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Filosofia da ciência e teoria da evolução

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  • 1. Uma homenagem aos 150 anos de“A Origem das Espécies” e aos 200 anos do nascimento de Charles Darwin
  • 2. Plano da palestraI. O que é uma teoria científica?II.Ferramentas para detectar falácias.III.A ideia revolucionária de Darwin.IV.Confusões e mitos em torno da teoria da evolução.V.A origem da vida, do universo e de tudo mais... 2
  • 3. I O que é umateoria científica? 3
  • 4. Ciência: um empreendimento recente● Alhazen (965 – 1039), pioneiro do método experimental: “Livro de Ótica”, 1000 dC.● Andreas Vesalius (1514 - 1564): “Sobre a organização do corpo humano” (1543).● Nicolau Copérnico (1473 - 1543): “Sobre as revoluções das esferas celestes” (1543). 4
  • 5. O método científico 5
  • 6. O problema de Hume (1711 - 1776)● Relações causais não são encontradas pela razão, mas pela indução (experimental).● Contudo, como justificar experimentalmente a indução?● Circularidade! 6
  • 7. O resposta de Hume “Embora não existam meios para se demonstrar a validade dos procedimentos indutivos, a constituição psicológica dos seres humanos é tal que não lhes resta alternativa a não ser pensar em termos indutivos.” 7
  • 8. A resposta de Popper (1902 - 1994)● Não importa quantos cisnes brancos possamos ter observado na vida, isso não justifica a conclusão de que todos os cisnes são brancos.● Contudo, a observação de um único cisne negro significa que nem todos os cisnes são brancos. 8
  • 9. O princípio da refutabilidade● Teorias científicas devem ser formuladas de maneira a se exporem abertamente à refutação.● Uma teoria só deve ser aceita enquanto não tiver sido refutada. 9
  • 10. Popper e Einstein “...(o experimento) nunca diz sim a uma teoria. Nos casos mais favoráveis, ele diz talvez e, na grande maioria dos casos, diz simplesmente não. Provavelmente,toda teoria algum dia experimentará o seu não – a maioria delas, logo após sua concepção.” Albert Einstein (1879 – 1955), escrevendo em 1922. 10
  • 11. Exemplo de enunciado irrefutável● O bule de chá de Russel: “Existe um bule de chá orbitando o Sol, entre as órbitas da Terra e de Marte”. (Bertrand Russel, 1872 - 1970) 11
  • 12. Outro exemplo● O dragão de Sagan: “Existe um dragão indetectável morando na minha garagem”. (Carl Sagan, 1934 - 1996) 12
  • 13. IIFerramentas para detectar falácias 13
  • 14. 1 – Argumento de autoridade● O poder e o prestígio de uma autoridade não podem ser tomados como evidência a favor dos enunciados por ela feitos.● “Nullius in verba” - lema da Royal Society of London, fundada em 1661. 14
  • 15. Exemplo de argumento de autoridade “...em toda a minha experiência nunca estive em nenhum acidente...de qualquer tipo digno de menção. Só vi uma única embarcação em perigo em todos os meus anos no mar. Nunca vi um náufrago nem nunca naufraguei, tampouco enfrentei qualquer contratempo que ameaçasse terminar em qualquer tipo de desastre.” (Edward John Smith) 15
  • 16. Edward John Smith (1850 - 1912)● Edward John Smith cometeu um único erro,...● ...ao comandar o RMS Titanic. 16
  • 17. 2 – A falácia da evidência silenciosa● Diágoras (sec. V a.C., apud Cicero): “Onde estão as imagens daqueles que invocaram os deuses e ainda assim se afogaram?”● A história é escrita pelos vencedores! 17
  • 18. 3 – Ataque pessoal (“Ad Hominem”)● Em um debate devemos atacar apenas os argumentos, não as pessoas que os fazem. 18
  • 19. Exemplo extremo de ataque pessoal● “Einstein obrou fora do vaso sanitário, na ótica, que é o tapete persa da física. Além disso, era mau pai e não tomava banho!” (Cesar Lattes, 1924-2005, em declaração por volta de 1980) 19
  • 20. 4 – A Navalha de Occam● Guilherme de Occam (1288 - 1348).● Ao analisarmos duas hipóteses concorrentes e que façam as mesmas previsões, devemos escolher aquela que for mais simples. 20
  • 21. 5 – “Non Sequitur” (não se segue que)● Dizemos “non sequitur” quando a conclusão não se segue logicamente das premissas.● Exemplo: – Q: qual o sentido da vida, do universo e de tudo mais? – R: 42. 21
  • 22. 6 – Correlação não implica causação● A correlação estatística entre duas variáveis não prova automaticamente que uma causa a outra.● Possibilidades: – Terceiro fator. – Coincidência. 22
  • 23. Exemplo
  • 24. III A ideiarevolucionária de Darwin 24
  • 25. Três das melhores ideias da ciência● Heliocentrismo (Copérnico, 1543).● Evolução das espécies por seleção natural (Charles Darwin e Alfred Wallace, 1859).● Deriva dos continentes (Alfred Wegener, 1912). 25
  • 26. Pontos em comum entres as três ideias● Muitos dados sem explicação antes do advento da teoria.● Grandes mentes fracassaram na tentativa de explicação (Ptolomeu, Lamarck, Franklin, etc.).● A teoria correta havia sido sugerida antes.● Uma explicação intuitiva, largamente adotada durante muito tempo (paradigma antigo), evitou que a resposta correta fosse percebida.● Após muito debate e acúmulo de evidências, a nova teoria tornou-se universalmente aceita (novo paradigma). 26
  • 27. A viagem de Darwin (1831 a 1836) 27
  • 28. O bico do tentilhão● Ao voltar para a Inglaterra, Darwin percebeu que os bicos dos tentilhões de Galápagos variavam de acordo com o alimento disponível em cada ilha. 28
  • 29. As cinco principais teorias de DarwinI. As espécies são mutáveis.II.Todos os organismos descendem de um ancestral comum.III.A evolução é gradual.IV.As espécies tendem a se multiplicar.V.Os indivíduos de uma espécie estão sujeitos à seleção natural. 29
  • 30. A axiomática de Darwin● Se as espécies variam.● Se existe luta pela vida.● Se os poucos indivíduos que sobrevivem passam a seus descendentes aquelas características que lhes permitiram sobreviver.● Então os descendentes serão mais bem adaptados àquelas circunstâncias nas quais seus pais viveram. 30
  • 31. Em outras palavras...● Variação + Seleção + Hereditariedade = Adaptação.● Uma nova espécie é o resultado de incontáveis ciclos de variação, seleção e adaptação. 31
  • 32. Exemplo: o Arqueopterix● Período Jurássico, 140 a 145 milhões de anos.● Penas e asas de pássaro.● Dentes e bico de réptil.● Cauda óssea e esqueleto mais pesado do que os das aves modernas. 32
  • 33. Problemas com a teoria original● A falta de uma teoria para a hereditariedade (Mendel e Darwin não se conheceram).● Para a evolução funcionar, a Terra deveria ser muito antiga (mas Lord Kelvin havia calculado que a idade da Terra estaria entre 20 e 40 milhões de anos). 33
  • 34. O outro Lord Kelvin...
  • 35. A síntese moderna (1936 a 1947)● Ronald A. Fisher, J.B.S. Haldane, Sewall Wright, Ernst Mayr, Theodosius Dobzhansky e outros.● Síntese moderna (grosso modo) = seleção natural darwiniana + hereditariedade mendeliana. 35
  • 36. “Nada em biologia faz sentido, a não ser à luz da evolução.”Theodosius Dobzhansky (1900 - 1975) 36
  • 37. IVConfusões e mitosem torno da teoria da evolução 37
  • 38. Mito 1A teoria da evolução é falsa, pois trata-se “apenas” de uma teoria. 38
  • 39. Teorias científicas não são “chutes”● Para um leigo, uma “teoria” é uma especulação, um palpite, um “chute”.● Para o cientista, uma teoria é um conjunto de hipóteses e enunciados dela derivados, sujeitos à verificação (refuta- ção) experimental. 39
  • 40. A escala de teorias de Penrose (1989)1. Teorias experimentais (especulativas): supercordas, supersimetria, GUTs.2. Teorias úteis: cromodinâmica quântica (QCD), unificação eletrofraca.3. Teorias soberbas: Relatividade, eletrodinâ- mica clássica, eletrodinâmica quântica (QED), teoria sintética da evolução. 40
  • 41. Mito 2 Uma vez aceita, a teoria da evolução conduziria ao“darwinismo social”. 41
  • 42. Darwinismo social?● Herbert Spencer (1820 – 1903): “sobrevivência do mais apto”.● Confusão entre sucesso econômico e sucesso biológico.● Confusão entre “aqui que é” e aquilo que “gostaríamos que fosse” (guilhotina de Hume).● Justificativa para o imperialismo europeu. 42
  • 43. Mito 3A teoria da evoluçãosignifica que tudo embiologia acontece por acaso. 43
  • 44. A evolução se dá em duas etapas1. Variações (mutações) ocorrem de maneira aleatória.2. Os indivíduos portadores das mutações mais vantajosas são selecionados.● Embora as mutações sejam aleatórias, o processo de seleção é determinístico. 44
  • 45. Mito 4 A teoria da evolução éfalsa, pois a simplicidade não pode dar origem à complexidade. 45
  • 46. A complexa vida das formigas● A rainha é uma reprodutora, não uma administradora.● Formigas individuais não são muito inteligentes e odebecem a regras muito simples.● Formigueiros são exemplos de sistemas adaptativos complexos. 46
  • 47. Emergência● Emergência é a capacidade de sistemas complexos surgirem a partir de uma multiplicidade de interações simples.● Comportamento emergente.● A complexidade não é irredutível! 47
  • 48. Lembre-se: “A evolução é maisesperta do que você!”Leslie Orgel, 1927-2007 48
  • 49. VA origem da vida,do universo e de tudo mais... 49
  • 50. Três problemas fundamentais1. A origem do universo.2. A origem da mente.3. A origem da vida. 50
  • 51. 1 – A origem do universo● Se a teoria das supercordas estiver correta, o espaço, o tempo e a matéria podem ser vistos como proprie- dades emergentes das supercordas e do boson de Higgs. 51
  • 52. 2 – A origem da mente● Em um primeiro nível, a mente pode ser vista como um comportamento emergente das conexões neurais.● Em um segundo nível, a emergência se dá também a partir da linguagem e das relações sociais. 52
  • 53. 3 – A origem da vida (abiogênese)● Abiogênese aristotélica (geração espontânea): a vida surgiria constantemente a partir de matéria não viva.● Abiogênese moderna: a vida surgiu uma ou mais vezes, há 3,8 bilhões de anos. 53
  • 54. Importante:abiogênese e teoria da evolução são doisproblemas diferentes e separados! 54
  • 55. Abrangência da teoria da evolução 55
  • 56. DNA (Ácido Desoxirribonucleico)● Ácido nucleico que contém toda a informação genética dos seres vivos.● Genes são segmentos de DNA.● Componentes (bases nitrogenadas): adenina-timina, guanina-citosina.● Nucleotídeo = base nitrogenada + fosfato + açúcar. 56
  • 57. RNA (Ácido Ribonucleico)● Intermediário no processo de síntese de proteínas.● Tipos: mensageiro, ribos- sômico, transportador, etc.● Componentes: adenina- uracila, guanina-citosina. 57
  • 58. DNA e proteínas● A vida depende do DNA.● O DNA é feito de proteínas, mas...● O DNA também é o responsável por codificar as proteínas. 58
  • 59. Hipótese do mundo do RNA● Alexander Rich (1963), Carl Woese (1968), Walter Gilbert (1986) e outros.● O mundo do DNA foi precedido por um mundo mais simples: o mundo do RNA autorreplicante. 59
  • 60. Síntese de aminoácidos● Stanley L. Miller, Harold C. Urey (1952).● Simulação da atmosfera primitiva.● Água + metano + amônia + hidrogênio + energia = aminoácidos (glicina e outros). 60
  • 61. Síntese de Citosina e Uracila● John Sutherland et al., maio de 2009.● Cadeia complexa de reações produz 2-amino-oxazol, uma molécula estável e volátil, ligada a um pedaço de base nit.● Vaporização e condensação permite acúmulo de moléculas purificadas e posterior formação de açúcares e bases nitrogenadas completas, ligados um ao outro.● Radiação UV elimina nucleotídeos “errados”, deixando apenas aqueles da Citosina e Uracila.● Falta descobrir um caminho para Adenina e Guanina. 61
  • 62. A vida emerge da matéria não vivaProbabilidade: menor do que uma em um trilhão.Contudo, eventos improváveis acontecem o tempotodo... 62
  • 63. Conclusão A resposta para apergunta sobre a vida, ouniverso e tudo mais é: comportamento emergente! 63
  • 64. Para saber mais● “O quark e o jaguar – as aventuras no simples e no complexo”, Murray Gell-Mann, 1994. 64
  • 65. Ufa! É o Fim!Obrigado 65

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