A evolução do olho - acréscimos

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Um "rabisco" que cresceu tanto ao ponto de:

1) Começar a prejudicar sua própria edição, e me atrapalhar.

2) Merecer uma blogagem isolada.

3) Ser aqui exposto, criticado, elaborado e futuramente, deste rascunho, fazer parte de meu pretencioso cartapácio sobre a evolução do olho,

• Olho e A Redutibilidade de Sua Complexidade - Um conjunto de notas sobre a evolução dos olhos dos animais.

Citando o personagem de mim mesmo, o 'profeta' Francisco, O Herege:

Eu lhes darei poderosas armas, evolucionistas. Usai-as bem, e atingi os criacionistas bem no meio da fundamentalista e dogmática testa.


Assim, 'dedos à obra'...



Texto fora do contexto é pretexto


A citação de Darwin, retirada de seu contexto, "a pretexto", pelos criacionistas e defensores do D.I. (para quem já me leu sobre isso, um pleonasmo):

Confesso abertamente: parece-me um absurdo do mais alto nível supor que o olho - com todos os seus dispositivos inimitáveis para o ajustamento do foco a diferentes distâncias, para a recepção de quantidades distintas de luz e para a correção de desvios cromáticos e esféricos - teria se formado por meio da seleção natural. - Chales Darwin, em "A Origem das Espécies"

A citação completa:

Supor que o olho com todos os seus dispositivos para ajustar o foco a distâncias diferentes, para admitir quantidades de luz diferentes, e para a correção de aberração esférica e cromática, podia ter sido formado pela seleção natural parece, confesso livremente, absurdo no mais alto grau. Quando foi dito pela primeira vez que o sol estava parado e o mundo girava à sua volta, o senso comum da humanidade declarou que essa doutrina era falsa; mas conforme todos os filósofos sabem, em ciência não se pode confiar no velho lema Vox populi, vox Dei. A razão diz-me que se for possível mostrar que existem numerosas gradações desde um olho simples e imperfeito até um olho complexo e perfeito, cada gradação sendo útil para o seu possuidor, como certamente é o caso; se, além disso, o olho alguma vez variar e as variações forem herdadas, como certamente também é o caso; e se tais variações forem úteis para qualquer animal sob condições de vida em mudança, então a dificuldade em acreditar que um olho perfeito e complexo podia ser formado por seleção natural, embora insuperável pela nossa imaginação, não devia ser considerada como subversiva da teoria.

Charles Darwin, The Origin of Species [A Origem das Espécies], 1859, p. 133:



Distorções desta citação impregnam, diria perigosamente, até divulgação científica, como pode-se ver aqui:

A descoberta teria ajudado bastante Charles Darwin (1809-1882), uma vez que o autor da Teoria da Evolução achava absurdo propor que o olho humano teria evoluído a partir de mutações espontâneas e pela seleção natural.

Divulgação Científica; Olho da evolução; 3/11/2004 - http://www.agencia.fapesp.br/

Deste texto e de seus relacionados, incluindo as inúmeras pesquisas que tem sido feitas recentemente neste campo, tenho de tirar uma importante parte para meu artigo "ex-Knol" sobre a evolução do olho. As traduções e edições abaixo são o primeiro esboço do que será acrescentado, e como se perceberá, requerem uma determinada mudança de estilo em relação aos abstracts originais, para se tornarem coerentes com um texto amplo sobre o tema.



O que é afirmado sem base científica também pode ser descartado sem base científica. - Christopher Hitchens





Platynereis dumerilli

Segundo estudo realizado pelos cientistas alemães Detlev Arendt e Jochen Wittbrodt, do Laboratório Europeu de Biologia Molecular (European Molecular Biology Laboratory em Heidelberg, na Alemanha), publicado na edição de 29 de outubro da revista Science, descobriu-se células sensíveis à luz que, no passado distante, funcionavam no cérebro de alguns invertebrados, depois de sucessivas etapas evolutivas, elas acabaram tornando-se células do cérebro de vertebrados, transformando-se nos cones e bastonetes, as estruturas essenciais para o eficiente sistema de visão dos mamíferos e outros cordados, como as aves.

Esta descoberta de uma migração de células cerebrais não chega a ser realmente surpreendente, pois ainda hoje possuímos células em nossos cérebros que detectam luz e influenciam em nosso relógio biológico.

Para se chegar à conclusão de que provavelmente houve, há milhões de anos, um ancestral comum entre vertebrados e invertebrados com uma espécie de olho no cérebro, os pesquisadores europeus analisaram um animal em notável estase evolutiva (i.e., nenhuma mudança, os popularmente chamados, e erroneamente, "fósseis vivos"), o Platynereis dumerilli, uma espécie de anelídeo, um poliqueta marinho que há cerca de 500 milhões de anos não sofre nenhuma grande transformação evolutiva, há pelo menos 500 milhões de anos, a não ser, como único ponto divergente, a localização desses grupos de células, as quais não apresentam significativa diferença com os fotorreceptores de um ser humano, e consequentemente de todos os mamíferos, e se nestes, de todos os cordados, e os de marinho que não sofre nenhuma grande transformação evolutiva.

A ancestralidade comum é sustentada por "impressões digitais" moleculares encontradas nos dois grupos de células, além da presença comum também de um pigmento como a opsina. 

Dois tipos de células fotorreceptoras são encontrados em vertebrados e invertebrados. O aparelho fotossensível em vertebrados tem um cílio sensorial, enquanto que o olho composto de invertebrados é do tipo rabdomérico. O trabalho de Arendt et al. examina a evolução dos olhos dos animais, comparando os tipos de células fotorreceptoras no verme de simetria bilateral. O olho dos vertebrados é comparado com o poliqueta, que é considerado, sob todas as evidências, como ancestral comum de insetos e vertebrados. O Platynereis possui o tipo de células fotorreceptoras rabdoméricas mas também tem uma estrutura cerebral com o fotorreceptor ciliar. Assim, um complexo cérebro ancestral fotossensível pode ter exibido os dois tipos, rabdomérico e ciliar. Além disso, fotorreceptores rabdoméricos dos olhos de invertebrados são mais estreitamente relacionados com as células ganglionares da retina dos vertebrados, enquanto que os cones e bastonetes da retina de vertebrados relacionam-se com uma população de fotorreceptores ciliares localizados no cérebro invertebrado. Ref.: New Light on the Vertebrate Eye. Sci. STKE 2004, tw401 (2004).


Opsinas

Opsinas são as moléculas fotorreceptoras universais de todos os sistemas visuais no reino animal. Elas podem mudar a sua conformação de um estado de repouso para um estado de sinalização sobre a absorção de luz, que ativa a proteína G, resultando em uma cascata de sinalização que produz respostas fisiológicas. Este processo de captura de um fóton e transformá-lo em uma resposta fisiológica é conhecido como fototransdução. Técnicas de clonagem recentes tem revelado a natureza rica e diversa dessas moléculas, encontradas em organismos que vão desde águas-vivas para os seres humanos, o funcionamento dos sistemas de fototransdução visuais e não visuais e as enzimas fotoisomerases. Ref.: Yoshinori Shichida and Take Matsuyama; Evolution of opsins and phototransduction; Phil Trans R Soc B 12 October 2009: 2881-2895. 

Structure spatiale des opsines - www.inrp.fr

Os fotorreceptores ciliares dos vertebrados não são tão distintos dos fotorreceptores rabdoméricos invertebrados como às vezes se pensa. Informações recentes sobre a filogenia das opsinas ciliares e rabdoméricas ajudaram na construção das prováveis vias evolutivas seguidas. Pistas para os fatores que levaram a retina de vertebrados inicialmente a se tornarem invaginadas podem ser obtidas através da combinação de conhecimentos recentes sobre a origem da via para re-isomerização de retinóides com conhecimento da impossibilidade de se submeter opsinas ciliares fotoreversas, juntamente com a consideração das restrições impostas ao abrigo da luz em níveis muito baixos no fundo do oceano.  A investigação da origem de classes de células da retina de vertebrados fornece suporte para a noção de que os cones, bastonetes e células bipolares todas originaram-se de um fotorreceptor primordial ciliar, enquanto que as células ganglionares, células amácrinas e células horizontais provenientes de todos os fotorreceptores rabdoméricos. O conhecimento das diferenças moleculares entre cones e bastonetes, juntamente com o conhecimento da via de sinalização escotópica, proporciona uma compreensão da evolução dos bastonetes varas e dos circuitos dos bastonetes da retina. Assim, foi possível propor um cenário plausível para a sequência de passos evolutivos que levaram ao surgimento de fotorreceptores e retina dos vertebrados. Ref.: Trevor D. Lamb; Evolution of vertebrate retinal photoreception; Phil Trans R Soc B 12 October 2009: 2911-2924.

O artigo D. Arendt, K. Tessmar-Raible, H. Snyman e J. Wittbrodt e outros; Ciliary Photoreceptors with A Vertebrate-Type Opsin in an Invertebrate Brain, Science 29 October 2004: Vol. 306 no. 5697 pp. 869-871; DOI: 10.1126/science.1099955, pode pode ser lido no site da revista Science, em www.sciencemag.org. Abstract em: http://www.sciencemag.org/content/306/5697/869.abstract

Artigos e correspondências relacionadas:

Fritzsch B, Piatigorsky J, Tessmar-Raible K, Jékely G, Guy K, Raible F, Wittbrodt J, Arendt D. Ancestry of Photic and Mechanic Sensation?; Science. 2005 May 20;308(5725):1113-1114.

Elizabeth Pennisi; Worm's Light-Sensing Proteins Suggest Eye's Single Origin; Science 29 October 2004: Vol. 306 no. 5697 pp. 796-797; DOI: 10.1126/science.306.5697.796a

David C. Plachetzki, Caitlin R. Fong and Todd H. Oakley; The evolution of phototransduction from an ancestral cyclic nucleotide gated pathway; Proc. R. Soc. B 7 July 2010 vol. 277 no. 1690 1963-1969

Nilsson D.E., Arendt D.; Eye evolution: the blurry beginning; Curr Biol. 2008 Dec 9;18(23):R1096-8.

Pavel Vopalensky and Zbynek Kozmik; Eye evolution: common use and independent recruitment of genetic components; Phil Trans R Soc B 12 October 2009: 2819-2832.

Os passos de um sistema básico de visão

A morfologia e mecanismos moleculares das células fotorreceptoras animal e olhos revelam um padrão complexo de duplicações e cooptação de módulos genéticos, levando a um grande número de diferentes sistemas sensíveis à luz que têm muitos componentes, e nos quais as homologias claras são raras. Com base nos achados morfológicos e moleculares, discutem-se os requisitos funcionais da visão e como estas têm limitado a evolução dos olhos. O fato de que a seleção natural atua na evolução dos olhos e nas consequências do comportamento guiado pela visão leva a um conceito de evolução pontuada, onde os sistemas sensoriais evoluem por uma aquisição sequencial de tarefas sensoriais.

Há a identificação de quatro inovações fundamentais que, uma após a outra, abriram o caminho para a evolução de olhos eficientes. Estas inovações são: (i) fotopigmentos eficientes, (ii) a direcionalidade através de pigmentos de triagem, (iii) o dobramento da membrana do fotorreceptor, e (iv) a óptica de focalização. Seqüência evolutivas são sugeridas, a partir de monitoramento não-direcional da luminosidade ambiente e levando à comparações de luminosidades dentro de um cenário, em primeiro lugar por um modo de processamento (um processo similar a uma digitalização) e mais tarde através de canais paralelos de processamento espacial na visão. Ref.: Dan-Eric Nilsson; The evolution of eyes and visually guided behaviour; Phil Trans R Soc B 12 October 2009: 2833-2847.

Euprymna scolopes

Há evidências que os órgãos bioluminescentes da lula Euprymna scolopes possuem a capacidade molecular, bioquímica e fisiológica de detecção de luz. Análises de transcriptoma revelaram a expressão de genes que codificam as principais proteínas de transdução visual em tecidos de órgãos bioluminescentes, incluindo a isoforma da opsina, a mesma que ocorre na retina. Eletrorretinograma demonstrou que o órgão responde fisiologicamente à luz, e experimentos de imunocitoquímica localizada de múltiplas cascatas de proteínas de transdução visual para tecidos que produzem luz por simbiontes bacterianos. Estes dados fornecem evidências de que os tecidos de órgãos bioluminescentes, contendo os simbiontes que servem como fotorreceptores extraoculares, com potencial para detectar diretamente a bioluminescência produzida por seus parceiros bacterianos. Ref.: Deyan Tong et al; From the Cover: Evidence for light perception in a bioluminescent organ; Proc. Natl. Acad. Sci. USA 16 June 2009: 9836-9841.

Euprymna scolopes - domescobar.blogspot.com

Fotorreceptores microvilares e ciliares

A visão espacial em diferentes organismos é mediada por duas classes de fotorreceptores: microvilares e ciliares. Recentemente, outras células fotossensíveis implicadas em funções não visuais, dependentes de luz, foram identificadas na retina de mamíferos. Um fotopigmento não descrito, melanopsina, subjacente a estas fotorrespostas, tem sido proposto como tendo mecanismos de transdução que podem ser semelhantes ao regime lipídico de sinalização de receptores microvilares invertebrados, ao invés da cascata de nucleotídeos cíclico dos vertebrados. Melanopsina tem uma origem antiga em deuterostômios, e manifesta-se morfologicamente em 2 classes distintas de células no tubo neural do anfioxo, o mais basal cordado existente: ocelos pigmentados, e células Joseph. No entanto, ao então conhecimento, sua fisiologia e fotossensibilidade alegada nunca tinha sido investigadas. A dissociação dos dois tipos de células demonstraram de forma conclusiva pela recodificação por eletrodos que são fotorreceptores primários; seu potencial receptor é despolarizante, acompanhado por um aumento na condutância da membrana. A ação de picos do espectro na região do azul, ≈ 470 nm, mostrou-se semelhante à absorção de melanopsina in vitro. A condutância luz-dependente retifica-se interiormente, íons Na (sódio) e Ca (cálcio) estão diferencialmente implicados nos dois tipos de células. Fluorescência de imagem do Ca revela que a fotoestimulação rapidamente mobiliza cálcio das reservas internas. A molécula 1,2-bis (2-aminophenoxy) etano-N,N,N»N'-tetraacetato intracelular que compromete severamente a foto-resposta, indicando que a luz evocando elevação de Ca é um evento importante na fotoexcitação. Estas observações suportam a noção de que a linhagem dos fotorreceptores por microvilosidades e seus associados de sinalização luminosa da via também evoluíram nos cordados. Assim, as células Joseph e os ocelos pigmentados do anfioxo podem representar um elo entre os ancestrais rabdoméricos como sensores de luz presentes nos prebilaterais e os fotorreceptores circadianos dos vertebrados superiores. Ref.: María del Pilar Gomez, Juan M. Angueyra and Enrico Nasi; Light-transduction in melanopsin-expressing photoreceptors of Amphioxus; Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2 June 2009: 9081-9086. 

Anfioxo - www.pucrs.br

Cascata de fototransdução

A cascata de fototransdução divergiu em diferentes espécies, como os mediados por transducina nos bastonetes e cones de vertebrados, pelo tipo G_q de proteína G em insetos e moluscos no tipo rabdomérico de células fotossensíveis visuais e células ganglionares da retina de vertebrados, e pelo tipo G_o de proteína G no tipo vieira ciliar em células visuais. Investigações da cascata de fototransdução de uma água-viva pré-bilateral, o animal mais basal com olhos com lentes e células visuais do tipo ciliar semelhantes aos olhos dos vertebrados, permitem examinar a similaridade ao nível molecular e bter uma implicação da origem da cascata de fototransdução dos vertebrados. Nestas pequisas são apresentadas que as funções do pigmento opsina baseada como um pigmento sensível ao espectro do verde aciona o Tipo G_s da cascata de fototransdução de proteínas G mediada nas células ciliadas do tipo visual dos olhos da água-viva. Também demonstra-se o aumento do cAMP dependente de luz nas células visuais de medusas e células HEK293S expressando a opsina de medusas. A cascata foi identificada pela primeira vez distintas das cascatas de fototransdução conhecidas de pré-bilaterianos, mas apresentaram uma semelhança parcialmente significativa com as células visuais do tipo ciliar de vertebrados e moluscos, porque todos os nucleotídeos cíclicos envolvidos são sinalizados. Estas semelhanças implicam uma origem monofilética das cascatas de fototransdução ciliar distribuídos a partir dos pré-bilaterianos para os vertebrados.

Mitsumasa Koyanagi, et al; Jellyfish vision starts with cAMP signaling mediated by opsin-Gs cascade;Proc. Natl. Acad. Sci. USA 7 October 2008.


As "cubomedusas"

As chamadas Box Jellyfish ('cubomedusas' ou 'medusas caixa') possuem um sistema visual único, composto por 24 olhos de quatro tipos morfológicos. Além disso, as águas-vivas do tipo 'caixa' exibem vários comportamentos orientados visualmente, incluindo desvio de obstáculos e de atração pela luz. Existe um desconhecimento completo de que tipo de informações visual as medusas 'caixa' utilizam para a realização desses comportamentos. Contraste e luminosidade são quase certamente envolvidos, mas também é possível que as águas-vivas 'caixa' extraiam informações do colorido de seu entorno. A possível presença de visão de cores nestas águas-vivas tem sido investigadas utilizando métodos eletrofisiológicos e imuno-histoquímicos comportamentais. No entanto, os resultados destes estudos são, até certo ponto conflitantes e inconclusivos. Apresentou-se resultados de investigações sobre o sistema visual da água-viva 'caixa' da espécie Chiropsella bronzie, usando microespectrofotometria e imunohistoquímica. Estes resultados indicam fortemente que apenas um tipo de pigmento visual está presente na parte inferior das lentes dos olhos e superiores, com um pico de absorção de cerca de 510 nm. Além disso, o pigmento visual parece sofrer branqueamento, semelhante ao dos pigmentos visuais dos vertebrados. Ref.: Megan O'Connor; Visual pigment in the lens eyes of the box jellyfish Chiropsella bronzie; Proc. R. Soc. B 22 June 2010 vol. 277 no. 1689 1843-1848

Uma "cubomedusa" - Box jellyfish, the most poisonous animal in the World

Tripedalia cystophora

Os olhos dos animais são morfologicamente diferentes, evidentemente. Sua montagem, no entanto, sempre depende do mesmo princípio básico, ou seja, fotorreceptores localizados nas proximidades de um revestimento de um pigmento escuro. Cnidaria, sendo o "grupo irmão" provável para os Bilateria são as primeiras ramificações de filo com um sistema visual bem desenvolvido. Mostra-se que o tipo de olhos em câmera da medusa cubozoana, Tripedalia cystophora , usa blocos de construção genética típica dos olhos de vertebrados, nomeadamente, uma cascata de fototransdução ciliar e via melanogênica. A descoberta destes achados indicativos de paralelismo fornece uma introspecção na evolução do olho. Combinados, os dados disponíveis favorecem a possibilidade de que os olhos de cubozoan e vertebrados surgiram pela contratação independente de genes ortólogos durante a evolução. Ref.: Zbynek Kozmik, et al; Assembly of the cnidarian camera-type eye from vertebrate-like components; Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1 July 2008: 8989-8993.

Tripedalia cystophora - www.montereybayaquarium.org

A dupla função da melanopsina

Em mamíferos, respostas não visuais à luz tem sido mostradas como envolvendo células ganglionares retinais intrinsecamente fotosensíveis (intrinsically photosensitive retinal ganglion cells, ipRGC) que expressam melanopsina e que são moduladas por entrada de impulsos tanto de bastonetes como cones. Recentes evidências in vitro sugerem que a melanopsina possui dupla função, fotosensória e fotoisomerase, que se pensava ser uma característica única de fotopigmentos rabdoméricos de invertebrados. Em células cultivadas que normalmente não respondem à luz, a expressão heteróloga de melanopsina de mamíferos confere sensibilidade à luz que pode ser restaurada pela estimulação prévia com comprimentos de onda adequados. Usando três diferentes testes fisiológicos e comportamentais, mostra-se que esta se traduz em propriedade in vitro para respostas não visuais dependente de melanopsina in vivo. 

New visual pathway from retina to the SCN. - www.nature.com

Encontrou-se que a pré-estimulação com luz de comprimento de onda não só restaura, mas melhora a única unidade de respostas neurônios SCN (suprachiasmatic nucleus, ou NSQ, núcleo supraquiasmático) a luz de 480 nm, enquanto que o estímulo apenas por comprimento de onda longo falhou em obter qualquer resposta. Registros em camundongos Opn4-/- confirmam que a melanopsina provê a principal entrada de impulsos fotosensórios ao SCN. Além disso, demonstrou-se que melanopsina é necessária para a intensificação da resposta, pois esta capacidade é abolida no knockout dos camundongos. A eficiência do efeito de aumento de luz depende do comprimento de onda, irradiância e duração. Exposição anterior a luz de comprimento de onda longo também intensifica mudanças de fase da atividade locomotora e constrição pupilar induzidas por comprimento de onda curto, de acordo com a expressão de uma função fotoisomerase, como nas respostas não visuais à luz. Ref.: Ludovic S. Mure, Camille Rieux, Samer Hattar, Howard M. Cooper; Melanopsin-Dependent Nonvisual Responses: Evidence for Photopigment Bistability In Vivo; J Biol Rhythms 1 October 2007: 411-424.

Recomendações

Uma blogagem atraente, digestiva, simples e bem ilustrada: Ventos do Universo - História da luz: OLHO (1)

Estamos de pé sobre os ombros de bilhões de vidas genéticas que nos dão esse corpo geneticamente perfeito, esse cérebro geneticamente perfeito que levou milhares de anos para evoluir, de modo a podermos manter essa conversação abstrata. Se estamos aqui para sermos corporificados na maior máquina evolucionária que já existiu - nosso corpo e nosso cérebro humano - então adquirimos o direito de perguntar "e se..." - Frank Herbert, em Duna



Divulgar o conhecimento é uma atividade que tem de ser encarada de maneira similar ao evangelizar religioso, propagando a ciência como a palavra mais elaborada e próxima da verdade dos homens, e como uma cruzada incansável contra a ignorância. Ambas práticas, garantirão nossa sobrevivência como espécie pelo mais longo período de tempo. - Até prova em contrário, eu mesmo.

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A origem da Lua - I

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A formação de nosso satélite é um problema antigo, desde o nascimento da moderna Astrofísica:

• Formação da Lua - Um ensaio sobre as diversas hipóteses de formação de nosso satélite.

• Novos estudos sugerem que a formação da Terra e da Lua pode ter ocorrido depois do que pensávamos - eternosaprendizes.com

• Lunar geology - www.popastro.com

Abaixo, tradução de um interessante artigo sobre a hipótese Big Splash de formação da Lua.

Shigeru Ida, Robin M. Canup, Glen R. Stewart ; Lunar Accretion from an Impact-Generated Disk; Department of Earth and Planetary Sciences, TokyoInstitute of Technology, Meguro-ku, Tokyo 152. Japan+ LASP, University of Colorado, Boulder, CO80309-0392, USA



http://www.xtec.es/recursos/astronom/moon/canupe.htm



Abstract


A formação da Lua é ainda um problema em aberto. Uma hipótese possível é a formação de um disco de acreção [Nota 1] circunterrestrial que foi gerado por um impacto gigante sobre a Terra. Simulações diretas de N-corpos indicam que um único grande satélite acresceu-se a partir do disco em uma escala de tempo de um mês a um ano. É apresentada uma relação direta entre o tamanho do satélite formado e a configuração inicial do disco, que dá uma importante pista para o problema de formação da Lua.

O texto

Muitos modelos têm sido propostos para a formação da Lua, mas ninguém conseguiu demonstrar satisfatoriamente a formação. O popular "Impacto Gigante" (Big Splash), afirma um cenário que um proto-planeta do tamanho de Marte atingiu a proto-Terra [Nota 2] e gerou um disco de detritos circunterrestrial partir do qual acresceu-se a Lua. Este cenário foi favorecido, pois pode bem ter em conta para as características dinâmicas e geoquímicas da Lua (o grande momento angular do sistema Terra-Lua, o esgotamento dos voláteis e ferro). Muitas simulações hidrodinâmicas (um método de partículas "suavizadas", derivadas) modelaram o processo de impacto. Calculou-se o impacto entre dois grandes protoplanetas, com núcleos de ferro e mantos de silicato e acompanhou-se a evolução orbital dos escombros após o impacto em curto espaço de tempo (~ alguns períodos orbitais). Verificou-se que um impacto de um corpo do tamanho de Marte geralmente resulta na formação de um disco circunterrestrial ao invés da formação direta de um amontoado de escombros. (Esta tendência é mais evidente nas simulações recentes.) A massa do disco é geralmente menor do que 2,5 ML, onde ML é a massa lunar atual (= 0,0123 MT; sendo MT a massa da Terra). A maior parte do material do disco é distribuído perto ou no interior do raio R do limite de Roche (~ 2,9 Re, onde Re é o raio da Terra) se o momento angular do impacto é de 1-2 MASTL, onde MASTL é o momento angular do atual sistema Terra-Lua. Dentro e próximo do limite de Roche a força das marés da Terra inibe o crescimento acrecional.  
 
O cálculo do acréscimo publicado somente é Canup Esposito e com uma abordagem dinâmica de gás. Eles aproximaram partículas disco como partículas em uma caixa e acompanhou a evolução da função de distribuição em massa em diversas regiões do disco, a evolução da velocidade de modelagem, incorporação, e repercussão das partículas do disco. Eles mostraram que, em geral, muitas luas pequenas são formadas inicialmente ao invés de uma única grande lua e concluiu que a maneira mais simples para formar a Lua. O presente porte é iniciado com pelo menos uma massa de material lunar fora do limite de Roche. No entanto, nos cálculos de gás dinâmico, é difícil incluir os efeitos não-locais, tais como a migração radial do material do disco e interação global entre luas que se formaram e do disco. A importância da difusão radial para fora do limite de Roche tem sido apontado por argumentação analítica.


Aqui nós realizamos simulações direta de N-corpos, que inclui automaticamente os efeitos não-locais, para investigar os processos de acreção global lunar. A sequência de acreção da Lua a partir de um disco gerado por impacto pode ser o adiante apresentado. Inicialmente, o disco seria provavelmente uma atmosfera de vapor de silicato quente na forma de toroide. Partículas sólidas condensam devido ao resfriamento do disco, possivelmente depois de alguma migração radial. Após as colisões e fragmentação das partículas úmidas que inicialmente apresentam grandes excentricidades e inclinações da órbita das partículas em valores moderados, em alguns períodos orbitais. Nossas simulações começam a partir desta fase e acompanham a evolução colisional de uma lua. Em uma escala de tempo maior, uma lua formada de migração gradual com interação das marés com a Terra, com restos de varredura. Não perseguimos uma evolução temporal tão longa aqui.

Apresentamos os resultados de 27 simulações com diferentes condições iniciais do disco. Descobrimos que uma única grande lua, em vez de múltiplas luas, é geralmente formada a uma distância similar do proto-Terra em 100-1000 períodos orbitais (~ de um mês a um ano). Descobrimos também que a massa da lua final é principalmente determinada por uma simples função da massa total inicial e do momento angular do disco. Para estimar a massa da lua final, nós não precisamos saber os detalhes da massa inicial, tamanho e distribuição de velocidade das partículas do disco. A massa da lua prevista a partir dos discos obtidos pelas simulações do impacto anterior pode ser tão grande quanto a massa lunar presente em alguns casos. No entanto, não podemos tirar uma conclusão definitiva no momento, uma vez que as simulações do impacto anterior não forneceram dados suficientes sobre os momentos do disco angular. Melhor simulações são necessárias para fornecer a massa total e o momento angular do disco. A combinação das mais refinadas simulações de impacto de N-corpos seria esclarecedora de se um impacto gigante poderia realmente ter produzido a Lua ou não.

cont...





Notas



Nota 1 : O artigo da Wiki em português sobre disco de acreção trata o que seja este disco muito nos moldes do processo/fenômeno em corpos de massa estelar (desde anãs brancas residuais até buracos negros). O mais completo é tratar como qualquer disco circundante a qualquer corpo massivo central, mesmo um planeta ou grande satélite, como o faz a Wiki em inglês.

Nota 2 : Sendo a Lua hoje de massa menor que Marte, e a soma da Terra e da Lua sendo praticamente a mesma que a do planeta que colidiu com a maior massa que viria a se tornar nossa Terra, é inadequado chamar este corpo maior inicial de "Terra", pois, disto, conclui-se que sua massa deva ter sido menor que a da atual Terra. Portanto, devemos chamá-la de "proto-Terra". Noutras palavras, a proto-Terra acreceu massa, e os resíduos destas fusão formaram a Lua, e os dois corpos, nesta colisão, mudaram de composição, passando o nosso planeta a ter um núcleo de ferro mais pesado, restando a Lua um aproveitamento maior dos "mantos" dos dois corpos, sendo em maior parte formada de silicatos.

Algumas questões sobre aquecimento global - I

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A possibilidade de num aquecimento global, 
ter-se áreas ou períodos de menor temperatura

Confesso que adoro "modelinhos" matemáticos simplíssimos. São o que chamo de "marretas de Quiumento", lembrando a clássica e poderosa "navalha de Ockham": argumentos simples, claros, e que mostram como determinadas afirmações são simplórias, apressadas e portanto, fundalmentamente erradas.

Variação por região

Consideremos uma matriz 3x4 de números numa faixa que tenha o que sejam valores normais de temperaturas para a Terra. 

Como visto, a média dos valores da matriz acima seria de 8,67.

Isto seria uma miniatura de aquecimento global, como uma distribuição de temperaturas sobre um globo.

earthobservatory.nasa.gov

Adicionemos 1 a cada posição e façamos as "casas" da linha 2 serem ainda reduzidas de 2 (ou seja, ficarem com um valor menor que o que apresentavam antes).

Parece banal perceber que evidentemente porque 8 regiões sofreram aquecimento (em vermelho), não vão ser 4 regiões sofrendo resfriamento (em azul) que farão a média não aumentar. Mas é exatamente o que muitos afirmam, quando dizem que porque ocorreu um rigoroso inverno no hemisfério norte, ou na Argentina e na África do Sul, o aquecimento global não está se dando.

Similarmente, façamos para uma série temporal e da maneira mais simples possível.

Variação no tempo

Poderíamos fazer apenas uma modificação da matriz anterior para uma matriz 1x12, representando uma linha anual de tempo, mês a mês, mas como sofro de quase patológica preguiça quando percebo uma não necessidade de algo, apenas com modificações de, digamos, coordenadas, em algo, podemos supor as duas planilhas acima como calendários:

A média dos valores das agora séries no tempo acima seria idênticas as distribuições "geográficas". Claro que os puristas (nome mais educado para "chatos de galochas com polainas") poderiam exigir que tal matriz tivesse uma distribuição de temperaturas mais adequada ao "inverno, primavera, verão, outono" (ou "rotação" disto) a que estamos habituados, e eu teria de perguntar qual o raio da diferença do ponto de vista aritmético, mas...

O que queremos mostrar é que da mesma maneira que afirmar que o inverno rigoroso do Canadá deste ano (ou do anterior), ou mesmo um verão atipicamente frio*, ou ainda qualquer comportamento anômalo de temperaturas de qualquer estação, não implica em não estar havendo aquecimento global.

* Como também não implica exemplarmente em não estar havendo o mesmo aquecimento global em função de o verão brasileiro deste ano estar se mostrando relativamente frio na minha avaliação.

Nada mais simples, pois o que interessa é  média global, e mais que esta, seu perfil no tempo, histórico.

cru.uea.ac.uk

Obs.: Para aqueles que não entenderam ainda a banalidade da questão, poderemos agora multiplicar estes números simples por um coeficiente adequado, sem falar de até modificá-los em valor independentemente uns dos outros, e obter, por exemplo, a temperatura durante os doze meses de uma cidade na Sibéria ou no Saara, por exemplo, onde, acredito, a coerência de tais números e da lógica envolvida ficaria evidente.


Portanto, ambas as afirmações do tipo "nevou em minha cidade, o aquecimento global é uma mentira" ou "nosso inverno foi o mais frio dos últimos anos, o aquecimento global é uma bobagem" são avaliações simplórias e ingênuas da questão, e diretamente refutáveis por simplíssimos modelos que mostram que tais afirmações nem aritmeticamente tem nexo.

Acho que foi, sobre as falácias proferidas constantemente entre leigos e de leigos na imprensa, sem falar de algumas "autoridades" um tanto me parecem confusas, um C.Q.D..

Para todo problema complexo existe sempre uma solução simples, elegante e completamente errada. - H L Mencken

Antes de passarmos a outros pontos, recomendo uma leitura no seguinte texto:

• Efeito Estufa - O fenômeno por trás de um possível aquecimento global antropogênico

Energia - novas fronteiras - I

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De um conjunto de palestras na CPFL cultural, no ano de 2009, agora, ao final de meu curso de Gestão Ambiental, e apoiado sobre um bocado de material mais formal escrito e coletado sobre biocombustíveis e outros temas, um amplo campo que me encorajo a abordar.

Energia é destaque na programação da CPFL Cultura

Abordarei nesta blogagem uma a uma das palestras, relatando e quando possível, complementando seus temas.

Fontes alternativas de produção de energia - Roberto Schaeffer

Em vídeo: www.cpflcultura.com.br

thevividedge.com

Vejo como crescente o interesse da indústria de energia, aqui, destacadamente, a de fornecimento de combustíveis líquidos, pela celulose em todas as suas formas, desde a grama cortada até os resíduos finais de combustões incompletas (não sendo difícil, o simples carvão vegetal).

Se a celulose é a suprema fixação em meio sólido do carbono da atmosfera (o que hoje mais necessitamos pelo "efeito estufa"), nada mais natural que deste material procurarmos tirar o máximo, tanto de materiais de construção quanto de fonte de combustíveis.

Sendo a celulose um polímero de glicose, produto direto da fotossíntese, e sendo o álcool (etanol) o produto da fermentação da glicose, por via mais completa o etanol pode ser o produto de fermentação de despolimerização da celulose.

Em termos mais diretos ainda, podemos transformar a grama cortada de jardins e campos de futebol, as folhas secas caídas, os ramos cortados pela poda de árvores de áreas urbanas em combustível líquido. E não apenas etanol, de apenas dois carbonos na molécula, mas moléculas mais longas, como os derivado do propano, do butano, pentano e assim por diante, pois em química, tendo os átomos, temos o que desejamos, apesar de problemas na eficiência e na economia dos processos.

Seria o que os estadunidenses chamam ironicamente de grassoline, "gasolina de capim":

• George W. Huber and Bruce E. Dale; Grassoline: Biofuels beyond Corn - www.scientificamerican.com

www.mondolithic.com

Como o próprio nome do artigo acima já indica, já fazemos parte disto na produção de etanol a partir do amido de milho (o amido é outro polímero, menor e menos "denso", de glicose). Temos de acrescentar uma certa tecnologia química, assim como, ou talvez apenas, uma certa tecnologia biológica.

• Cada vez mais perto do etanol celulósico - www.estadao.com.br

Se já chegamos com larga escala e economicamente viável (os EUA nos ultrapassaram, com nossa barata cana, tanto em capacidade de produção quanto em custos menores [Nota 1]) partindo de grãos de milho, depois produzindo uma produto intermediário que é similar ao xarope Karo, já uma solução de glicose, e desta, exatamente como do caldo de cana ou beterraba, fermenta-se para chegar ao etanol, pelo mesmo processo que os fenícios já produziam nossas amadas cervejas (embora a deles fosse algo mais próximo de uma sopa).

Nota 1: Já noticiava estas questões em Liberalismus - Extras I

Aqui, a questão de desenvolvimento de tecnologia, tanto de escala de equipamentos (uma coisa é construir uma alambique de proximidades de estrada para produzir uma excelente aguardente, outra é projetar e construir uma destilaria da escala de uma refinaria de petróleo [Nota 2]), vencer as questões de logística viável (a cana e a beterraba, pelo seu próprio conteúdo de água, apresentam limitações de tempo no transporte, que implicam em limitações de distância de captação de matérias primas), da concentração de etanol - ou outro metabolizado pelos microorganismos - obtível na fermentação, noutras palavras, castas resistentes à altas  concentrações [Nota 3], lembrando sempre que o etanol, assim como inúmeras espécies químicas similares, são agentes esterilizantes.

Imagem que mostra bem a questão de logística superior dos EUA na produção de  etanol (vws.magma.ca).

Nota 2 Caracas: etanol pode chegar aos EUA via Colômbia - www.paginarural.com.br

Nota 3 Tratei disto em Cepas de endiabradas leveduras
Obs.: Para questões sobre o para mim inexistente "conflito" cana vs milho, recomendo minha modesta tradução e acréscimos em artigo 'de peso' sobre o tema:

• Biocombustíveis – cana versus milho - Questões econômicas ligadas a produção de etanol

Assim, o campo de pesquisa e desenvolvimento é enorme, e se travará não propriamente no terreno da força bruta do simples capital, ou mesmo do "dispor-se de fronteiras agrícolas", mas antes, na formação de cérebros capazes, bem remunerados, nas bancadas de laboratório e plantas piloto.

EUA anunciam US$ 105 milhões para primeira usina de etanol celulósico - www.jallesmachado.com.br

Se nos EUA, o próprio artigo acima citado da SciAm, aponta curva assintótica para o crescimento da capacidade de produção de etanol de milho somado à cana (os EUA também produzem cana, embora não na nossa escala, e com foco na produção da exclusiva sacarose - açúcar) dentro de alguns anos, o gráfico da produção de etanol celulósico sai da escala do gráfico, e ainda não apresenta, para décadas por vir, encerramento de seu crescimento de produção. Noutros termos mais simples, sobra etanol possível partindo-se da celulose.

• EUA: primeira usina de etanol a partir da cana-de açúcar utilizará método de produção brasileiro         - ictsd.org

Lembre-se: da cana, apenas se produz etanol da pouca sacarose que há em seu 'caldo', e nada mais. Pode-se aproveitar os materiais celulósicos para a produção por cogeração de energia elétrica [Nota 4], e aí a coisa se esgota, pelo menos, do ponto de vista de combustível para veículos automotores.

Nota 4 Biocombustíveis - Sustentabilidade em energia sem acréscimo de dióxido de carbono na atmosfera

Ainda sim, mantemos uma perda de energia possível de ser produzida, mesmo com nossos deficits de energia elétrica.

www1.folha.uol.com.br

Exemplos de iniciativas simples e diretas são facilmente encontráveis, quando os empresários atentam para o fator de geração de lucro que é uma visão mais sistêmica de sua produção de etanol: 

• Açúcar Guarani luta contra o aquecimento do clima - acucarguarani.com.br

Por fim, a produção de etanol leva a possível produção de eteno, que tem como sinonímia etileno, e disto, o óbvio polietileno. Assim, de uma produção de etanol, pela alcoolquímica, chega-se a sacolas plásticas, sacos de lixo, garrafas do próprio álcool e embalagens similares do fracionamento de produtos em nossos comércios.

Recomendo: Valéria Delgado Bastos; ETANOL, ALCOOLQUÍMICA E BIORREFINARIAS

Extras


I

Os EUA desenvolvem já algum tempo sistemas de produção de etanol relacionado com recolhimento e processamento de estrume.

• Ethanol Plant Fueled by Manure

II

Existe a produção de etanol a partir do milho com baixo consumo de água, o "Processo Usina a Seco":

www.alternative-energy-news.info

III

No Canadá, já se produz etanol a partir de lixo. Lembre-se que seus restos de papel, cascas e outros resíduos são fontes de celulose, muitas vezes, em concentração maior que das folhas de capim, milho ou mesmo a própria madeira.

Martin LaMonica; Municipal trash-to-ethanol plant opens in Canada - news.cnet.com


IV

Mesmo com sua escala, a indústria de etanol do primeiro mundo não escapa dos problemas de má administração.

Oswego County ethanol plant in bankruptcy - www.syracuse.com



O que não sabe é um imbecil. O que sabe e se cala é um criminoso. - Bertold Brecht

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Uma agradável conversa sobre Física com duas senhoras - I

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Sentado num restaurante simples em Campinas, em mais um de meus n^k ("ene na capa") almoços sozinho num dia de visita em local distante de minha residência, ouço duas senhoras (posteriormente identificadas como enfermeiras) conversando sobre um documentário que assistiram que tratava de questões da Mecânica Quântica, em especial, o Gato de Schrödinger.

Claro que não resisti de me meter na conversa.

Estas senhoras estavam espantadas de como a Física "moderna" está distante dos sensos - diria populares - que temos de como realmente a natureza seja.

A partir deste primeiro ponto, do dito gato e o que representa este experimento mental, parti a conversar com elas sobre diversos pontos que mostram o quanto a natureza supera em muito nossos mais loucos devaneios de certeza, solidez, e até de nosso próprio conhecimento sobre o que ela realmente seja.

O resultado desta agradável conversa foi o "esboço mental" de um artigo simples mas geral sobre os limites da Física, o que se sabe hoje, o que nos promete o futuro e os limites que nunca ultrapassaremos.

A incerteza

Quando eu olho para uma bola de bilhar sobre uma mesa, "ela está ali" - e veremos que realmente, está num conjunto enorme de pequeníssimas regiões, que somadas, são a própria bola - e meu olhar não modifica o que seja esta apreciação, pelo menos significativamente.

Por outro lado, quando um elétron ou um quark (e alguns deles já formam os prótons e nêutrons dos núcleos atômicos) "existe", "está" em algum lugar, ou está em movimento, eu não tenho como o ver de forma alguma, até pela sua natureza de "partícula elementar". Eu passo a ter alguma informação dele quando emite um fóton, que por um mero acaso, rumará em minha direção (ou de algum instrumento meu) e impressionando-me (retina ou sensores) terei informação de sua posição ou velocidade, mas ao ter feito isso, frações mínimas de segundos atrás, como do um metro de  meus olhos até a bola de bilhar que destas partículas é formada.

Obs.: Lembremo-nos sempre que mesmo distâncias pequenas como 1 metro, e diria até microscópicas como 1 nanômetro, implicam num determinado intervalo de tempo para termos a captação de qualquer fenômeno, mesmo em velocidades enormes como a da luz. No caso, esta bola de bilhar encontra-se 3,3 x 10^-9 segundos ou 3 bilionésimos de segundos, não sejamos exageradamente preciosistas, no passado, e mesmo para o caso de um nanômetro, como colocamos, o tempo ainda seria de 3 bilionésimos de bilionésimo de segundo (3 x 10^-18 s), um valor muitíssimas vezes maior que o tempo de Planck (aprox. 5,4 x 10^-44 segundos), uma curiosa e importantíssima medida de tempo, o que veremos adiante. Sendo mais preciso, 3 x 10^-18 segundos é 6,1 x 10^26 tempos de Planck.

Bolas de bilar, minha analogia preferida para se entender a diferença entre o mundo macroscópico, das quantidades "molares" e o mundo subatômico. Temos a quase compulsão de que o menor se comporta como este exemplo do maior.

Assim, temos que o meu observar é fruto do alterar a posição ou a velocidade de uma partícula - percebam o nexo causal: repitamos, o alterar a posição ou velocidade que com emissão permitiu eu (ou instrumento) detectar a posição ou velocidade "anterior" da partícula, e não foi meu observar que alterou a posição e/ou a velocidade. Parece a mesma coisa, mas uma distorção, diria desonesta, disto, é que faz com que certos autores em busca de vítimas* e não de interessados começarem a afirmar que minha consciência é que ao observar o mundo, a altera.

* Recomendo:

• Victor J. Stenger; Charlatanismo quântico - ateus.net
• Ernesto von Rückert; Existência do mundo independente de observadores - www.ruckert.pro.br

Por mais esforço que faça com minha mente, não alterarei a velocidade e posição de um único elétron a um metro de distância, quanto mais, bilhões de bilhões deles formando uma bola de bilhar que seja, quanto mais, milhares de vezes mais massa nos núcleos de seus átomos.

É o alterar permanente do mundo que forma nossa percepção, e não nossa percepção que nos dá 'poderes cósmicos fenomenais' de alterar ao menos que seja a posição de uma partícula coloidal num movimento Browniano, berço observacional dos comportamentos aleatórios da natureza.

Para uma leitura digerível e sem sacrifícios tremendos de Física + Matemática (normalmente, para não profissionais da área, uma quase impossibilidade, ou normalmente, um tédio inútil):

Princípio da Incerteza de Heisenberg - www.gta.ufrj.br

Esta blogagem merece ser revista e traduzida: The Paradoxes of Quantum Mechanics

A produção de par

As partículas "vetores" da energia, na forma de radiação eletromagnética, os fótons, formam pares de partículas, no caso, uma partícula e uma antipartícula (como o elétron e o anti-elétron).

Tratei isto divertidamente aqui: Um fóton

Mas realizando a dificílima façanha mental que é traduzir o lusitano, mais formalmente:

A produção de par é um processo de interação eletromagnética do fóton com o campo elétrico do núcleo do átomo. Dessa interação resulta que o fóton "deixa de existir", formando-se um par de partículas elétron/pósitron. Chama-se 'materialização de energia' a este processo, uma vez que se produzem partículas materiais a partir de radiação eletromagnética. Pela lei da conservação da massa-energia, a produção de pares apenas ocorrerá se o fóton tiver uma energia superior a 1,022 MeV que é o dobro da energia equivalente à massa de um elétron em repouso: hυ>2mec^2.* A energia cinética do par elétron/pósitron será tanto maior quanto maior for o excesso de energia do fóton em relação a 1,02 MeV. Além disso este processo somente ocorre na presença de matéria, dado que é necessária uma troca de quantidade de movimento com um núcleo pesado para que se conserve a energia e a quantidade de movimento.

Ref.: Produção de pares - www.lip.ualg.pt

* Noutras palavras, só é possível esta transformação quando o fóton tem frequência superior a determinado valor (que relaciona-se com a energia pela Lei de Planck, E=hf, ou E=hv), o que nos leva a raios gama, e com a correspondência da massa com a energia pela universalmente famosa, mais que popular e seguidamente pouco entendida de fato E=mc^2 da Relatividade Geral, já que para haver determinada quantidade de massa (o elétron e o pósitron), tem-se de por esta relação, também de dispor de determinada quantidade de energia.

Então, se tal ocorre, "hoje", num passado remoto, de muito mais densidade e temperatura (Big Bang, obviamente) uma quantidade enorme de energia pode ter produzido toda a massa (e talvez algo a mais, já veremos) que hoje vemos pintando este fundo preto que é o limite visível, ou melhor, invisível de nosso universo, mas...


O que é - realmente - o universo?


Tal como para as duas agradáveis senhoras, em breve eu não respondo.

Não resisti!

Não resisti... de novo!
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De Criacionistas a Einstein

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Ou "como existem pessoas que tem dificuldade em aceitar o mundo como ele é".

Há algum tempo, nas "plagas orkutianas", encontrei um criacionista (sim, lá eles ainda abundam!) que tinha - e certamente ainda deve ter - uma certa relutância em entender a naturalidade de uma notícia recentemente divulgada sobre fósseis que ficaram expostos com uma seca na Argentina.

Ele argumentava - se é que dá para dizer que criacionistas fazem isto - que não seria muito coerente o que a notícia afirmava que fósseis entre 10 mil e 1 milhão de anos ficaram expostos, pois se eram no mesmo leito do rio, na mesma camada de sentimentos, deveriam ser todos da mesma idade.

Claro que o objetivo por trás disto é aquela velha lenga-lenga de Terra Jovem, 6000 anos, Dilúvio Universal, "todos os animais mortos ao mesmo tempo", etc.

Prontamente respondi, sem grande esforço, nem de pesquisa nem de "imaginação".

Recentemente encontrei outro que apaixonou-se pelos "argumentos de erosão" (um ex.), em especial, que se a "erosão ocorre a determinada taxa, a altura do Everest aponta para ele ter uma determinada idade". Sim, pasmem! Algo tão "brilhante" quanto dizer que como costumo cortar minhas unhas 1 mm de cada vez, a cada 7 dias, estas determinam que pelo seu comprimento, no "mindinho" de mais ou menos 1,1 cm, tendo anteriormente 1,2 cm, eu não possa ter de idade mais que esta última semana![Nota 1]

Respondamos agora, rapidamente, que a questão maior entre os criacionistas (e outros personagens similares) a respeito deste tipo de argumentação infeliz por "Terra Jovem" relaciona-se com uma certa dificuldade de entender a Terra e sua geologia como um processo constante, embora, no seu "motor" mais profundo, imperceptível aos olhos humanos diretamente.

Explico: percebemos um vulcão em atividade, da mesma maneira banal que percebemos um carro em movimento, ou mesmo, a gavinha de uma trepadeira crescendo, dia após dia. Mas temos uma certa dificuldade para entender (na média das mentes humanas, por favor, estudioso e preparado leitor!) continentes inteiros movendo-se na mesma velocidade que nossas unhas crescem.[Nota 1]

Excelente representação artística de Leandro Sanches da Costa de um dos animais do passado do Rio Grande do Sul (leandrosanchesarte.blogspot.com)

Deste modo, é difícil para a cabecinha (sim, isso mesmo, na ofensa) criacionista de "Terra Jovem" aceitar que a geologia, os tectonismos, permitem que um mastodonte enterrado na fronteira do Uruguai com a Argentina hoje possa vir a, num "dobramento", ficar numa camada acima da onde meu esqueleto tenha sido enterrado, mesmo que milhões de anos depois, ainda mais num futuro de 100 milhões de anos de agora, tempo este menor que aquele que nos separa de certos amniotas de minha terra natal, soterrados por derramamentos vulcânicos colossais, que soterraram parcialmente imensa planície, formando a hoje bela Serra Gaúcha.[Nota 2]

www.earthsci.unibe.ch

Estas acumulações (as vezes de resíduos em baixios) mais as erosões de variantes no tempo rios, levam a similares a antiquíssimos (ou muito mais) mastodontes aparecerem com fósseis (que podem ter sido para lá também arrastados, variante que ainda não tínhamos colocado) de répteis dezenas de milhões de anos mais antigos, e estes, reunido, entremeados com molusco de centenas de milhões de anos de idade.[Nota 3]

www.earthsci.unibe.ch

Estas fraturas e dobramentos, que outrora foram atribuídas aos catastrofismos, especialmente o "Dilúvio Universal Bíblico", são o que permitem ainda mais ininteligíveis à mente criacionista inclinações de leitos marinhos inteiros, agora face de montanhas, como as que abrigam os fósseis da fauna magnífica em designs básicos do Cambriano, nas montanha do Canadá.

Um amonite dos alpes franceses (fossilspictures.wordpress.com).

Em suma, nada tem de ser o mundinho pacífico e de poucos acontecimentos rápidos, e de lentos movimentos imperceptíveis, dos criacionistas de "Terra Jovem". Por isso que lhes é tão difícil entender que conchas no alto do Himalaia não são restos do Dilúvio, colocados lá pela baixa das águas, e sim, fundo de mares, erguidos aquelas alturas por milhões de anos de movimentos de placas de milhares de quilômetros quadrados e de dezenas de quilômetros de espessura.

www.earthsci.unibe.ch

Mas não dá para se exigir muito de mentes que acham que suas mães são descendentes de costelas de certo senhor moldado do barro por um fantasmão providente, indeciso, volta e meia arrependido, seguidamente homicida, e que não ajudava seu povo preferido quando este enfrentava na guerra povos com carros (de ferro, sejamos tolerantes com o todo poderoso deus dos judeus e derivados).[Nota 4]

The Burgess Shale (records.viu.ca).

Coisa alguma em Paleontologia e Geologia necessita ser a harmonia de evidências infantilmente simples que exigem os criacionistas.



Na profundidade do inconsciente humano, existe uma necessidade de um universo lógico, que faça sentido. Mas o universo real está sempre um passo adiante da lógica. - de Citações Reunidas do Muad'Dib, escrito pela Princesa Irulan - Duna, de Frank Herbert.

Para um boa leitura sobre a - podemos dizer violenta - formação e comportamentos das grandes cadeias de montanhas do planeta:
http://en.wikipedia.org/wiki/Geology_of_the_Himalaya

http://en.wikipedia.org/wiki/Geology_of_the_Alps

http://en.wikipedia.org/wiki/Geology_of_the_Andes#Geology

Em especial, sobre os "dobramentos" nos Alpes:

http://www.geo.arizona.edu/geo5xx/geo527/Alps/geology1.html

Já em passagem por uma comunidade de Astronomia, encontrei-me com um dos dedicados criacionistas que se dedicam a discutir a "veracidade" do Big Bang com argumentos mistos de Física de secundário (e ainda por cima das piores) e argumentos teleológicos (vide meu artigo sobre o Argumento do Relojoeiro de Paley) o que sejam os fundamentos da cosmologia. Neste "debate", enveredamos eu e outro participante, já com o criacionista há páginas em fuga, o velho "toca pedra e corre", sobre a dificuldade de aceitação de determinados comportamentos da natureza tal como ela é, inclusive por Einstein, e dogmas que regem os pensamentos de até mesmo pensadores extremamente dotados como o grande físico.

No caso de Einstein a questão maior foi a aleatoriedade, o acaso (tratei disso em Einstein, a relutância contra a Mecânica Quântica e outras "fisiquices").

O que me impressiona é a quantidade de pessoas que insistem de maneira quase desesperada em aceitar o indeterminismo (até mesmo o do nosso entendimento/modelagem do mundo - a aleatoriedade subjetiva) e insistir numa natureza profunda determinista da natureza (contrário à uma aleatoriedade objetiva). Mal pecebem que ao agarrarem-se a isto com suas primatas unhas e dente, negam exatamente a liberdade que afirmam (o seu "lívre-arbítrio) ou condenam seu fantasmão providente a ser o autômato preso às próprias primeiríssimas decisões/desígnios, sem jamais poder alterar o mundo como o seja.

Ora, se afirmam que seu fantasmão providente altera o mundo no macro, como por exemplo, extirpando um câncer de seus filhinhos (embora não podendo devolver-lhe uma simples ponta de dedo!) não aceitam que ele poss operar mudando a direção de um simples elétron "aleatoriamente aos nossos olhos", mudando a trajetória de um simples dado.

Repete-se aqui, similarmente, noutra escala, o fenômeno de não conseguir aceitar os fenômenos da velocidade do crescimento de uma unha, agora, em um tiro no próprio pé da teologia primária.

Resumamos o nosso argumento:

1.Se não existe aleatoriedade alguma na natureza, todos os eventos são determináveis.
2.Se só existe determinismo, toda a história do mundo, desde seu princípio mais remoto, está cristalizada num determinismo.
3.1.Se todos os fatos estão cristalizados em uma história determinada, não existe liberdade (logo, livre-arbítrio é contraditório com determinismo).
3.2.Se todos os fatos estão cristalizados em uma história determinada, não existe milagre algum, pois a divindade não pode modificar o que já designou (considerando, obviamente, que ela exista, mesmo numa posição teísta mais elaborada).
4.Se existe o milagre no macro, como a cura de um câncer, obviamente passa a ser possível o milagre no micro, e tal seria correlato com a aleatoriedade, como temos no quântico.
5.De 4, temos que a aleatoriedade, mesmo na ótica teísta, é inerente à natureza e concordante com a alegada liberdade que temos.

Acho que isto foi um Q.E.D..

Como dizemos a quem nega a aleatoriedade: Jogue um dado!

A irracionalidade de uma coisa não é argumento contra sua existência, mas sim uma condição dela. - Nietzsche


Notas


1. A velocidade média de crescimento é de 1cm a cada 3 meses (3,3 mm por mês; 4 cm por ano) para as unhas da mão e metade desta velocidade para as unhas do pé. - www.gustavoalonso.com.br

Falando em crescimento das unhas, para irritar mais um pouco "nossos amigos" criacionistas e fixistas, que volta e meia chegam ao disparate de afirmar que um cavalo, por exemplo, no passado, não pode ter sido do tamanho de um chachorro (especiações, mutações, etc, fora, aqui, por favor), nem que você faça um pônei argentino de 50 cm de altura escoiceá-lo:

KERI SUTHERLAND; Why your nails are growing 25 per cent faster than your grandparents' did - www.dailymail.co.uk

2. Algumas leituras com referências sobre a fauna de minha terra (quando na verdade, ela nem ficava onde está):

     a) profjabiorritmo.blogspot.com

     b) www.cprm.gov.br

     c) www.mapress.com

planta.cn

3. Um corte da bacia sedimentar do Paraná. Milhões de anos de erosão levaram a centenas de metros de deposição de sedimento:

altamontanha.com

Para ler sobre os diversos processos que formaram a Serra do Mar e no que ela relaciona-se com a profunda acumulação que é a bacia do Paraná, em texto muito didático:

Pedro Hauck; Origens e evolução da Serra do Mar

4. Juizes 1:19 "Esteve o Senhor com Judá, e este despovoou as montanhas; porém não expulsou os moradores do vale, porquanto tinham carros de ferro." - sdblisboa.com

Recomendação de leitura

Com a palavra, um mestre, traduzido por uma pessoa que muito tem se dedicado à tradução e divulgação de textos clássicos na questão religião* vs ciência.

Nada em Biologia Faz Sentido Exceto à Luz da Evolução; Theodosius Dobzhansky (1900-1975)

http://cesarakg.wikispaces.com/Nada+em+Biologia

www.pbs.org

*Aqui leia-se criacionismo.

Quando começa a existir para os outros, o pensamento é como o filho que se desliga da mãe ao iniciar a própria existência. Schopenhauer

Extras

I

Pré-Sal 1

Tamanho das reservas

Ainda não se conhecem com exatidão o tamanho das reservas tratados como "pré-sal" sob as águas brasileiras. As estimativas situam-se numa faixa de 40 bilhões a 80 bilhões de barris. As avaliações divulgadas são apenas as que englobam as principais áreas que já passaram por processo de licitação: campos de Tupi e Iara, na Bacia de Santos, e Parque das Baleias, na Bacia de Campos. Nessas três regiões as estimativas atingem 14 bilhões de barris, valor suficiente para tornar as reservas conhecidas do Brasil o dobro das de até então. Perfurações posteriores a estas em novos poços e conclusão de testes para quantificar as reservas de Guará já elevarão provavelmente estas reservas. Fator mais importante que apenas a quantificação das jazidas é  determinação de sua viabilidade comercial, o ser extraído com custos viáveis. As estimativas da Petrobras apontam para um sucesso na faixa de 87% dos poços perfurados, ainda que outras companhias tem apontado a descoberta de poços não viavelmente produtivos.

Em breve, texto a ser lançado no meu Knol sobre o tema: Petróleo Pré-Sal

II



Spud Raincoat, uma capa de chuva produzida na Espanha, a partir de um bioplástico de tecnologia alemã feito de amido de batata e outros recursos naturais, biodegradável e compostável. - super.abril.com.br

_

_

Evoluções e Combinatória IV

Finalmente, terminemos o deixado para trás em "Evoluções e Combinatória".

5.Bases nitrogenadas

Quando a complexação molecular chegou ao acima, a natureza não necessitava de mais peças para perpetuar esta mesma complexação ao nível de moléculas e tinha o suficiente para perpetuar as estruturas produzidas.

Noutras palavras, mesmo passando temporariamente pelo "mundo de RNA", quando chegamos as quatro bases do DNA*, com sua capacidade de multiplicação/perpetuação que é a genética, não necessitou produzir mais peças para seu jogo.

A geometria necessária, com suas peças de perfeito encaixe, tinha sido alcançada. Mesmo com os riscos de ser perturbada por outras peças de encaixa possível, como o carcinogênico benzopireno, como visível abaixo:

Mostremos o benzopireno ampliado, para que se destaque como o design perfeito (pegaram a ironia?) da natureza leva muitas vezes ao seu próprio desastre.

*E aqui, mesmo com alguma variação que tenha ocorrido, pode ter havido até uma hipotética seleção química, similar à natural da evolução darwiniana. As "molecularidades" menos aptas não sobreviveram, e nós podemos ser (junto com todos os descendentes de L.U.C.A.), a única química que apresentou-se apta a faixa de temperatura e pressões da Terra, desde as profundezas dos mares e rochas até altitudes de ar rarefeito, assim como dos mais frios pontos dos polos até os mais tórridos desertos e fontes quentes, de águas alcalinas, ácidas e até chaminés vulcânicas submarinas, ferventes e sulfurosas.

Não se faria necessário chegar-se a mais bases, como as "7 bases" proposta no roteiro da comédia Evolução (que no roteiro original era um filme de terror/catástrofe/ficção), e um certo caminho de mínimos gastos de energia química foi o mecanismo suficiente.

Somos, mais que tudo, os conjuntos econômicos e eficientes de moléculas em colaboração que sobrevivem às condições da Terra.

Nesta questão, alguns criacionistas e "outros personagens" perguntam "por que o código não evoluiu?". É o mesmo que perguntar por qual motivo teria o alfabeto, suficiente para escrever um poema de 14 versos, de aumentar para escrever um livro de 1000 páginas.

Deste sistema eficiente, econômico, mas sujeito à defeitos, e exatamente destes defeitos, surgiu o processo evolutivo, agora em combinatória de envólucros destas unidades químicas de reprodutibilidade, as células.

Mas aqui, noutro jogo, os processos combinatórios fundamentais passaram a ser outros.


Apêndices

Recomendo ler: Franklin Rumjanek; O mundo sem RNA

Mais pestes

No recente filme Contágio, esta capacidade de combinatória das moléculas mostra mais de seus paradoxais e possíveis problemas, quando genética de morcegos, incorporada por um vírus, ao passar para um porco (mais próximo de um humano, como ocorre também com o vírus da gripe, oriundo das aves domésticas), torna-se letal para os humanos..

No filme apresenta-se, para minha felicidade, a questão de que pela própria diversidade humana, sempre haverão os completamente imunes, que não necessariamente passarão suas vantagens aos seus descendentes, exatamente pela reprodução sexuada e instabilidade da genética, que nos trouxe até os mais de 7 bilhões que acabamos de passar a ser.

Sobre o filme, sem belicismos além do necessário - sem por exemplo, o explodir-se vilas e cidades de Epidemia, de 1995 - com um verdadeiro contexto de colaboração internacional (como se há de esperar numa pandemia), com os sempre presentes humanos interesses de lucro e com os ainda mais presentes comportamentos de preservação de núcleo familiar e até de etnia, trata da questão com uma seriedade e cientificismo que talvez jamais tenha sido usado no cinema, até apresentando a problemática questão do forte sistema federativo dos EUA para tais questões. As questões de progressão - R0  - (mesmo com um sutil e desprezável erro) são bem mostradas, até para a própria curva S que a doença produzirá,
já apontado como solução num razoável filme para televisão sobre o tema, WW 3 , onde aprendi que a catapora está entre as doenças mais rapidamente contagiosas conhecidas pelo homem, assim, um agente "acoplado" ao vírus da catapora, gerando imunização, seria mais rápido em propagação que outro vírus mais lento em contágio. Perderíamos muitos indivíduos, talvez populações específicas (como vilas de determinada etnia, de determinados e limitados laços familiares), mas nossa população como um todo ainda seria a excessiva que aí está.

Recomendo, relacionado à conceitos técnicos no filme: Basic reproduction number ; o que sejam fômites.

O filme apresenta, também de maneira extremamente sensata, os problemas de produzir-se uma vacina, os tempos envolvidos (ao contrário das soluções fáceis e beirando o absurdo de Epidemia) e em contrapartida, o que esforços de escala militar ("eisenhowerianos") poderiam nos proporcionar quando executados.

Um comentário: não vi ainda apontamentos na internet sobre o tema, mas cai-se no mesmo erro de confundir "homeopatia" com "fitoterapia". Um extrato ou preparado de forsítia não é um preparado homeopático, nem mesmo um preparado que se use deste modo e pelos mais que suspeitos e pseudocientíficos princípios e métodos da homeopatia. Aliás, divulgue-se, fitoterapia funciona tanto que às vezes que até pode matar. Se exatamente funciona para o que pretende-se, e se tem base científica e até parte de eficiente empirismo, é outra questão. Mas não é uma solução de uma molécula por mais água e álcool que o volume do planeta Terra*, e que cure pelo estúpido princípio místico/metafisicóide que "semelhante cura semelhante", fique bem claro. Um medicamento, ainda que absolutamente empírico, tradicional, "alternativo", diria quase "uma pajelança" de fitoterapia (valeria aqui até soluções de vísceras de insetos** ou moluscos, o raciocínio é o mesmo) pode conter um princípio ativo farmacológico de excelente resultado***, e muitas vezes, ser de uma toxidade que tenha de ser modificada, quando explorado pela indústria farmacêutica.

* Uma solução acima de determinado "C" - diluição de razão 100 - a homeopatia afirma exatamente isso.

** No terreno da ficção, o filme O Curandeiro da Selva (Medicine Man, 1992, IMDB, Wiki) mostra exatamente isso. Não é  planta de uma determinada região amazônica que impede uma tribo de ter câncer, e sim, uma formiga nesta planta.

*** Seguidamente, descobre-se que não é muito eficiente para aquela moléstia, e sim, para outra, até então nem pensada.

Aliás, se tal "protocolo" de usar-se chás de indígenas fosse algo da homeopatia, indústrias não investiriam milhões em pesquisas verificando o que fazem os pajés e xamãs de nossas florestas americanas (e da Ásia, Oceania e África) para tratar alguns de seus aldeões.

A combinatória química, mesmo produzindo erros, produz há milhões de anos úteis acertos, e o acaso que levou uma planta a gerar proteção contra as lagartas que comem suas folhas é o mesmo acaso que pode dar-nos hoje ou no futuro proteção contra um vírus ou bactéria que possa diminuir nossa população.

O mesmo acaso que nos fenômenos mais basais da vida, produz a luz que ilumina e dá sentido a tudo que se vê nos seres vivos, a evolução.
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Extras

Dois inventos interessantes, do ponto de vista ambiental:

Airdrop Irrigation, um sistema de irrigação para locais inóspitos e cuja agricultura sofra pelos longos períodos de seca, desenvolvido pelo australiano Edward Linnacre, o aparelho captura o ar quente que é resfriado por uma rede de tubos até o solo, onde atinge 100% de umidade e condensa. A água produzida é armazenada embaixo da terra e usada para irrigar a base da plantação, através de um sistema de mangueiras.

Fonte: exame.abril.com.br

Ecoclean - Com duas entradas para o esfregão - uma para dispensar a sujeira e outra com água limpa, este balde inteligente não mistura as duas. Além disso, enquanto um convencional usa de 5 a 7 litros de água por vez, o Ecoclean precisa de apenas um litro.

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