Genetic Entropy and the Mystery of the Genome

Descrição

Por John C. Sanford

202 páginas brochura

ISBN 1599190028

Genetic Entropy and the Mystery of the Genome detalha a nova evidência genética convincente de que o genoma humano está se deteriorando, e sempre esteve se deteriorando devido ao acúmulo de mutações. Quanto mais os cientistas descobrem sobre o genoma humano, menos plausível o Darwinismo fica. O Dr. Sanford estabelece sistematicamente o caso científico contra mutações que resultam na origem das espécies. Uma leitura obrigatória para todo biólogo ou pessoa interessada em biologia.

Resenha

Sanford menciona pelo menos dezoito maneiras em que a genética teórica ataca a teoria da evolução (contagem dos resenhadores):

1. A incrível quantidade de informações disponíveis em cada célula parece inviável de somente ter vindo de erros ortográficos genéticos que são então selecionados.

2. Mutações benéficas são muito raras, demasiadamente raras para apoiar a evolução.

3. Mutações benéficas geralmente caem na faixa neutra, "não selecionável", de mutações, e por isso não poderiam ajudar a evolução.

4. As mutações humanas ruins estão a uma taxa muito mais elevada do que o esperado, o que implica em deterioração ao invés de evolução.

5. O neo Darwinismo tem por base 4 premissas falsas, (1) Cada nucleotídeo segrega de forma independente.

6. Falsa premissa (2) Genes não mudam a função de outros genes.

7. Falsa premissa (3) A evolução agiu em populações essencialmente infinitas de organismos.

8. Falsa premissa (4) A seleção teve tempo ilimitado para agir.

9. A seleção natural é limitada por três fatores: (1) o custo de seleção (criaturas jovens removidas não estão disponíveis para o aumento da população, e aptidão tem baixa herdabilidade),

10. Fator limitante (2) mutações genéticas normalmente não afetam grandemente o corpo do animal, mas apenas o corpo determina como funciona a seleção, e

11. Fator limitante (3) a dificuldade em se evitar os animais mutantes de se acasalarem (preservando a mutação ruim) sem intervenção humana.

12. O modelo Crowe de remoção de animais que concentram muitas mutações ruins não melhora a população, mas apenas permite que ela continue em um nível mais baixo de aptidão.

13. Mesmo a criação de um único nucleotídeo benéfico por acaso leva muito tempo para ajudar a evolução, quanto mais muitos nucleotídeos benéficos.

14. Genes bons se espalham muito lentamente ao longo de uma população para ajudar a evolução.

15. Vales de aptidão causados por características parcialmente formadas tenderiam a ser destrutivos para a população em desenvolvimento à medida que ela evolui.

16. Algumas funções corporais vêm de DNA polifuncional que não pode ter alterada a codificação para uma função sem destruir outra funcionalidade que vem do mesmo segmento de DNA.

17. Algumas funções são irredutivelmente complexas, em que a função precisa de um grande grupo de mudanças de nucleotídeos de uma vez, a fim de aparecer.

18. Mutações ruins tendem a se acumular em qualquer bloco genético mais rápido do que mutações boas.

Resenha

O Dr. John Sanford passou a maior parte de sua carreira como pesquisador na Cornell University, trabalhando com plantas esperando desenvolver novas estirpes. Ele menciona estar trabalhando com plantas transgênicas, e utilizando radiação para desenvolver mutações em plantas.

Posteriormente em sua carreira, o Dr. Sanford começou a questionar os axiomas básicos da evolução, mesmo ele sendo bem conhecido na área de Genética Aplicada. Ao longo de vários anos, para responder suas próprias questões, ele voltou e estudou genética teórica e populacional, que ele sempre aceitou apenas pela fé. Ele esperava totalmente bater contra uma parede de tijolos de suporte para a evolução, mas descobriu que a genética teórica, embora simples, não era nenhuma amiga da evolução. Ele passou a acreditar que a evolução darwiniana é uma teoria extremamente vulnerável e é essencialmente indefensável.

Seu livro é bem escrito e surpreendentemente fácil de entender, embora tenha muitos conceitos novos para os que são leigos. Suas conclusões são convincentes e fáceis de entender. Ele mostra dezesseis maneiras diferentes em que a genética teórica ataca a teoria da evolução, e conclui que a genética moderna diz que as espécies na Terra estão degenerando geneticamente e não melhorando.

Ocasionalmente, a organização do livro vacila, confundindo o leitor sobre se um argumento brota do anterior ou se é uma nova linha de ataque. Sanford parece lutar com a sensação de depressão de sua conclusão (de que o nosso genoma está se degenerando), onde um princípio diferente de organização poderia aliviar a tensão.

Sanford diz que o genoma é como um manual de instruções de como se fazer as células, e o compara a todos os manuais de instruções necessários para construir uma nave espacial, incluindo os manuais sobre como construir as fábricas para fazer as peças. O sistema de informação da célula é tão envolvido que é muito mais complexo do que qualquer coisa que o homem tenha projetado. O problema é descobrir de onde veio toda essa informação. Ele critica o 'axioma primário' de que a vida é vida porque mutações aleatórias no nível molecular são filtradas através de uma peneira reprodutiva no nível do organismo como um todo (p.5).

O capítulo 1 explica o que é um genoma e o compara aos manuais e livros necessários para fornecer a informação para se construir algo, seja um pequeno vagão vermelho, um caça, ou uma nave espacial.

O capítulo 2 explora se mutações aleatórias podem ser boas ou não. Sanford observa que você pode avaliar as mutações em termos de como elas são úteis. A classificação de zero é para as mutações que não são nem boas nem ruins. Uma mutação muito ruim que poderia matar um animal recebe um número negativo, enquanto uma mutação boa teria um número positivo.

A maioria das mutações são quase neutras, muito próximas de zero, assim como a maioria dos erros de ortografia não iria prejudicar realmente o conteúdo de informação de um livro. Se houvesse de maneira igual tanto mutações muitas boas como mutações ruins, Sanford diz que a evolução seria realmente uma possibilidade (p. 29). Contudo, "mutações benéficas são tão raras que tipicamente elas nunca são sequer mostradas em tais gráficos" (p. 21).

Para uma certa distância em torno de zero você tem a zona efetivamente neutra, com mutações que fazem tão pouca diferença (seja boa ou ruim) na vida do organismo que não podem ser selecionadas pela seleção natural. Estas mutações apenas desaparecem da população ao longo de gerações, e são perdidas. Sanford diz que ficou chocado ao perceber que quase todas as mutações benéficas caem dentro dessa zona efetivamente neutra (p. 24).

Sanford ilustra isso pela busca de mutações benéficas no milho. A única encontrada foi a do milho de baixo fitato, que é útil para alguns tipos de alimentação animal (p. 25). No entanto, mesmo essa mutação foi essencialmente uma perda de informação, ao invés de uma mutação que ganhou informação, apesar de ter se mostrado útil. Assim, enquanto há algumas mutações benéficas, elas são muito raras para construírem um genoma. Sua raridade torna a evolução virtualmente impossível (p. 32).

O capítulo 3 descobre que as taxas de mutação humana são muito mais elevadas do que os evolucionistas esperavam. Os evolucionistas pensavam que uma mutação ruim por pessoa a cada geração significaria que a raça humana se deterioraria ao longo do tempo (p. 33). Sanford cita um estudo que concluiu que, se a taxa de mutação humana fosse tão alta quanto 30 (dos 3 bilhões de nucleotídeos possíveis), isso teria implicações graves ou profundas para a teoria evolutiva (p. 34). Os cientistas descobriram recentemente que a taxa de mutação humana é de pelo menos 100 por pessoa por geração e provavelmente mais perto de 600 (p. 36). Isso implica que os seres humanos não estão evoluindo, mas piorando.

O capítulo 4 questiona se a seleção natural (ou mesmo a seleção guiada) poderia deter a deterioração genética. Sanford aponta que a seleção natural é baseada em se um organismo inteiro vive ou morre, e não apenas a sobrevivência de algum gene específico. Sanford diz que mesmo como um geneticista ele tinha uma visão ingênua, irrealista, de como a seleção natural funcionaria quando aplicada a todo o genoma (p. 46).

Quando os cientistas redescobriram Mendel e a genética, isso causou um grande problema para o Darwinismo, uma vez que um grande número de unidades hereditárias significa que a natureza encontra-se em maior dificuldade para decidir quais são as boas e quais são prejudiciais. Para resolver o problema, os geneticistas populacionais, como Haldane, Fisher e Wright, reinventaram o Darwinismo como Neo-Darwinismo. Eles decidiram olhar para organismos como pools de genes, e então eles poderiam dizer que a seleção atua sobre os genes individuais em vez de se preocupar com o organismo como um todo (p. 52). Sanford lista quatro pressupostos que fizeram para fazer isso; (1) cada nucletídeo segrega de forma independente, (2) nenhuma interação entre nucleotídeos, (3) populações essencialmente infinitas, e (4) tempo ilimitado (p. 53). No entanto, todos os quatro pressupostos são agora considerados como não razoáveis, de modo que, praticamente, “a seleção natural não pode nunca criar, ou mesmo manter, sequências específicas de nucleotídeos.” (p. 55)

Três problemas limitam o poder da seleção; (1) o custo da seleção (criaturas jovens removidas não estão disponíveis para o aumento da população, e a aptidão tem baixa herdabilidade), (2) as mutações do gene não afetam grandemente o corpo do animal, e (3) a dificuldade em se evitar animais mutantes de se acasalarem (pp. 56-62). Sanford tem o cuidado de dizer que a seleção natural funciona sim para remover as piores mutações, e a seleção funciona sim para reforçar sequências de genes, mas “tanto a seleção natural como a artificial têm faixa muito limitada de operações” (p. 63) Assim, a seleção não tem o poder onipotente muitas vezes atribuído a ela.

O capítulo 5 concentra-se em seres humanos para ver se a seleção pode salvar a raça humana de problemas genômicos. Sanford acredita que o que aprendemos nas últimas décadas torna as coisas muito piores para a evolução. O custo genético de selecionar as muitas mutações que sabemos que existem na raça humana é maior do que o número de pessoas que poderíamos perder e ainda manter o tamanho da população (p. 71-72). As bactérias, devido à sua grande população e à seleção independente de cada célula, são mais resistentes a deriva genética. Os mamíferos não têm essa vantagem, então exemplos microbianos não traduzem bem para as realidades humanas geneticamente (p. 74).

Quanto maior o número de mutações que se tem, mais difícil é selecioná-las de forma eficiente a partir da população (p. 77). Na verdade, algumas seleções devem interferir em outras seleções de modo que a remoção de mutações ruins poderia cancelar quaisquer boas mutações que vêm junto (p. 82).

O capítulo 6 analisa o ruído (efeitos não intencionais de genes e do ambiente) na hereditariedade e conclui que variações aleatórias encobrem o sinal de nucleotídeos individuais. A relação sinal/ruído na genética é chamada “herdabilidade” (p. 90). Quanto mais um traço é afetado pelo ambiente, menos hereditário ele é. Assim, o tipo sanguíneo tem uma herdabilidade de 1 (não é afetado pelo ambiente), uma tatuagem não tem nada a ver com a genética e tem uma herdabilidade de 0, e a inteligência está no meio porque depende da nutrição, do ambiente e da genética. Traços como o tamanho e o crescimento em árvores podem depender mais de onde as sementes caem do que de sua genética. A aptidão, conforme calculada por Kimura, um conhecido geneticista populacional, tem geralmente uma herdabilidade muito baixa (0,004) porque muito depende da sorte e do ambiente (p. 91).

Sanford observa que, como criador de plantas, ele classificou centenas de plantas e eliminou aquelas abaixo de um certo nível, mas a natureza não faz isso. Mudas inferiores podem muito bem se reproduzir, enquanto outras melhores podem não se reproduzir (p.94). Isso é ruído probabilístico. Finalmente, a chance de um certo gene ser expresso em um descendente depende da probabilidade da amostragem gamética (os genes recessivos são expressos com uma certa probabilidade, mais baixa).

Geneticistas populacionais geralmente apenas calculam o ruído de amostragem gamética porque ele desaparece em grandes populações, mas ruído probabilístico e ruído de herdabilidade de aptidão não desaparecem em grandes populações. Criadores de plantas e animais podem limitar o ruído, mas a seleção natural não pode e o custo de seleção é aumentado. “Se o ruído rotineiramente se sobrepõe à seleção, então isso torna impossível a evolução a longo prazo, e garante a degeneração genética.” (p. 99)

O capítulo 7 examina o modelo descrito pelo Dr. James Crow, que notou que se mutações ruins se acumularam em alguns indivíduos que então morreram, isso removeria da população uma quantidade grande o suficiente de mutações de forma que a degeneração pararia. Sanford nota que isso não melhora a população mas somente permite que ela continue, em um nível inferior de aptidão. Para alcançar o ponto onde alguns indivíduos acumulam um grande número de mutações ruins, cada indivíduo tem que acumular um número razoável de mutações, embora alguns acumulem mais. Isso de modo algum funciona no sentido de melhoramento da população, mas permite que ela sobreviva.

O capítulo 8 examina se o homem pode parar o declínio através da eugenia ou da clonagem, e conclui que nenhum dos dois pode prevenir a degradação final do genoma humano.

O capítulo 9 explora se a seleção natural pode criar genes. Sanford olha para a questão dizendo, se não houvesse nenhum gene deletério, mas somente mutações benéficas, a seleção natural poderia criar um gene?

Ele começa tentando definir a primeira mutação benéfica, e aponta que qualquer novo nucleotídeo deve ser analisado olhando-se como ele afeta seus vizinhos. Porém, para criar uma nova função você deve mudar a maioria dos vizinhos. Como a natureza pode escolher qual nucleotídeo deve mudar primeiro quando você precisa de uma fita de, digamos, 50 nucleotídeos para ter uma nova função para o organismo? Você precisa de um conceito preexistente para lhe guiar antes que você possa começar o processo de mutações eficientemente.

Em humanos, em uma população de 10.000, você vai esperar 3.000 gerações para um nucleotídeo específico mudar (p. 125). Porém, só há uma chance em três de se mudar para o nucleotídeo que você quer. Além disso, deve ser um gene dominante para lentamente aparecer em quantidade suficiente da população para não ser perdido por acaso, mas mesmo assim ele será perdido da população 99 vezes a cada 100 (p. 126).

Maioria dos genes têm pelo menos 1.000 nucleotídeos, de forma que o tempo calculado para um novo gene aparecer seria quase 12 bilhões de anos, muito tempo para encorajar a evolução. Alguns têm argumentado que indivíduos diferentes na população poderiam ter as mutações corretas, que iriam aparelhar em suas proles, encurtando o tempo necessário. Porém, o genoma humano existe em grandes blocos de mais de 20.000 nucleotídeos, nos quais nenhuma recombinação ocorreu desde a origem do homem (p. 127). Maior parte do embaralhamento genético é somente de grandes blocos genéticos, de forma que o embaralhamento demoraria mais para desenvolver um novo gene do que a abordagem sequencial.

Em um palpite, um gene dominante que ocupa 10% a mais da população a cada geração ainda precisaria de 105 gerações para ocupar toda a população de 10.000. Um gene recessivo precisaria de 100.000 gerações. Essa taxa lenta de estabelecimento das mutações em uma população é conhecida como “Dilema de Haldane” porque leva tantas gerações para um grande número de mutações se fixarem (1.000 mutações levariam 6 milhões de anos para humanos, o tempo no qual supostamente nos separamos dos chimpanzés na evolução) (p. 128). Sanford nota que “a seleção simultânea não apressa este processo” (p. 128). Lembre-se que isso é sem mutações deletérias.

Sanford aponta que a maioria dos evolucionistas concorda que enquanto um novo traço está em construção, a espécie tem um tempo de baixa aptidão chamado de "vale de aptidão" (um gene meio-completo é provável que seja prejudicial até que esteja totalmente funcional). No entanto, vales de aptidão longos e profundos levam à extinção. Alguns evolucionistas afirmam que há inovação contínua, mas isso significa vales de aptidão contínuos que levam para baixo e não para cima.

Uma vez que algumas partes do DNA são poli-funcionais (elas podem ser lidas em duas direções diferentes, ou a partir de dois pontos de partida diferentes), uma mudança randômica causa muito mais dano. Um erro ortográfico em uma sentença provavelmente não fará muito mal, mas um número errado em um quadrado mágico o arruína.

A complexidade irredutível é um problema para a evolução; algumas funções simplesmente não podem ser construídas com um nucleotídeo por vez, mas devem aparecer totalmente feitas. Remover uma parte de uma ratoeira invalida todo o mecanismo, assim todas as partes têm de estar disponíveis e juntas de uma vez para funcionar corretamente (p. 136).

Sanford aponta também que a "catraca de Muller" significa que mutações ruins se acumulam em um bloco mais rapidamente do que genes bons, e pontos quentes genéticos não ajudam porque durante o tempo que as mutações têm que se formar nas áreas "frias", os pontos quentes já têm mudado de volta novamente. Sanford acredita que toda essa evidência, colocada junta, “constitui o que é essencialmente uma prova formal de que o Axioma Primário é falso.” (p. 138) (o axioma primário sendo o de que mutações mais seleção explicam toda a vida). Ele sente que o genoma teve mais informação no princípio, mas desenvolve maior diversidade depois, com o tempo, sem que nova informação seja necessária.

O capítulo 10 resume o livro, apontando que o envelhecimento e a deterioração genômica são na verdade as únicas conclusões a serem tiradas de nossa evidência científica presente. A existência do genoma é um mistério que aparentemente só poderia surgir por um planejamento e nunca espontaneamente.

Sanford inclui um poslúdio pessoal sobre a esperança que ele descobriu em Jesus Cristo, e O oferece como a única esperança sensata que nós temos. O livro tem quatro apêndices que documentam e explicam ainda mais os conceitos referidos no livro. O quarto apêndice especialmente olha para respostas para objeções levantadas.