, explicáveis em termos das mais pequenas partículas fundamentais. O reducionismo, neste sentido, não é mais do que uma outra designação para um honesto desejo de en tender como funcionam as coisas. Iniciámos esta secção inquirindo qual o tipo de explicação que consideraríamos satisfatória para coisas complicadas. Acabámos de considerar a pergunta do ponto de vista do mecanismo: como é que funciona? Concluímos que o comportamento de uma coisa com plicada deve ser explicado em termos de interacções entre as suas partes componentes, tomadas como camadas sucessivas de uma hierarquia ordenada. Um outro tipo de pergunta é, contudo, como é que, antes do mais, a coisa complicada passou a existir. É desta questão que se ocupa particularmente todo este livro e, por isso, não adiantarei aqui muito mais acerca dela. Mencionarei apenas que se aplica o mesmo princípio genérico utilizado para a compreensão do mecanismo. Uma coisa complicada é aquela cuja existência não nos sentimos inclinados a aceitar como dado adquirido, na medida em que é demasiado improvável". Não poderia ter passado a existir por um único acto de acaso. Explicaremos a sua passagem à existência como uma consequência de transformações graduais, cumulativas, passo a passo, a partir de coisas mais simples, a partir de objectos primordiais suficientemente simples para terem passado a existir por acaso. Tal como o reducionismo a grandes passadas" não pode funcionar como explicação do mecanismo e tem de ser substituído por uma série de pequenos percursos, passo a passo, ao longo da hierarquia, também não é possível explicar uma coisa complexa como produzindo-se num único passo. Temos, mais uma vez, de recorrer a uma série de pequenos passos, agora dispostos sequencialmente no tempo. O físico-químico Peter Atkins, de Oxford, começa assim o seu livro, maravilhosamente escrito, The Creation (A Criação): Levarei a vossa mente numa viagem. É uma viagem de compreensão, que nos levará à orla do espaço, do tempo e do entendimento. Nela argumentarei que não
  26. 26. há nada que não possa ser explicado e que tudo é extraordinariamente simples... Muito do universo não necessita qualquer explicação. Os elefantes, por exemplo. A partir do momento em que as moléculas aprénderam a competir e a criar outras moléculas à sua própria imagem, os elefantes, e coisas parecidas com elefantes, encontrar-se-ão, a seu tempo, a vaguear pelos campos. Atkins parte do princípio de que a evolução das coisas complexas - o assunto deste livro - é inevitável a partir do momento em que estejam reunidas as condições físicas adequadas. Perznta quais são as condições físicas minimamente necessárias, qual a quantidade mínima de trabalho de concepção que teria de ser realizado por um Criador muito preguiçoso para que fosse garantido que o universo e, mais tarde, os elefantes e outras coisas complexas passassem um dia a existir. A resposta, do seu ponto de vista de cientista físico, é que o Criador poderia ser infinitamente preguiçoso. As unidades ori-inais fundamentais que é necessário tomarmos como postulado para entendermos a passagem à existência de tudo, ou consistem em literalmente nada (de acordo com alguns físicos) ou (de acordo com outros físicos) são unidades da máxima simplicidade, excessivamente simples para que seja necessário qualquer coisa de tão grandioso como a Criação deliberada. 32 33
  27. 27. Atkins diz que os elefantes e as coisas complexas não necessi- tam qualquer explicação. Mas isso é porque ele é um cientista físi- co, que aceita como dado aquirido a teoria da evolução dos biólogos. Não quer realmente significar que os elefantes não necessitam ex- plicação; antes o satisfaz que os biólogos sejam capazes de explicar os elefantes, desde que lhes seja permitido aceitar determinados factos da física como dados adquiridos. A sua tarefa como cientista físico é, portanto, justificar a nossa aceitação desses factos como dados adquiridos. E isto, ele consegue fazê-lo. A minha posição é complementar. Sou biólogo. Aceito os factos da física, os factos do mundo da simplicidade, como dados adquiridos. Se os físicos ainda não estiverem de acordo sobre se esses factos simples já são, ou não, entendidos, isso não é problema meu. A minha tarefa é expli- car os elefantes e o mundo das coisas complexas, em termos das coisas simples que os físicos já entendem ou estão a estudar. 0 pro- blema dos físicos é o problema das origens últimas e das leis natu- rais últimas. O problema do biólogo é o problema da complexidade. 0 biólogo tenta explicar o funcionamento e a passagem à existên- cia de coisas complexas, em termos de coisas mais simples. Pode considerar a sua tarefa concluída quando chega a entidades tão simples que podem ser passadas para as mãos dos físicos em sega- ran ça. Tenho consciência de que a minha caracterização de um objecto complexo - estatisticamente improvável numa direcção que é es- pecificada não em retrospectiva - pode parecer idiossincrática. O mesmo pode acontecer com a minha caracterização da física como estudo da simplicidade. Se o leitor preferir qualquer outra forma de defmição de complexidade, não me importo e, pelo prazer da discussão, até gostaria de prosseguir com a sua definição. Mas o que de facto importa é que, seja qual for a designação que escolher- mos para a qualidade de ser estatisticamente-improvável-numa-di- recção-especificada-sem-retrospectiva, esta é uma qualidade im- portante, que exige um esforço especial de explicação. É a qualida- de que caracteriza os objectos biológicos em oposição aos objectos da física. 0 tipo de óxplicação que encontrarmos não pode contra- dizer as leis da física. De facto, utilizará as leis da física e nada mais do que as leis da física. Porém, desdobrará as leis da física de uma forma especial, que não é a vulgarmente discutida nos com- pêndios de física. A forma especial é a forma de Darwin. Apresenta- rei a sua essência fundamental no capítulo III, com o título de se- lecção cumulativa. Entretanto, desejo seguir Paley e realçar a magnitude do pro- blema que a nossa explicação tem de enfrentar, a mera enormidade da complexidade biológica e a beleza e a elegância da concepção biológica. O capítulo II é uma discussão alargada de um exemplo particular, o radar, nos morcegos, descoberto muito depois do tem- po de Paley. E aqui, neste capítulo, introduzi uma ilustração (figu- ra 1) - ah, como Paley ficaria encantado com o microscópio electró- nico! - de um olho, assim como de dois zooms sucessivos de por- ções vistas em pormenor. No topo da figura encontra-se um corte do próprio olho. Este nível de ampliação mostra o olho como instru- mento óptico. A sua semelhança com uma máquina fotográfica é óbvia. A íris (diafragma) é responsável por fazer variar constante- mente a abertura, o número f. O cristalino (lente), que na realida- de é apenas uma parte de um sistema de lentes compostas, é responsável pela parte variável da focagem. o foco é alterado pelo aperto do cristalino por músculos (ou pela movimentação da lente para a frente e para trás, como uma máquina fotográfica de objectivas intermutáveis fabricada pelo homem). A imagem projecta-se na retina, colocada
  28. 28. na parte posterior, onde excita células fotoeléc- tricas. A parte intermédia da figura 1 mostra um pequeno corte da re- tina, ampliada. A luz vem da esquerda. As células fotossensíveis (células fotoeléctricas) não são a primeira coisa atingida pela luz, estão sim enterradas no interior e viradas de costas para a luz. Esta estranha característica será novamente mencionada mais adiante. De facto, a primeira coisa a ser atingida pela luz é a cama- da de gânglios nervosos que constituem o interface electrónico" entre as células fotoeléctricas e o cérebro. Na realidade, os gânglios nervosos são responsáveis pelo pré-processamento da informação, de forma sofisticada, antes de a retransmitirem para o cérebro e, sob alguns aspectos, a palavra intereface não faz justiça a este fac- to. Computador satélite" seria uma designação mais justa. Os fios dos gânglios nervosos correm ao longo da superfície da retina em direcção ao ponto cego", onde mergulham através da retina, for- mando o cabo interurbano principal para o cérebro, o nervo óptico. Existem cerca de três milhões de gânglios nervosos no interface electrónico, que reúnem dados de cerca de 125 milhões de células fotoeléctricas. Na parte inferior da figura encontra-se uma célula fotoeléctrica ampliada, um bastonete. Ao olhar-se para a bela arquitectura des- ta célula, é preciso não esquecer que toda esta complexidade se re- pete 125 milhões de vezes em cada retina. E que uma complexi- dade comparável se repete triliões de vezes em outras partes do corpo, se considerado na sua totalidade. 0 número de 125 milhões de células fotoeléctricas é cerca de 5000 vezes a quantidade de pon- tos resolúveis separadamente numa revista de fotografia de boa qualidade. As membranas pregueadas à direita da célula fotoeléc- trica ilustrada são as estruturas que verdadeiramente recolhem a luz. A sua forma, em camadas, aumenta a eficiência da célula fo- toeléctrica na captação dos fotões, as partículas fundamentais de que é feita a luz. Se um fotão não for captado pela primeira mem- 34
  29. 29. Lfquido transparente Cristalino (ris (diafragma) N Fio de ligação Figura 1 Nervo óptico Interface electrónico com o cérebro Mitoc6ndrias Geleia transparente Retina Porçáo ampliada Ponto cego Camadas de suporte
  30. 30. resistentes I Camadas de captação de fot8es Bridget Peece brana, poderá sê-lo pela segunda e assim por diante. Como conse- quência, há olhos capazes de detectar um fotão único. As emulsões de película mais rápidas e mais sensíveis que se encontram à dis- posição dos fotógrafos necessitam cerca de 25 vezes mais Efotões pa- ra detectarem um ponto de luz. Os objectos em forma de losango que se encontram na secção intermédia da célula são, na sua maior parte, mitocôndrias. As mitocôndrias não se encontram apenas nas células fotoeléctricas, mas também na maioria das outras células. Cada uma pode ser imaginada como uma fábrica química que, no decurso da entrega do seu produto primário de energia utilizável, processa mais de 700 substâncias químicas diferentes, em linhas de montagem compridas e entrelaçadas, que se estendem ao longo da superfície das suas membranas internas intrincadamente pre- gueadas. O glóbulo redondo à esquerda da fizra 1 é o núcleo. Mais uma vez, este é característico de todas as células animais e vege- tais. Cada núcleo, como veremos no capítulo V, contém uma base de dados codificada digitalmente, que é maior, em termos de con- teúdo de informação, do que um conjunto de 30 volumes da Enci- clopédia Britânica. E este número é para cada célula, não para o conjunto das células de um corpo. O bastonete da parte inferior da imagem é uma única célula. O total das células do corpo (de um ser humano) é cerca de 10 triliões. Quando comemos um bife, estamos a rasgar o equivalente a mais de 100 biliões de exemplares da EnciclopédLrz Britânica. Muda para capítulo 2 37
  31. 31. Capítulo II A BOA CONCEPÇÃO A selecção natural é o relojoeiro cego, cego porque não antevê, não planeia as consequências, não tem um objectivo em vista. No entanto, os resultados da selecção natural impressionam-nos irre- sistivelmente pela sua aparência de concepção, como se houvesse um relojoeiro cego, dão-nos a ilusão de concepção e planeamento. O objectivo deste livro é resolver este paradoxo de forma a satisfazer o leitor, sendo o objectivo deste capítulo impressioná-lo ainda mais com o poder da ilusão da concepção. Iremos observar um exemplo particular e concluiremos que, quando se trata da complexidade e da beleza da concepção, Paley quase não chegou a encetar a apre- sentação do caso. Podemos dizer que um corpo ou órgão vivo é bem concebido quando possui atributos que um técnico inteligente e sabedor neles poderia ter introduzido com o flm de conseguir um qualquer objec- tivo razoável, tal como voar, nadar, ver, comer, reproduzir-se ou, mais genericamente, promover a sobrevivência e a reprodução fiel dos genes do organismo. Não é necessário supor que a concepção de um corpo ou órgão é o melhor que um técnico poderia imaginar. Frequentemente, o melhor que um técnico pode fazer é, em qualquer caso, suplantado pelo melhor que um outro técnico pode fazer, especialmente um outro que viva numa era posterior da história da tecnologia. Porém, qualquer técnico pode reconhecer um objecto que tenha sido concebido, mesmo que deficientemente, com um ob- jectivo e, normalmente, consegue determinar esse objectivo apenas pelo exame da estrutura do objecto. No capítulo I, preocupámo-nos sobretudo com aspectos flosóficos. Neste capítulo, irei desenvolver 39
  32. 32. um exemplo particular factual, que penso que impressionaria qual- quer técnico, a saber, o sonar (radar) dos morcegos. Ao explicar cada um dos pontos, começarei por pôr um problema que a máqui- na viva tenha de enfrentar; depois, ponderarei soluções possíveis para o problema, que poderiam ser ponderadas por qualquer técni- co sensato; finalmente, chegarei à solução realmente adoptada pela natureza. Este único exemplo destina-se, naturalmente, apenas a ilustrar. Se um técnico ficar impressionado com os morcegos, flcará impressionado com inúmeros outros exemplos de concepção viva. Os morcegos têm um problema: como orientar-se no escuro. Ca- çam de noite e não podem utilizar uma luz que os ajude a encon- trar a presa e evitar os obstáculos. Poderia dizer-se que, se de facto isso constitui um problema, é um problema criado por eles pró- prios, um problema que poderiam evitar simplesmente pela mu- dança dos seus hábitos, caçando de dia. Porém, a economia diurna é já pesadamente explorada por outras criaturas, como as aves. Da- do que há um sustento que pode ser ganho à noite e dado que as várias ocupações diurnas estão completamente tomadas, a selecção natural favoreceu os morcegos que tentam a caça nocturna como sua ocupação. Refra-se, a propósito, que é provável que as ocupa- ções nocturnas se reportem a uma época remota dos antepassados de todos nós, os mamíferos. Notempo em que os dinossauros domi- navam a economia diurna, os nossos antepassados mamíferos só conseguiram provavelmente sobreviver quando encontraram for- mas de ganhar de noite o sustento indispensável. Só depois da mis- teriosa extinção maciça dos dinossauros, há cerca de 65 milhões de anos, é que os nossos antepassados puderam emergir à luz do dia em quantidades que se possam considerar importantes. Voltando aos morcegos, estes têm um problema técnico: como orientar-se e encontrar a sua presa na ausência de luz. Os morce- gos não são, hoje em dia, as únicas criaturas que têm de enfrentar esta dificuldade. Naturalmente que os insectos que voam de noite e que constituem as presas dos morcegos têm de ter uma forma de se orientar. Os peixes dos mares profundos e as baleias têm pouca ou nenhuma luz, quer de dia quer de noite, porque os raios do Sol não penetram muito abaixo da superfície. Os peixes e os golfinhos que vivem em águas extremamente lodosas não conseguem ver porque, embora haja luz, esta é obstruída e disseminada pelo lodo existente na ánxa. Muitos outros animais modernos ganham o seu sustento em condições em que a visão é difícil ou impossível. Posta a questão de como manobrar no escuro, que soluções po- deriam ser ponderadas por um técnico? A primeira que lhe poderia ocorrer seria fabricar luz, utilizar uma lanterna ou um holofote. Os pirilampos e alguns peixes (habitualmente com o auxílio de bacté- rias) têm o poder de fabricar a sua própria luz, mas o processo pa- rece consumir uma grande quantidade de energia. Os pirilampos utilizam a luz para atrair as companheiras. Isto não exige uma quantidade de energia proibitiva: as minúsculas alfinetadas do ma- cho podem ser vistas por uma fêmea que se encontre a alguma dis- tância, numa noite escura, desde que tenha os olhos directamente expostos à própria fonte de luz. A utilização da luz para orientação requer muito mais energia, uma vez que os olhos têm de detectar a minúscula fracção de luz que ressalta de cada parte do cenário. As- sim, a fonte de luz tem de ser imensamente mais brilhante, para poder ser utilizada como farol para iluminar o caminho, do que se for utilizada como sinal para outros. De qualquer modo, quer a ra- zão seja o dispêndio de energia quer não o seja, parece acontecer que, com a possível excepção de alguns estranhos peixes dos mares
  33. 33. profundos, nenhm animal, além do homem, utiliza luz fabricada para se orientar. Em que mais poderia pensar o técnico? Ora bem, os homens ce- gos, por vezes, parecem ter um sentido misterioso dos obstáculos que se encontram no seu caminho. A isto foi dada a designacão de visão facial", porque os cegos referem que dá um pouco a sensação de um toque na face. Conta-se a história de um rapaz completa- mente cego que conseguia andar de triciclo, em boa velocidade, à volta do quarteirão próximo de sua casa, utilizando a visão facial". Experiências efectuadas mostram que, de facto, a visão facial na- da tem a ver com o toque ou com o rosto, embora a sensação possa reporta-se ao rosto, como acontece com a dor atribuída a um mem- bro fantasma (amputado). A sensação de visão facial", segundo se verificou, penetra na realidade pelos ouvidos. Os cegos, sem se aperceberem, estão na verdade a utilizar ecos, dos seus próprios passos e de outros sons, para sentirem a presença de obstáculos. Antes de isto ser descoberto, os técnicos já tinham construído ins- trumentos para explorar este princípio, por exemplo para medir a profundidade do mar sob um navio. Uma vez esta técnica inventa- da, foi apenas uma questão de tempo para que os inventores de ar- mamento a adaptassem à detecção de submarinos. Na Segunda Guerra Mundial, ambos os lados se fiaram profundamente nestes aparelhos, com designações de código como Asdic (britânica) e So- nar (americana), assim como na tecnologia idêntica do Radar (ame- ricana) ou RDF (britânica), que utiliza os ecos de rádio em vez dos ecos sonoros. Os pioneiros do Sonar e do Radar não o sabiam na altura, mas hoje todo o mundo sabe que os n.orcegos, ou antes a selecção natu- ral a trabalhar nos morcegos, tinham aperfeiçoado o sistema deze- nas de milhões de anos mais cedo e que o seu radar" realiza feitos de detecção e navegação que tornariam mudo de admiração qual- quer técnico. É tecnicamente incorrecto falar de radar" de morce- go, uma vez que os morcegos não utilizam ondas de rádio. Trata-se de sonar. Porém, as teorias matemáticas subjacentes ao radar e ao 40 4I
  34. 34. sonar são muito semelhantes e muito do nosso entendimento cien- tífico quanto aos pormenores daquilo que os morcegos fazem vem de se lhes ter aplicado a teoria do radar. O zoólogo americano Do- nald Griffin, que é o principal responsável pela descoberta do sonar dos morcegos, criou a expressão ecolocalização" para abranger tanto o sonar como o radar, quer quando utilizados por animais quer por instrumentos humanos. Na práctica, parece que a palavra é principalmente utilìzada para referir o sonar animal. É enganador falar de morcegos como se fossem todos iguais. É como se estivéssemos a meter no mesmo saco cães, leões, doninhas, ursos, hienas e pandas só pelo facto de serem todos carnívoros. Os diferentes grupos de morcegos utilizam o sonar de formas radical- mente diferentes e parecem tê-lo inventado" separada e indepen- dentemente, tal como os ingleses, os alemães e os americanos de- senvolveram o radar independentemente. Nem todos os morcegos utilizam a ecolocalização. Os morcegos frugívoros tropicais do Ve- lho Mundo têm uma boa visão e a maioria deles utiliza apenas os olhos para se orientar. Contudo, uma ou duas espécies de morcegos frugívoros, o Rousettus por exemplo, são capazes de se orientar na escuridão total, onde os olhos, por melhores que sejam, devem ser impotentes. Utilizam o sonar, mas é um tipo de sonar mais grossei- ro do que o que é utilizado pelos morcegos que nos são familiares nas regiões temperadas. 0 Rousettus dá estalidos com a língua, al- ta e ritmadamente, à medida que voa, e orienta-se pela medição do intervalo de tempo que medeia entre cada estalido e o respectivo eco. Uma boa proporção dos estalidos do Rousettus são claramente audíveis por nós (o que, por defnição, os aproxima mais do som que do ultra-som: o ultra-som nada mais é do que um som, com a dife- rença de que é demasiado agudo para ser ouvido pelos seres huma- nos). Em teoria, quanto mais elevada for a frequência do som, tanto melhor ele será para a precisão do sonar. Isto é assim porque os sons de baixa frequência têm comprimentos de onda longos, que não podem resolver a diferenca entre objectos colocados a interva- los próximos. Sendo todas as outras coisas consequentemente iguais, um míssil que utilizasse os ecos como sistema de orientação deveria produzir, idealmente, sons de frequência muito elevada. E, de facto, a maioria dos morcegos utiliza sons de frequência extre- mamente elevada, demasiado elevada para os ouvidos humanos- o ultra-som. Diferentemente do Rousettus, que vê muito bem e uti- liza sons de frequência relativamente baixa, não modificados, para efectuar uma quantidade modesta de ecolocalização que comple- mente a sua visão, os morcegos mais pequenos parecem ser ecomá- quinas altamente avançadas do ponto de vista técnico. Têm olhos minúsculos, que, na maioria dos casos, não conseguem provavel- mente ver muito. Vivem num mundo de ecos e, provavelmente, os 42 seus cérebros utilizam os ecos para efectuar qualquer coisa pareci- da com ver, imagens, embora nos seja quase impossível visuali- zar como poderão ser estas imagens. Os ruídos que produzem não são apenas ligeiramente demasiado agudos para serem audíveis pelos humanos, como que uma espécie de superapito para cães, mas, em muitos casos, são imensamente mais agudos do que a nota mais aguda que alguém jamais ouviu ou imaginou. Refira-se que é uma sorte que não os possamos ouvir, porque são imensamente poderosos e seriam ensurdecedoramente altos se os pudéssemos ou-
  35. 35. vir, pelo que nos seria impossível dormir com eles. Estes morcegos são como aviões espiões em miniatura, a abar- rotar de instrumentação sofsticada. Os seus cérebros são pacotes de feitiçaria electrónica miniaturizada, delicadamente sintoniza- dos, programados com o complicado software necessário para des- codificar um mundo de ecos em tempo real. As suas faces são fre- quentemente distorcidas, em formas de gárgulas, que nos parecem hediondas até as vermos tal como são, instrumentos requintada- mente adaptados para a emissão de ultra-sons nas direcções dese- jadas. Embora não possamos ouvir directamente os impulsos de ultra- -sons destes morcegos, podemos ter uma ideia do que se passa por meio de uma máquina de tradução ou detector de morcegos,. Este recebe os impulsos através de um microfone ultra-sónico especial e transforma cada impulso em estalidos ou tons audíveis, que pode- mos ouvir através de auscultadores. Se levarmos um destes detec- tores de morcegos, para uma clareira onde um morcego se esteja a alimentar, ouviremos quando cada impulso de morcego é emitido, embora não possamos ouvir como soam verdadeiramente os im- pulsos. Se o nosso morcego for o Myotis, um dos vulgares morcegos- -pequenos-castanhos, ouviremos uma rajada de estalidos, à veloci- dade de cerca de 10 por segundo, à medida que o morcego cruza os ares numa missão de rotina. Esta é a velocidade aproximada de uma telimpressora normal ou de uma metralhadora Bren. . Presumivelmente, a imagem que o morcego tem do mundo que está a percorrer é actualizada 10 vezes por segundo. A nossa pró- pria imagem visual parece ser continuamente actualizada desde que tenhamos os olhos abertos. Poderemos aperceber-nos do que poderia ser termos uma imagem do mundo actualizada intermiten- temente se utilizarmos um estroboscópio à noite. Isto é feito, por vezes, nas discotecas e produz efeitos algo dramáticos. Uma pessoa a dançar surge como uma sucessão de atitudes esculturais imobili- zadas. Obviamente que quanto maior for a velocidade para que regularmos o estroboscópio, tanto mais a imagem corresponderá à visão contínua normal. A amostragem, de visão estroboscópica à velocidade de cruzeiro do morcego de cerca de 10 amostras por se- gundo seria quase tão boa como a visão contínua" normal para al- 43
  36. 36. gumas finalidades comuns, embora não para apanhar uma bola ou um insecto. Esta é apenas a velocidade de amostragem de um morcego num voo de cruzeiro de rotina. Quando um morcego-pequeno-castanho detecta um insecto e começa a avançar para uma rota de intercep- ção, a velocidade dos estalidos aumenta. Mais rápido que uma me- tralhadora, pode atingir velocidades máximas de 200 impulsos por segundo, quando o morcego está finalmente próximo do alvo em movimento. Para simular esta visão", teríamos de aumentar a ve- locidade do nosso estroboscópio por forma que os clarões surgissem duas vezes mais depressa do que os ciclos de electricidade sectorial, que não são perceptíveis, de uma luz de tubo fluorescente. Obvia- mente que não temos qualquer problema em desempenhar as nos- sas funções visuais normais, mesmo jogar squash ou pingue-pon- gue, num mundo visual impulsionado" a tão alta frequência. Se pudermos imaginar o cérebro do morcego a construir uma imagem do mundo análoga às nossas imagens visuais, a velocidade dos im- pulsos, só por si, parece sugerir que a imagem-eco do morcego pode- rá ser pelo menos i;ão pormenorizada e contínua como a nossa imagem visual. É evidente que podem existir outras razões para que não seja tão pormenorizada como a nossa imagem visual. Se os morcegos são capazes de aumentar as suas velocidades de amostragem para 200 impulsos por segundo, por que não as man- têm sempre a este ritmo? Visto que evidentemente têm um botão, de controle de velocidade do seu estroboscópio, porque não o posi- cionam permanentemente para o máximo, mantendo consequente- mente a sua percepção do mundo no auge da sua perspicácia, a tempo inteiro, para qualquer emergência? Uma das razões é que estas altas velocidades só são adequadas para alvos próximos. Se um impulso for colado aos calcanhares do seu predecessor, confun- de-se com o eco do predecessor devolvido por um alvo distante. Mesmo que assim não fosse, haveria provavelmente boas razões de ordem económica para que os morcegos não mantivessem a tempo inteiro a velocidade de impulso máxima. Deve ser dispendioso pro- duzir impulsos ultra-sónicos altos, dispendioso em energia, dispen- dioso no desgaste da voz e dos ouvidos, dispendioso talvez em tem- po de computador. Um cérebro a processar 200 ecos distintos por segundo poderia não conseguir capacidade excedentária para pen- sar fosse no que fosse. Mesmo a velocidade de funcionamento lento de cerca de 10 impulsos por segundo é provavelmente bastante dis- pendiosa, embora muito menos que a velocidade máxima de 200 por segundo. Um indivíduo (morcego) que aumentasse a sua veloci- dade de funcionamento lento pagaria o seu preço em energia, etc., que não seria justificado pelo aumento de acuidade do sonar. Quan- do o único objecto em movimento na proximidade imediata é o pró- prio morcego, o mundo aparente é suficientemente semelhante nas sucessivas décimas de segundo para que seja necessária uma amos- tragem mais frequente que esta. Quando a proximidade saliente inclui um outro objecto em movimento, particularmente um insecto voador, a voltear e revoltear e a mergulhar, numa tentativa deses- perada para despistar o seu perseguidor, o benefício adicional obti- do pelo morcego pelo aumento da sua velocidade de amostragem justifica amplamente o aumento de custo. É evidente que as consi- derações de custo e benefício de5te parágrafo são tudo conjecturas, mas é quase certo que se deverá estar a passar qualquer coisa como isto. O técnico que se propõe conceber um aparelho de sonar ou de ra- dar eficaz breve tropeça num problema, resultante da necessidade
  37. 37. de fazer impulsos extremamente altos. Têm de ser altos porque, quando um som é emitido, a frente da onda avança como uma esfe- ra em expansão constante. A intensidade do som é distribuída e, em certo sentido, diluída" por toda a superfície da esfera. A área superficial de qualquer esfera é proporcional ao quadrado do raio. Consequentemente, a intensidade do som em qualquer ponto dado da esfera diminui, não na proporção da distância (o raio), mas na proporção do quadrado da distância da fonte de som, à medida que a frente da onda avança e a esfera se distende. Isto significa que o som se torna mais baixo bastante rapidamente, à medida que se afasta da sua fonte, neste caso o morcego. Quando este som diluído atinge um objecto, digamos uma mosca, ressalta da mosca. Nessa altura, este som reflectido irradia, por seu turno, da mosca numa frente de onda esférica em expansão. Pela razão apresentada para o caso do som original, enfraquece no quadrado da distância a que se encontra a mosca. No momer:to em que o eco voltar a atingir o morcego, o enfraquecimento será proporcional em intensidade, não à distância entre a mosca e o morcego, nem mesmo ao quadrado dessa distância, mas a qualquer coisa como o quadrado do quadra- do - a quarta potência - da distância. Isto significa que será, de facto, muito baixo. O problema pode ser facilmente ultrapassado se o morcego emitir o som através de um equivalente do megafone, mas apenas se já souber a direcção do alvo. De qualquer modo, para o morcego receber qualquer eco, por menor que seja, de um alvo distante, o guincho que se afasta tem de ser, ao deixar o mor- cego, efectivamente muito alto, assim como o instrumento que detecta o eco, o ouvido, tem de ser extremamente sensível a sons muito baixos - os ecos. Os gritos de morcego são de facto, como vimos, frequentemente muito altos e os seus ouvidos são muito sen- síveis. Agora vejamos o problema que assaltaria o técnico que tentasse conceber uma máquina idêntica ao morcego. Se o microfone, ou ou- vido, é assim tão sensível, corre grande perigo de ser seriamente lesado pelo impulso de som imensamente alto que é emitido. Não 44 45
  38. 38. vale a pena tentar combater o problema tornando os sons mais bai- xos, porque, nessa altura, os ecos seriam demasiado silenciosos para se ouvirem. Também não vale a pena tentar combater isso tornando o microfone (ouvido,) mais sensível, pois isto só o torna- ria mais vulnerável a ser lesado pelos sons emitidos, mesmo que agora mais silenciosos! É um dilema inerente à diferença de inten- sidade entre o som emitido e o eco devolvido, diferença essa que é inexoravelmente imposta pelas leis da física. Que outra solução poderia ocorrer ao técnico? Quando um pro- blema análogo se apresentou aos conceptores do radar, na Segunda Guerra Mundial, descobriram uma solução que designaram por ra- dar emissor/receptor,. Os sinais de radar eram enviados em im- pulsos necessariamente muito poderosos, que poderiam lesar as antenas extremamente sensíveis que esperavam pelos ecos fracos que seriam devolvidos. O circuito emissor/receptor, desligava tem- porariamente a antena receptora imediatamente antes de o impul- so emissor estar para ser emitido, em seguida ligava novamente a antena, a tempo de receber o eco. Os morcegos desenvolveram a tecnologia de comutação emis- sor/receptor, há muito, muito tempo, provavelmente milhões de anos antes de os nossos antepassados terem descido das árvores. Funciona como iremos descrever em seguida. Nos ouvidos dos mor- cegos, tal como nos nossos, o som é transmitido do tímpano para as células microfónicas, fonossensíveis, por meio de uma ponte de três ossículos conhecidos por martelo, bigorna e estribo, devido à sua forma. A montagem e articulação destes três ossos é, a propósito, exactamente como poderia ser concebida por um técnico de alta fi- delidade para servir uma função necessária de harmonização de impedância", mas isso é outra história. O que interessa aqui é que alguns morcegos têm músculos bem desenvolvidos ligados ao estri- bo e ao martelo. Quando estes músculos se contraem, os ossos não transmitem o som de forma tão eficiente - é como se se abafasse um microfone apertando o polegar contra o diafragma vibratório. 0 morcego consegue utilizar estes músculos para desligar tempora- riamente os ouvidos. Os músculos contraem-se imediatamente an- tes de o morcego emitir cada impulso e, dessa forma, desligam os ouvidos, para que não sejam lesados pelo alto impulso. Depois dis- tendem-se, para que o ouvido volte à sua máxima sensibilidade, mesmo a tempo para a devolução do eco. Este sistema de comu- tação de emissão/recepção só funciona se for mantida uma crono- metragem com uma precisão da ordem das fracções de segundo. O morcego designado Tadarida consegue contrair e distender alter- nadamente os seus músculos comutadores 50 vezes por segundo, mantendo-se em per#'eita sincronia com os seus impulsos tipo me- tralhadora de ultra-sons. É um feito formidável de cronometragem, comparável a alguns trnques inteligentes utilizados em alguns aviões de combate durante a Yrimeira Cxrande (suerra. As metra- lhadoras destes aviões disparavam através" da hélice, sendo isto cronometrado em cuidadosa sincronia com a rotação da hélice para que as balas passassem entre as pás, sem nunca as arrancarem. 0 problema que seguidamente poderia surgir ao nosso técnico é o seguinte. Se o aparelho de sonar mede a distância a que se encon- tram os alvos ao medir a duração do silêncio entre a emissão de um som e o respectivo eco quando devolvido - o método que, de facto, o Rousettus parece estar a utilizar - pareceria que os sons deve- riam ser impulsos muito breves, staccato. Um som longo, arrasta- do, prosseguiria ainda quando o eco fosse devolvido e, mesmo que parcialmente abafado pelos músculos emissores/receptores, impedi-
  39. 39. ria a detecção do eco. Idealmente, assim poderia parecer, os impul- sos de morcego deveriam ser de facto muitn breves. Contudo, quan- to mais breve é um som tanto mais difícil é torná-lo sufcientemen- te enérgico para produzir um eco aceitável. Parece que temos mais uma lamentável escolha ao acaso, imposta pelas leis da física. Duas soluções poderiam ter ocorrido a um técnico engenhoso e, de facto, assim aconteceu quando o mesmo problema teve de ser enfrentado, mais uma vez no caso análogo do radar. Qual das soluções é prefe- rível depende de ser mais importante medir a distância (qual a dis- tância entre determinado objecto e o instrumento) ou a velocidade (qual a velocidade a que se desloca o objecto relativamente ao ins- trumento). A primeira solução é a que é conhecida pelos técnicos de radar sob a designação de chirp radar (radar de chilreio). Podemos imaginar os sinais de radar como uma série de impul- sos, mas cada impulso tem o que se designa por frequência portado- ra. Esta é análoga à altura" de um impulso de som ou ultra-som. Os gritos de morcego, como vimos, têm uma velocidade de repetição de impulso da ordem das dezenas ou centenas por segundo. Cada um destes impulsos tem uma frequência portadora de milhares a centenas de milhares de ciclos por segundo. Por outras palavras, cada impulso é um guincho muito agudo. Identicamente, cada im- pulso de radar é .zm guincho" de ondas de rádio com uma elevada frequência portadora. 0 que carácteriza o chirp radar é o facto de não ter uma frequência portadora fixa durante cada guincho. Mais propriamente, a frequência portadora sobe e desce, em rápida su- cessão, cerca de uma oitava. Se o imaginarmos pelo som equivalen- te, cada emissão de radar pode imaginar-se como o assobio que o malandro atira à pequena que passa. A vantagem deste radar, em contraste com o impulso de altura fixa, é a seguinte: não importa que o chilreio original prossiga quando o eco é devolvido. Os ecos não serão confundidos uns com os outros. E isto porque o eco que estiver a ser detectado em qualquer momento dado será o reflexo de uma parte precedente do chilreio e terá, portanto, uma altura diferente. 46
  40. 40. Os conceptores do radar humano têm feito bom uso desta técni- ca engenhosa. Haverá alguma prova de que os morcegos também a tenham descoberto", tal como descobriram o sistema emissor/re- ceptor? Ora bem, na realidade há inúmeras espécies de morcego que produzem de facto gritos que descem subitamente de som, nor- malmente percorrendo cerca de uma oitava, durante cada grito. Es- tes gritos do estilo do assobio do malandro são conhecidos por fre- quência modulada (FM). Parecem ser exactamente o que seria ne- cesário para explorar a técnica do chirp radar. Contudo, o que até agora se provou sugere que os morcegos utilizem a técnica, não para distinguir um eco do som que originalmente o produziu, mas para a tarefa mais subtil de distinguir ecos de outros ecos. Um morcego vive num mundo de ecos de objectos próximos, objectos distantes e objectos situados em todas as distâncias intermédias. Tem de diferençar estes uns dos outros. Se emitir, com descidas sú- bitas de tom, chilreios idênticos ao assobio do malandro, a diferen- ciação é impecavelmente feita pela frequência. Quando o eco de um objecto distante voltar fnalmente ao morcego, será um eco mais antigo, do que o eco que, simultaneamente, estiver de volta de um objecto próximo. Será, portanto, de frequência mais elevada. Quan- do o morcego tem de enfrentar ecos desencontrados de diversos ob- jectos, pode aplicar um método prático: frequência mais elevada significa mais afastado. A segunda ideia inteligente que poderia ocorrer ao técnico, espe- cialmente se se interessasse pela medição da velocidade de um alvo em movimento, seria explorar o que os físicos designam por Desvio Doppler. Pode ser designado efeito de ambulância, na medida em que a sua manifestação mais familiar é a repentina queda da fre- quência da sereia de uma ambulância quando passa a grande velocidade pelo ouvinte. Desvio Doppler ocorre sempre que uma fonte de som (ou luz ou qualquer outro tipo de onda) e um receptor desse som se deslocam relativamente um ao outro. É mais fácil se se ima- ginar a fonte do som imóvel e o ouvinte em movimento. Suponha- mos que a sirena, na cobertura de uma fábrica, está a lançar o seu apito continuamente, sempre na mesma nota. 0 som é difundido para o exterior numa série de ondas. As ondas não se conseguem ver, porque são ondas de ar comprimido. Se se vissem seriam seme- lhantes aos círculos concêntricos, que alastram do centro para o ex- terior, quando atiramos pedras para o meio de um lago tranquilo. Imaginemos que se estão a atirar uma série de pedras, em rápida sucessão, para o meio do lago, de tal modo que as ondas estão conti- nuamente a irradiar do meio para a periferia. Se amarrarmos um pequeno barco de brinquedo em qualquer ponto fixo do lago, o bar- co irá balançando para cima e para baixo, ritmicamente, à medida que as ondas lhe passsam por baixo. A frequência com que o barco balança é análoga à frequência de um som. Agora suponhamos que 48 o barco, em vez de estar amarrado, navega a vapor através do lago, mais ou menos em direcção ao centro donde estão a provocar-se os círculos de ondas. Continuará a balançar-se para cima e para baixo à medida que atinge as sucessi as frentes de ondas. Mas, agora, a frequência com que atinge as ondas será superior, dado que se des- loca em direcção à fonte das ondas. Balançar-se-á a uma velocidade superior. Por outro lado, depois de passar a fonte das ondas e quan- do estiver a afastar-se pelo outro lado, a frequência com que se balançará para cima e para baixo ir-se-á obviamente tornando in-
  41. 41. ferior. Pela mesma razão, se passarmos velozmente numa motocicleta (de preferência silenciosa) por uma sirena de fábrica a apitar, quando nos aproximarmos da fábrica a frequência do som elevar- -se-á: os nossos ouvidos estão, com efeito, a ingurgitar as ondas a uma velocidade superior à que estariam se estivéssemos parados. Pelo mesmo tipo de argumento, quando a nossa motocicleta já tiver passado pela fábrica e se estiver a afastar dela, a frequência irá di- minuindo. Se deixarmos de nos deslocar, ouviremos a frequência da sirena tal como realmente é, intermédia entre as duas frequências modificadas pelo Efeito DoppLer. Daqui se conclui que, se souber- mos a frequência exacta da sirena, é teoricamente possível calcular a velocidade a que nos estamos a deslocar em direcção a ela ou a afastar-nos dela, bastando para isso prestarmos atenção à sua frequência aparente e compará-la com a verdadeira, frequência conhecida. Aplica-se o mesmo princípio quando a fonte de som se desloca e o ouvinte está parado. Por isso se aplica às ambulâncias. Diz-se, al- go implausivelmente, que o próprio Christian Doppler demonstrou o seu efeito contratando uma charanga para tocar num vagão aber- to que desfilou veloz diante da sua audiência assombrada. O que interessa é o movimento relativo e, no que respeita ao Efeito Dop- pler, não interessa se se considera que a fonte do som está a passar pelo ouvido ou se o ouvido está a passar pela fonte de som. Se dois comboios se cruzarem, cada um deles viajando a 200 km/h, um pas- sageiro de um dos comboios ouvirá o apito do outro comboio em descida rápida, através de um Desvio Doppler particularmente dra- mático, uma vez que a velocidade relativa será de 400 km/h. O Efeito Doppler é utilizado pela polícia nas armadilhas de radar para medição da velocidade dos automobilistas. Um instru- mento estático irradia sinais de radar por uma estrada adiante. As ondas de radar ressaltam, sendo devolvidas ao embaterem nos au- tomóveis que se aproximam, e são registadas pelo aparelho recep- tor. Quanto maior for a velocidade de deslocação do automóvel, mais elevada será a frequência do Desvio Doppler. Comparando a frequência de saída com a frequência do eco devolvido, a polícia, ou antes o seu instrumento automático, pode calcular a velocidade de 49

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