A História do Mundo – parte VI, por Gustavo Gollo - Jornal GGN

O desenvolvimento de seres orgânicos baseados em sistemas híbridos analógico/digitais de replicação, decorrentes da incorporação de ácidos nucleicos (RNA, e DNA) aos mecanismos de reprodução, possibilitou um extraordinário aumento na complexidade dos seres, diversificando-os, também, na mesma medida. Esse processo resultou na formação de seres orgânicos unicelulares similares aos existentes hoje. A explosão de complexidade e diversidade dele resultante, no entanto, acabou chegando a um impasse. Durante um longo período, a vida no planeta permaneceu relativamente estagnada, incapaz de superar determinado limite de complexidade. Minha sugestão é de que a explosão cambriana – fenômeno surpreendente causado pelo surgimento de uma diversidade inaudita de seres mais complexos que os anteriormente existentes e mais diversificados, em certo sentido, que os de hoje –, tenha sido detonada pelo surgimento da reprodução sexual, fenômeno estranhíssimo, mas com profundíssimas consequências na vida do planeta, a ponto de elevá-la a um novo patamar, correspondente a um enorme aumento na complexidade dos seres.

A reprodução sexual é um fenômeno tão bizarro que os biólogos contemporâneos não têm tentado nem ao menos imaginar como tal estranheza possa ter surgido, empenhando-se apenas em tentar compreender como seja possível que algo tão despropositado possa ser mantido. Ou seja, a reprodução sexual é tão absurda, que a discussão relativa a ela se resume a como ela se mantém, não se tendo pistas de como possa ter surgido, verdadeiro mistério biológico.

Apresento-lhe, leitor, minha própria versão desse fato, tão bela quanto original.

O contrassenso da reprodução sexual

A reprodução sexual consiste em um fenômeno estranhíssimo, um dos mais absurdos processos desenvolvidos pelos seres vivos. Tal estranheza advém de um enorme conjunto de bizarrices paradoxais, aparentemente contrárias ao estilo parcimonioso, simples e direto, que caracteriza os desenvolvimentos naturais.

Notemos que, antes desse processo, a reprodução vinha sendo efetuada, havia éons, de maneiras simples, diretas e econômicas, através da duplicação e divisão da criatura em duas, ou da confecção de minúsculas réplicas do ser, encapsuladas, frequentemente, em ovos dispersados pelo ambiente.

O modo de reprodução sexual consistiu em uma enorme complicação desse último processo, exigindo inúmeras alterações no funcionamento dos seres para redundar em um procedimento drasticamente antieconômico, figurando um brutal contrassenso, ao menos em aparência.

Em resumo, seres sexuais foram obrigados a sofrer alterações radicais em todo o seu sistema reprodutivo, tornando-se, em consequência, reprodutivamente dependentes de outros seres – seus parceiros sexuais – para angariar, como prêmio, a perda de metade de sua capacidade reprodutiva!

A referida perda, aliás, embora já significativa na primeira geração, torna-se cada vez mais brutal ao longo delas, dada sua progressão geométrica – 2, 4, 8, 16… – que, na décima geração, resulta em uma perda estrondosa, reduzindo o número de descendentes produzidos sexualmente a um milésimo do que seriam produzidos “normalmente”, quero dizer, de modo assexual. Na vigésima geração a perda atinge um milionésimo, na trigésima, um trilionésimo!

Trata-se de uma competição extremamente desigual; parece impossível que a descendência de uma criatura portadora de um modo tão canhestro de reprodução consiga persistir, mais ainda se considerarmos todo o desgaste decorrente no empenho de conseguir um parceiro sexual.

Assim, mesmo desconsiderando-se a necessidade de implementação de todo o complexo aparato intracelular necessário para a reprodução sexual, como a meiose, e atendo-nos meramente aos entraves aritméticos impostos por tal mecanismo, somos levados a perguntar, perplexos: como pôde tal disparate ser implementado?

As considerações acima são suficientes para justificar a perplexidade perante esse modo de reprodução, e a necessidade de se compreender, ao menos, como seja possível que um sistema tão absurdo consiga se perpetuar, em vista do inimaginável que parece ser a proposição de qualquer explicação para o fato.

Mas, como loucura pouca é bobagem: Ei-la!

O surgimento da reprodução sexual

“Se, a princípio, a ideia não é absurda, então não há esperança para ela”. (Albert Einstein)

Um modo usual de reprodução consiste na fabricação e deposição de ovos que, em seguida, iniciam seu processo de desenvolvimento até resultar em um ser adulto, réplica de seu progenitor, capaz de repetir o processo de fabricar e depositar ovos que perpetuarão o procedimento e a linhagem.

A postura de ovos costuma atrair a atenção de predadores e parasitas, dada a relativa desproteção a que as jovens criaturas costumam permanecer expostas.

Parasitas podem se aproveitar da fragilidade dos ovos para efetuar, nessa fase, sua penetração no hospedeiro, encravando-se na criatura na qual transcorrerá toda a sua vida, aguardando que ela deponha ovos, para, junto a eles expelir seus próprios descendentes em busca do ovo que os abrigará até a conclusão do novo ciclo que, desse modo, se perpetua.

Fundamentos de ecologia: recapitulando

Um mecanismo ecológico de adaptação muito bem conhecido consiste na tendência à colaboração imposta às relações ecológicas mais íntimas. Tal processo se baseia na expectativa de que relações colaborativas capazes de favorecer a vida do hospedeiro, favorecem também, em consequência, a do parasita; enquanto relações desfavoráveis que dificultem a vida do hospedeiro, tendem, em consequência a desfavorecer o parasita.

O fenômeno pode ser ilustrado desde infecções altamente letais. Imagine um agente infeccioso que leve suas vítimas a óbito em 24 horas. Nesse caso, o parasita terá apenas um dia para se transpor para uma nova vítima e revitalizar o ciclo, ou se extingue. Suponha o surgimento, em seguida, de uma linhagem do agente, um pouco menos agressiva, que permita que a criatura infectada sobreviva por 2 dias. Em consequência de tal abrandamento, a nova linhagem terá o dobro do tempo que a ancestral para conseguir contagiar outra vítima, na qual se perpetue. Linhagens que ampliem esse tempo, que não maltratem tanto suas vítimas quanto suas ancestrais, e que os mantenham vivos por mais tempo, tenderão a se perpetuar, eliminando as linhagens mais letais, suas concorrentes.

O processo costuma perdurar longamente. Quando a AIDS surgiu, as pessoas que contraíam a doença ficavam fortemente debilitadas e morriam rapidamente. Nos anos 80, os doentes costumavam falecer em 2 ou 3 anos após contraírem o mal. Atualmente, um contingente considerável de pessoas porta a doença, hoje muito abrandada, sem manifestá-la. As decantadas vitórias da medicina devem-se muito mais a esse preceito ecológico que às lucrativas poções prescritas por nossos bruxos contemporâneos.

A tendência esperada é o contínuo abrandamento da infecção, passando por uma fase em que o parasita se transforma em um comensal anódino – que nenhum mal faz à criatura –, prosseguindo até as formas verdadeiramente colaborativas de relacionamento, com a transformação da linhagem anteriormente parasítica em uma outra benéfica. A rica flora intestinal ilustra profusamente esse processo, cujo ápice pode resultar na dependência mútua das criaturas que tão intensos benefícios auferem da relação, chegando ao ponto de sucumbirem sem ela.

Muitos seres desfrutam de relações simbiônticas desse tipo, os mais decantados talvez sejam os líquens, formados por interações inextricáveis entre fungos e algas.

Organelas intracelulares, como as mitocôndrias, nos animais, e os plastos, nos vegetais, também ilustram enfaticamente a importância de tal processo, correspondendo a simbiontes originários de seres independentes, agora inextricavelmente incorporados a animais e vegetais, respectivamente.

De volta à reprodução sexual

Tornemos ao parasita infectante de ovos. Pode-se esperar que tal criatura ocasionasse muitos transtornos a seus hospedeiros; podemos imaginar o ser originário como um predador, matando suas presas em pouco tempo. Uma evolução da relação que adiasse o óbito do hospedeiro até o tempo de sua oviposição favoreceria bastante a ambos – o hospedeiro, por motivos óbitos, e o parasita por ser presenteado com os ovos do hospedeiro, para a inoculação de sua descendência.

Por todo o tempo, quanto menos males o parasita causasse ao hospedeiro, quanto mais saudável ele conseguisse mantê-lo, maior seria seu prêmio, sob a forma de grande quantidade de ovos saudáveis a serem infectados.

Uma maneira simples e engenhosa de conseguir tal intento, de se perpetuar no interior do hospedeiro sem danificá-lo, consistiria, simplesmente, em diluir seu material genético junto ao dele, hospedeiro, permanecendo ali, inerte, à espera do sinal de duplicação de genes comandado pela criatura, quando o parasita ativaria sua própria replicação, efetuando-a voluptuosamente até produzir o enxame pronto para infectar os ovos de seu hospedeiro, e prosseguir, sob a forma de nuvem, em busca de mais ovos.

Tal ocorrência, apesar de improvável e estranha, torna-se plausível – e até provável –, quando se considera a vastidão das eras transcorridas até a irrupção do evento.

A ação traria poucos transtornos ao hospedeiro, que teria vivido sua vida normalmente até a reprodução. Ocasionaria, contudo, um extraordinário ganho para o parasita, cuja linhagem se multiplicaria fartamente.

Pode-se imaginar que tal criatura não precisasse ser muito exigente quanto aos ovos que buscasse, e que, embora encontrando com facilidade os de seus hospedeiros, não se furtasse a usufruir de toda a variedade de ovos que viesse a encontrar, ampliando o espectro de seres parasitados por ela, passando a conviver intimamente com enorme gama de criaturas diferenciadas.

Um erro providencial

Recapitulemos: temos um parasita especializado em penetrar ovos, para neles inocular seu material genético, que se camufla entre o genoma do hospedeiro, onde aguarda que a criatura cresça e inicie a produção de ovos, quando o parasita “acorda” e se reproduz utilizando o maquinário reprodutivo do hospedeiro, gerando a nuvem de seres que sairão em busca de ovos.

A infecção relativamente anódina se mantém até que a ocorrência de um equívoco na confecção do parasita encapsula o genoma do hospedeiro juntamente ao do parasita, gerando o fenômeno inusitado que alçaria a vida no planeta a um novo patamar: o retroparasitismo!

Levado pelo parasita, o genoma do hospedeiro prévio é, então, inoculado no ovo de outro hospedeiro, gerando uma criatura diploide – portadora de duas cópias do mesmo genoma –, acrescida do genoma do parasita originador do fenômeno.

Sabe-se que a diploidia costuma conferir a seus portadores um efeito fortificante, além de permitir a correção de imperfeições existentes em cada uma das cópias que a compõem, tornando-se, assim, uma consequência altamente favorável.

Somando-se às benesses da diploidia, tal criatura desfrutaria da inusitada forma de reprodução parasitária, permitindo que seu próprio genoma se incorporasse ao das miríades de parasitas produzidas pela estranha associação de seres que o inocularia em novos hospedeiros afortunados, que viriam a ser premiados pelo estranho processo retroparasitário de reprodução.

A novidade absurdamente vantajosa para seus portadores se alastrou vorazmente, adquirindo novas variações a cada infecção diferenciada, incorporando uma vasta diversidade de seres ao sistema de retroparasitismo, transformado desse modo em um novo mecanismo de reprodução.

Estava criada a reprodução sexual.

Consequências imediatas da reprodução sexual

A primeira vantagem do novo modo de reprodução, extremamente drástica e óbvia, foi a possibilidade de reprodução parasitária, virtualmente sem gastos. Replicadores devem suas existências à replicação, vivem para isso, de modo que todas as ações praticadas por um replicador têm como propósito final sua própria replicação (a menos que estejam sob o controle de outros replicadores, quando podem agir com o propósito de replicá-los, conforme os ditames do fenótipo estendido).

Seres usuais, assexuais, empenhavam todos os seus esforços em acumular recursos necessários para a fabricação de ovos. A mesma quantidade de recursos direcionada para a produção de espermatozoides – os minúsculos portadores de seu genoma –, propiciavam miríades dessas criaturas –, centenas, talvez milhares delas –, de modo que a troca da produção de ovos para espermatozoides tendia a resultar em uma descendência numerosíssima, muitíssimo maior que a que seria conseguida sem esse atalho. Por essa razão, a forma parasitária de reprodução ganhou, de imediato, enorme impulso, multiplicando-se estrondosamente em curtíssimo período, gerando verdadeira explosão.

A segunda vantagem do modo de reprodução sexual/parasitário consistiu, de fato, em um conjunto delas, decorrentes da incorporação de uma enorme variedade de criaturas a um único pool gênico. Embora a criação de espécies – isolados reprodutivos –, não tenha demorado a ocorrer, no primeiro instante, à maneira dos zumbis, o parasita somava seu genoma ao das criaturas infectadas, passando a dispor de um leque de genes disponíveis muito superior ao de outras criaturas, podendo lançar mão das melhores variações disponíveis, em cada caso.

Esse evento alçou, de imediato, as criaturas sexuais/parasitárias, a patamares de complexidade e diversidade inauditos, dada a fusão de genomas de criaturas muito diversas.

A disrupção causada pela fusão de genomas, no entanto, teve que ser contida rapidamente, dado que, em poucas gerações, a incorporação de excessiva quantidade de material genético acabou gerando problemas. Nada mais natural, nesse momento, que ter lançado mão do antigo mecanismo de segregação utilizado desde sempre pelo parasita original, que costumava utilizá-lo ao “despertar” de sua existência mesclada ao genoma do hospedeiro, para se encapsular em seu “veículo” original, usado para a busca e infecção – agora fertilização –, de ovos. Era a invenção da meiose, essa etapa absurda da reprodução sexual necessária para a estabilização do genoma, mas efetuada de maneira despropositadamente complexa. De qualquer modo, a estabilidade do genoma foi conseguida com a utilização do sistema de segregação parasitário previamente existente, atavismo que resultou em uma série de peculiaridades notáveis.

Uma terceira vantagem, aparentemente menor e de longo prazo, acabou exercendo o papel decisivo que garantiu a imposição e manutenção, ao longo das eras, da reprodução sexual. Tal vantagem decorre dos fenômenos descritos acima – do salto no acúmulo de complexidade alcançado através do novo processo –, sua compreensão, no entanto, exige uma quantidade maior de considerações, muitas delas mais sutis que as aventadas acima.

O que permite a manutenção de um modo de reprodução tão imoderado quanto o sexual?

Referi-me, anteriormente, a essa questão e ao fato de que tem sido ela, e não a questão mais fundamental da gênese de reprodução sexual que tem sido debatida, em virtude da quase completa ignorância sobre o tema.

A explicação para a gênese da reprodução sexual proposta acima permite, também, a elucidação desse enigma, que se baseia, entre outras, em considerações ecológicas e umas razões numéricas.

Vimos anteriormente que o modo de reprodução sexual é absurdamente dispendioso, que em 10 gerações os seres assexuais têm um potencial reprodutivo 1000 vezes maior, fator que se eleva a 1 milhão, em 20 gerações, e a um bilhão em 30, continuando a crescer indefinidamente dessa maneira drástica. Atente ainda que, quando se trata de seres unicelulares, 10 gerações podem corresponder apenas a horas.

O que permite que linhagens de seres que incorrem em tão malbaratada ação continuem existindo? Por que tais seres não sucumbem em detrimento de outros muitíssimo mais prolíferos que eles? Por que a natureza, sempre tão ciosa para com a economia dos seres, permite a manutenção de tal esbanjamento?

Seres assexuais têm duas “preocupações”: fugir de predadores e acumular recursos para a replicação. Quanto mais rápido um ser se replica, maior é a quantidade provável de sua descendência, o que tende a manter seres que se replicam rapidamente, e a eliminar os lentos. A consideração vale para todos, sexuais e assexuais. Com relação aos sexuais, no entanto, a consideração não é direta, mas sujeita a fortes restrições.

O surgimento da reprodução sexual estabeleceu, de imediato, a existência de uma rede de seres interligados. Seres assexuais não se interessam por seus parentes, a menos que possam devorá-los – consideração que, aliás, resume as preocupações de tais seres: devorar e ser devorado.

Seres sexuais herdam do parasita originário a atenção para com o outro, os de sua espécie, e não meramente enquanto alimento, mas como “recurso sexual”, o que leva tais seres ao agrupamento em comunidades, enquanto o isolamento de tais seres pode impedir-lhes a replicação, ou causar-lhes embaraços diversos.

Esse comportamento sexual parasitário, ou predatório, dos seres, por si, exige um desenvolvimento cognitivo condizente com o problema a ser solucionado – encontrar e copular com um indivíduo da espécie –, fator que exige certa complexidade. A rede social, além da “cerebral”, acrescenta complexidade aos seres.

Ao contrário dos seres assexuais – empenhados em comer, se multiplicar e acabou –, as criaturas sexuais são obrigadas a encontrar parceiros sexuais, o que pode causar dificuldades, tanto para encontrá-los, como para que haja aceitação recíproca. Dificuldades na obtenção de parceiros podem levá-los a adiar a reprodução, favorecendo os que consigam sobreviver longamente.

Muitas peculiaridades surpreendentes, favorecedoras do aumento da complexidade dos seres sexuais se somam. Uma vez que a escolha das fêmeas pode se dar em função de parâmetros que “valorizam” certos machos, como o tamanho avantajado, ou a força, indivíduos que satisfaçam tais desejos podem ser amplamente recompensados, conseguindo efetuar inúmeras cópulas ocasionadoras da geração de muitos descendentes, em detrimento de outros machos, que nada conseguem. Tal diferença pode ser exacerbada a extremos, permitindo que, em certas espécies, alguns machos produzam centenas de descendentes, enquanto centenas deles nada produzem.

Notemos a título de ilustração que tal desequilíbrio, aliado ao atributo de permanecer atento aos da mesma espécie, acabou permitindo o surgimento do hábito de cuidar da própria cria, fator resultante em ainda maior acúmulo de complexidade.

Esse enorme conjunto de eventos tendentes ao aumento de complexidade dos seres sexuais, inexistentes nos assexuais, em face de sua necessidade de rapidez na reprodução, jogou os seres sexuais, imediatamente a seu surgimento, em um outro patamar de complexidade, em um outro nível, muito acima daquele que os seres assexuais pudessem alcançar em suas curtas e monótonas existências.

Para ilustrar o caso, imaginemos um prédio de 2 andares, em um dos quais encontram-se os seres sexuais, competindo entre si. No outro andar, encontram-se os seres sexuais, levando vidas completamente alheias às dos seres do outro andar, constituindo, assim, 2 mundos desconexos, um de criaturas simples, outro de complexas, com um abismo considerável separando ambas.

O fenômeno pode ser ilustrado de uma forma radical por criaturas existentes hoje. Leões, hienas e leopardos podem competir entre si, como podemos nos inteirar pela TV; bactérias diversas, do mesmo modo, certamente operam algo análogo, mas em outro compartimento ecológico.

O que permitiu a manutenção de um sistema tão absurdo, precário e antieconômico, quanto a reprodução sexual, foi a transposição imediata – e manutenção –, das criaturas de um nicho ecológico para um outro bastante distanciado do primeiro. Assim, embora tais criaturas efetuassem um sistema de reprodução absurdamente precário, o fato de terem sido transpostas para um novo nicho ecológico – algo equivalente à chegada em um continente desabitado vetado aos seres assexuais – possibilitou a disseminação das criaturas atadas à reprodução sexual.

E assim, um parasita acabou disparando o fenômeno de maior complexidade ocorrido até então, originando, ainda, uma diversidade sem precedentes.

Veja também:

https://jornalggn.com.br/ciencia/como-surgiu-a-reproducao-sexual/

Parte I dessa história:

https://jornalggn.com.br/ciencia/a-historia-do-mundo-i/

Adendo: matematicamente, a transição que elimina a competição entre as espécies sexuais (complexas) e assexuais (muito simples) e permite a manutenção do sistema de reprodução sexual, apesar de sua drástica ineficiência pode ser compreendida assim:

Quando o parasita promoveu o salto evolutivo concernente na reprodução sexual, as espécies participantes do evento transpuseram uma longa jornada, em um único passo, distanciando-se drasticamente de todos os outros seres existentes em decorrência da aquisição de um nível de complexidade inaudito.

O coeficiente de similaridade entre as espécies sexuais e as outras, desde o surgimento das primeiras, é zero, significando não haver competição entre umas e outras, de modo que os seres sexuais competem apenas entre si.

Essa constatação invalida a conclusão baseada no raciocínio aritmético que, ao constatar a disparidade brutal entre a fertilidade de espécies assexuais e sexuais, preconiza a extinção das últimas. O equívoco de tal conclusão decorre do falso pressuposto de que haja competição entre elas. Não havendo, dada a diferença de complexidade entre elas, para todos os efeitos, as espécies sexuais adentraram um mundo desabitado, sem competidores, razão pela qual não poderiam perder uma competição inexistente.

Eventualmente, espécies sexuais redescobrem as vantagens da reprodução assexual. Trata-se de um caminho para o suicídio. Seduzida pela superioridade absoluta do antigo modo de reprodução, os seres sexuais proliferam vigorosamente, competindo com seus ancestrais sexuais, e eliminando-os, primeiro os da espécie ancestral, depois os do mesmo gênero… , enquanto vão sendo despojados de sua complexidade, adiantando mais e mais sua maturidade sexual, ao premiar os que mais cedo se reproduzem, evento que os leva à extinção. Tais espécies devem ser consideradas dessexuadas, por terem perdido a sexualidade. O evento garante a desertificação da zona de transição ecológica entre espécies sexuais e assexuais.

Resulta, como corolário de tal conclusão que, qualquer que tenha sido o processo que a resultou, deve ter ocasionado, de imediato, um enorme aumento na complexidade dos seres.