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Retrospections A Inteligência é um Imperativo Biológico?: Parte IV
 
A Inteligência é um Imperativo Biológico?: Parte IV
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Cosmic Evolution
Posted:   10/20/03
Author:    Tradutor: Bruno Martini

Summary: O ramo de exobiologia da NASA patrocinou um fórum público em Palo Alto, Califórnia, EUA, na terça, 26 de agosto de 2003, intitulado "The Drake Equation Revisited" ("A Equação de Drake Revisitada"). O fórum apresentou as questões sobre a estimativa das probabilidades de se encontrar vida inteligente no Universo. Esta é a quarta na série de apresentações.

A Inteligência é um Imperativo Biológico?: Parte IV

A equação de Drake foi desenvolvida como um meio de prever a probabilidade de detectar outras civilizações inteligentes na nossa galáxia. No fórum, Frank Drake, que formulou a equação há 42 anos, moderou um debate entre Peter Ward e David Grinspoon.

Nesta parte os três participantes responderam a perguntas da audiência sobre os aspectos biológicos da equação de Drake.

As partes anteriores desta série apresentaram as considerações preliminares por Drake, Ward e Grinspoon. A parte final irá apresentar a continuação do período de perguntas-e-respostas. Partes 1 * 2 * 3 * 5


KT_impact
Concepção artística do evento de impacto K/T.
Crédito: NASA


P: Eu estou tendo um pouco de dificuldade com o conceito de estabilidade em grande escala sendo necessária para a evolução, pois é do meu entendimento que nós descobrimos nos últimos 30 anos ou mais que o que dirige a evolução é a instabilidade ao invés da estabilidade. Os dinossauros tiveram um longo reinado na Terra e assim foi até um impacto em que as coisas realmente mudaram e ocorreu mais desenvolvimento que levou a nós. Então vocês poderiam elaborar melhor sobre os fatores que vocês vêm como estabilidade necessária versus instabilidade necessária para a evolução?

Ward: Eu acho que é sobre o grau de instabilidade que estamos falando. Olhe para o clima. Seattle (EUA) acabou de passar por 90 dias sem chuva. Isto é um recorde. Isto nunca aconteceu na história de Seattle. Noventa dias, nenhum pingo. Tem sido ótimo. Eu estou moreno. Isto é incrível. Nós podemos viver com este tipo de instabilidade. Mas há árvores lá fora que estão morrendo como loucas. E enquanto eu voava até aqui hoje a noite, toda a Cordilheira das Cascatas (Cascades) estava em chamas. Bem, isto é como instabilidade secundária.

Mas a instabilidade com a que me preocupa é que subitamente, amanhã, esteja 100 graus Celsius no planeta e vocês todos estejam queimando em suas camas. Agora este é o tipo de instabilidade que é muito instável. Então você está certo. Coisas de pequena escala criam evolução. Agora mesmo, plantas estão percebendo, bem talvez já que eu moro em Seattle agora e não chove muito, eu não posso aguentar isto. Eu tenho de ser uma planta que pode aguentar três meses sem chuva. Então a evolução, a seleção natural está trabalhando. Mas quando temos instabilidade tão grande que mata tudo, ela está acima do topo. Então estamos falando sobre secundária versus principal.

Grinspoon:Mas é claro, isto é relativo. Você pode imaginar criaturas evoluídas em um planeta parecido com Vênus, que não tem estações do ano, tendo este tipo de discussão e conversando sobre porquê a Terra é instável por conta destas horríveis estações, o fato de ir do congelamento ao calor de novo e de novo.

Então parece uma característica da vida de que há limites para a variabilidade do ambiente que ela pode tolerar, ainda que haja certa quantidade de variação em que a vida parece prosperar, ou pelo menos adaptar-se, e nós certamente não sabemos quais são estes limites. Então quando falamos sobre planetas que são aprisionados gravitacionalmente e possuem um lado que é muito quente e outro lado que é muito frio e dizemos que é instável, eu acho que temos de pensar sobre a lição do venusianos que pensam que a Terra é instável por causa de suas estações do ano.

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Freeman Dyson.
Image Crédito da imagem: Trustees of Dartmouth College


Drake:Eu quero acrescentar apenas mais comentário a isto. O grau de instabilidade é importante, é claro. Se você tiver uma temperatura que é letal, este é o final das coisas, e de forma similar, se você congelar o planeta. No entanto, com menores instabilidades você tem de levar a escala temporal em consideração. Isto é, se a temperatura na Califórnia é tipicamente de 70 graus Farenheit (21º C), como temos agora, para zero (-18º C) à noite, há um grande problema. Mas se isto acontece ao longo de um período de centenas de anos, as pessoas se adaptam. E esta é a questão: que a vida pode se adaptar, ou mover, ou migrar, ou o que for se a escala temporal permitir. Então, para considerar qual impacto de instabilidade é preciso, não se trata apenas da magnitude dele, mas de sua escala temporal também.

P:: Há algo que me confunde sobre as regras no mundo da biologia e no mundo da física, especificamente a termodinâmica. Nós evoluímos para ser complexos e inteligentes porque as mutações que nos trouxeram aqui não evitaram que fizéssemos isto. Mas as regras da termodinâmica favorecem a aleatoriedade e a desordem. Então, como a vida, que favorece a complexidade e a ordem, existe em um Universo onde a termodinâmica é realmente o padrão de regras mais amplo?

Grinspoon: : Bem, você tocou em uma maravilhosa questão que foi examinada em uns dois livros clássicos, mais recentemente por Freeman Dyson, mas antes disto por Schrödinger. Houve três ou quatro perguntando exatamente isto: em um Universo termodinâmico, como você pode esperar ter vida? O que é isto sobre a vida que permite sua existência continuada?

Uma forma de se ver isto é que há algo chamado não-equilíbrio termodinâmico, onde você desenvolve bolsões espontâneos de ordem na presença de um fluxo de matéria e energia. Um exemplo bastante simples é um redemoinho, onde você tem um fluxo de água e em certas condições você desenvolve esta ordem. Bem, a mesma coisa acontece com certos tipos de reações químicas. Se você tem um fluxo de energia, você cria ordem. E então isto dá a impressão de uma violação da segunda lei da termodinâmica, mas realmente não é, pois o sistema está fora do equilíbrio.

Há todo este novo campo da teoria da complexidade, que é o estudo, essencialmente, da auto-organização, ou termodinâmica do não-equilíbrio. Uma forma de ver a vida é que ela é o mais extremo exemplo que conhecemos de auto-organização em certas condições de não-equilíbrio. Então não há realmente uma violação das leis da termodinâmica aqui. Necessita um fluxo de energia. E mesmo assim nós temos discordâncias sobre quais condições podem ser necessárias para a vida no Universo, eu penso que uma coisa com a qual todos concordamos é que ela requerirá uma fonte de energia e matéria porque ela requer desequilíbrio para existir.

DNA
Toda a vida na Terra é baseada em DNA.
Crédito da imagem: Wikipedia


P: Eu estou intrigado por um paradoxo. A vida biológica é evidentemente incrivelmente complexa. Toda a vida parece ser baseada em DNA, parece ter evoluído penas um. Considere isto por um lado. E depois, por outro lado, veja o que as pessoas estão fazendo com computadores, onde se configura um quadro bastante simples, como o Jogo da Vida, estabelecidas algumas regras bem simples, você pode rapidamente desenvolver estas coisas muito complexas, embora no espaço virtual. Mas parece que deveria haver análogos químicos a isto. Então minha pergunta é: um, por quê, se a Terra é tão amigável à vida, há apenas vida baseada em DNA e nada mais; e dois, por quê não há mais trabalhos sendo feitos para tentar encontrar análogos no mundo real ao que está sendo feito em simulações computacionais, para encontrar tipos alternativos de vida?

Ward: Ambos estão sendo feitos, na verdade. Algumas das melhores mentes neste planeta estão tentando descobrir, começando com Miller-Urey, realmente, podemos algum dia criar vida em um tubo de ensaio? E o que você está perguntando é: por que nós não fizemos isto? Bem, eu voltarei para a simulação de computador. O que um computador é é simplesmente um código binário. Cedo ou tarde, estamos olhando para mais-menos. E então você só está expandindo isto. Suas simulações computacionais são tão infinitamente menos complexas que a mais simples espécie de bactéria. Quando você olha para o que é preciso para ser uma bactéria, comparado com apenas os simples códigos de seu pequeno Jogo da Vida, estamos falando de grandes diferenças.

Grinspoon:: E parte da sua questão era: por quê não há outras formas de vida neste planeta? E eu acho que uma resposta para isto pode ser que uma vez que há uma forma de vida, ela muda as condições sob as quais a origem da vida pode acorrer. Em outras palavras, uma vez que você já tem vida orgânica dirigida por DNA, então nenhum outro tipo possível de vida, mesmo se ela pudesse funcionar bem, possui uma chance de evoluir, pois a vida existente tem a vantagem, e irá devorar quaisquer migalhas suculentas de energia livre ou quaisquer moléculas orgânicas postas à prova. Não é mais um campo de jogo nivelado uma vez que a vida começa.

P:: Há 10 milhões de espécies. Por que não deveria haver mais de uma química da vida?

Grinspoon:: Pense na Microsoft.

P: Eu não quero.

Grinspoon:: Mas esta é a questão. Uma vez que há um sistema operacional, não é mais um campo de jogo nivelado.

Drake:: Para simplificar, uma vez que há uma forma bem efetiva de vida, qualquer outro tipo de vida que se forma se torna almoço.

supernova
A supernova.
Crédito da imagem: NASA/CXC/Rutgers/J. Hughes.


P:: Você poderia pensar na equação de Drake como sendo de alguma forma tridimensional, relacionada ao volume do espaço. Mas e quanto a como ela muda com o tempo? Parece que vocês deveriam ter uma curva da probabilidade-de-vida e limites no tempo. Nós estamos no fim disto, ou no início?

Grinspoon:: Eu acredito que você está absolutamente correto que, se nós realmente queremos tentar calcular o número de civilizações inteligentes, o tempo deveria estar na equação. Todos estes fatores variam com o tempo. O número de planetas não permanece o mesmo, os tipos de estrelas estão mudando, o número de planetas com vida está provavelmente aumentando com o tempo e também, se civilizações inteligentes podem alcançar a imortalidade, onde elas existem por bilhões de anos, então você pode imaginar estas civilizações imortais estão se acumulando com o tempo e o número de civilizações está provavelmente aumentando. Isto é o que eu pessoalmente acredito.

Ward:: Deixe-me dar uma rápida consideração sobre isto. Vamos dizer a partir do Big Bang, quão cedo depois do Big Bang poderíamos ter alguma vida? E pessoas estão sugerindo que nos primeiros 2 bilhões de anos, você não terá qualquer vida. Porque você precisa ter estrelas que passam por seu ciclo de vida e chegam a supernovas para que você tenha os elementos mais pesados. Você não pode ter coisas pesadas a menos que tenha supernovas. Primeiros dois bilhões: nada.

Agora meus amigos, Guilhermo Gonzales entre eles, estão sugerindo que os tipos de supernova que precisamos para produzir coisas pesadas radioativas – eu sou um amante das placas tectônicas, sendo um geólogo, e eu tendo a pensar que precisamos dela, e se você precisa dela, precisa de um núcleo que possua material radioativo dentro dele – aqueles tipos de supernovas estão diminuindo. Então podemos estar em um caso onde, se formos alguns bilhões de anos a mais por este caminho, não poderemos formar planetas habitáveis.

P:: Eu gostaria da opinião dos membros do painel sobre quais tipos de ciência que vocês vêm desenvolvendo bem agora e que são mais prováveis de reduzir as incertezas nos termos da equação de Drake. Se você olhar adiante apenas uma ou duas décadas, quais termos na equação vocês esperam que façamos o maior impacto em sua incerteza?

Grinspoon:: Há um destes números que nós não sabemos agora que saberemos em duas décadas e este é o Fp, a fração de estrelas com planetas. Há uma espaçonave chamada Kepler que pode nos ajudar a apontar este número. E não apenas a fração com planetas, Fp, mas a fração com planetas na zona habitável. Eu acredito que estes números possuem uma chance muito boa de serem realmente fixados dentro do tempo de vida das pessoas nesta sala. E os outros, eu penso que continuamos trabalhando a respeito.

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Uma ilustração da espaçonave Kepler.
Crédito da imagem: NASA/Ames


Ward: Alguns dos experimentos que são mais interessantes para mim no momento não são aqueles que estão realmente observando, coisas reais, mas aqueles acontecendo em computadores. E alguns dos mais impressionantes trabalhos que eu já vi são com a modelagem das formações do Sistema Solar e especialmente o trabalho que está perguntando: quando o Sistema Solar se formou? Quão cedo tivemos os oceanos? A Terra está dentro da linha de neve. Não devíamos ter toda a água que temos, de acordo com alguns dos modelos. E se rodarmos isto de novo e de novo, quantas vezes temos um planeta semelhante à Terra que possui um oceano, ou um planeta semelhante à Terra que possui muito oceano? E isto são coisas interessantes também.

Iremos descobrir quanto é demais, se há tal coisa como muito oceano. E quanto de terra firme precisamos. Descobriremos sobre o tamanho, se tivermos digamos metade do tamanho da Terra, 1,25 do tamanho da Terra, 1,5 do tamanho da Terra, os planetas podem abrigar tectônica de placas? E há um membro da nossa equipe do NASA Astrobiology Institute – NAI (Instituto de Astrobiologia da NASA) da University of Washington (Universidade Washington), Slava Solomatov, que está se aproximando disto agora. Ele está vendo, usando seus modelos de diferentes tamanhos planetários.

Estamos vendo quão importante Júpiter é. Sem Júpiter, George Wetherill sugeriu em 1995, a taxa de impactos na Terra seria 10 mil vezes maior do que é agora. Agora, se não tivéssemos Júpiter e tivéssemos apenas Saturno, Saturno faria isto? Se tivéssemos um Saturno na órbita de Júpiter, teríamos uma taxa de impacto como a que temos? E estamos trabalhando nestas coisas. Isto se relaciona com a questão de extinções em massa. Quando você é atacado continuamente, se tivéssemos uma colisão, uma colisão do tipo de Chicxulub, ou qualquer tipo de colisão de asteroide, todo ano, entra ano, sai ano, o que acontece com nossa habilidade de ter vida em um planeta? Nós descobriremos estas coisas.

Drake: Como eu mencionei um dos mais controversos fatores é Fi, a possibilidade da inteligência evoluir, a fração de biotas que possuem uma espécie inteligente. E há uma oportunidade de pesquisa que nunca foi levada adiante, pois os recursos não estiveram disponíveis. E isto é fazer um estudo muito mais completo do registro fóssil para determinar o verdadeiro caminho matematicamente quantificado da evolução do cérebro.

A evolução do cérebro e o tamanho do cérebro são um caminho aleatório? Ou há um direcionador? Se for um caminho aleatório, a inteligência pode nunca ocorrer. Se há um direcionador, a inteligência é provavelmente inevitável. E pode parecer um pouco estranho, mas de fato, há provavelmente suficientes dados disponíveis provenientes do registro fóssil para determinar se a evolução do cérebro é dirigida ou uma caminhada aleatória – e isto não foi feito.

This story was originally published in English.


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