março 3, 2014

Cristais de gelo: Complexidade surgindo naturalmente?

 

 

 

 

 

 

ice  Cristais de gelo… Magníficas estruturas da natureza, dotadas de uma geometria complexa, fascinante por excelência! Não apenas isso, tal maravilha é usada como exemplo cabal de complexidade surgindo aleatória e independente de qualquer influência racional, como que, acreditem, isso provasse que a vida pode, de fato, surgir por meios naturais e auto-causados.

 

 

Um dos ícones de renome que explicitamente alegam isso atende pelo nome de Victor Stenger, físico com PhD, correspondente do The Huffington Post, que em um post 1 dedicado a ensinar como debater cristãos apologéticos, responde a seguinte pergunta:

 

“The obvious presence of design and complexity in the world, especially in life, proves there was a designer.”

“A óbvia presença de design e complexidade no mundo, especial na vida, prova que houve um designer”

 

Eis abaixo, parte de sua resposta, que iremos discutir neste post:

 

“In physics as well as biology, simplicity begets complexity. A beautiful snowflake comes from unstructured water vapor. The notion that intelligent design is necessary for the complexity of the universe is completely wrong.”

“Na física, assim como na biologia, simplicidade gera complexidade. Um belo floco de neve surge de um vapor d’água desprovido de qualquer estrutura. A noção de que design inteligente é necessário para a complexidade do Universo é completamente errônea”.

 

Outro indivíduo a fazer uso do mesmo silogismo é Frank Steiger, do site queridinho dos evolucionistas leigos, o Talk Origins 2.

 

” In fact, there are many examples in nature where order does arise spontaneously from disorder: Snowflakes with their six-sided crystalline symmetry are formed spontaneously from randomly moving water vapor molecules. Salts with precise planes of crystalline symmetry form spontaneously when water evaporates from a solution. Seeds sprout into flowering plants and eggs develop into chicks.”

“De fato, existem vários exemplos na natureza, aonde ordem surge espontaneamente de desordem: flocos de neve com sua simetria cristalina de seis lados formam-se espontaneamente a partir de moléculas de vapor d’água movendo-se aleatoriamente. Sais com plano preciso de simetria cristalina formam-se espontaneamente quando a água evapora de uma solução. Sementes brotam como plantas floridas e ovos se desenvolvem (dando origem à) galinhas”.

 

 

A realidade…

 

Será que tais analogias entre flocos de neve e cristais de sal e formas biológicas é válida? Deixemos que especialistas renomados respondam a essa questão:

 

Jeffrey Wicken, sobre sistemas organizados (como uma célula), e sistemas “ordenados” (como um floco de neve):

 

“‘Organized’ systems are to be carefully distinguished from ‘ordered’ systems.  Neither kind of system is ‘random,’ but whereas ordered systems are generated according to simple algorithms and therefore lack complexity, organized systems must be assembled element by element according to an external ‘wiring diagram’ with a high information content …  Organization, then, is functional complexity and carries information.  It is non-random by design or by selection, rather than by the a priori necessity of crystallographic ‘order.’” 3

 

“Sistemas “organizados” devem ser cuidadosamente distinguidos de sistemas ‘ordenados’. Nenhum dos dois é ‘aleatório’, mas  enquanto que os sistemas ordenados são gerados conforme simples algoritmos, e portanto, carecem de complexidade, sistemas organizados devem ser montados elemento por elemento de acordo com um “diagrama” externo, com um alto conteúdo de informação… Enfim, organização é complexidade funcional e carrega informação. É não-aleatório por design ou seleção, mais do que por uma prioritária necessidade de “ordem” cristalográfica.”
 

Ilya Prigogine:

 

“The point is that in a non-isolated [open] system there exists a possibility for formation of ordered, low-entropy structures at sufficiently low temperatures.  This ordering principle is responsible for the appearance of ordered structures such as crystals as well as for the phenomena of phase transitions.  Unfortunately this principle cannot explain the formation of biological structures.” 4

 

“O ponto é que em um sistema aberto existe a possibilidade de formação de uma estrutura ordenada, de baixa entropia, em temperaturas suficientemente baixas. Este princípio de ordem é responsável pelo aparecimento de estruturas ordenadas como cristais, bem como o fenômeno de transição de fases. Infelizmente este princípio não pode explicar a formação de estruturas biológicas

 
Thaxton, Bradley, and Olsen, sobre a termodinâmica da formação de gelo:

 

“As ice forms, energy (80 calories/gm) is liberated to the surroundings…  The entropy change is negative because the thermal configuration entropy (or disorder) of water is greater than that of ice, which is a highly ordered crystal…  It has often been argued by analogy to water crystallizing to ice that simple monomers may polymerize into complex molecules such as protein and DNA.  The analogy is clearly inappropriate, however…  The atomic bonding forces draw water molecules into an orderly crystalline array when the thermal agitation (or entropy driving force) is made sufficiently small by lowering the temperature.  Organic monomers such as amino acids resist combining at all at any temperature, however, much less in some orderly arrangement.” 5

“Ao formar-se gelo, energia (80 calorias/g) é liberada p/ seus arredores. A mudança na entropia é negativa porque a configuração termal entrópica (ou desordem) da água é maior que a do gelo, que é um cristal altamente ordenado. Têm sido argumentado, por analogia com a água se cristalizando em gelo, que simples monômeros podem polimerizar-se em moléculas complexas como proteína e DNA. A analogia no entanto é claramente inapropriada. As forças atômicas que ligam as moléculas de água as alinha em um arranjo cristalino ordenado quando a agitação termal (ou força motriz entrópica) torna-se suficientemente baixa ao reduzir-se a temperatura. Monômeros orgânicos como aminoácidos porém, resistem em se combinarem (agruparem) sob quaisquer temperaturas, quanto mais em algum arranjo ordenado“ 
C.J. Smith:
“The thermodynamicist immediately clarifies the latter question by pointing out that … biological systems are open, and exchange both energy and matter.  The explanation, however, is not completely satisfying, because it still leaves open the problem of how or why the ordering process has arisen (an apparent lowering of the entropy), and a number of scientists have wrestled with this issue.  Bertalanffy (1968) called the relation between irreversible thermodynamics and information theory one of the most fundamental unsolved problems in biology.” 6

 

“O termodinamicista imediatamente esclarece a última questão ao apontar que.. Sistemas biológicos são abertos, e trocam energia e matéria  (com o meio externo). A explicação, no entanto, não é completamente satisfatória, porque ainda deixa em aberto o problema de como ou porque processos ordenantes surgiram (uma aparente redução da entropia), e um número de cientistas tem pelejado com esta questão. Bertalanffy (1968) chamou a relação entre a termodinâmica irreversível e a teoria da informação uns dos maiores problemas fundamentais sem solução na biologia”

 

G.G. Simpson:

“We have repeatedly emphasized the fundamental problems posed for the biologist by the fact of life’s complex organization.  We have seen that organization requires work for its maintenance and that the universal quest for food is in part to provide the energy needed for this work.  But the simple expenditure of energy is not sufficient to develop and maintain order.  A bull in a china shop performs work but he neither creates nor maintains organization.  The work needed is particular work; it must follow specifications; it requires information on how to proceed.” 7

 “Temos repetidamente enfatizado os problemas fundamentais que o fato da organização complexa da vida representa para um biólogo. Temos visto que organização exige trabalho para sua manutenção e que a luta universal por alimento é em parte para prover a energia necessária a esse trabalho. Mas o simples consumo de energia não é suficiente para desenvolver e manter ordem. “Um touro numa loja chinesa” (provavelmente uma alusão a uma expressão típica da língua inglesa) executa trabalho, todavia ele nem cria nem mantém organização. O trabalho exigido aqui é um trabalho particular; ele deve seguir especificações; ele requer informação sobre como proceder.”

 

 

Resumo e conclusão

 

Como pessoas graduadas como Stenger e Steiger podem fazer uso de um argumento tão falho e equivocado é um mistério, mas isso ensina uma bela lição: Filtremos e averiguemos tudo que dizem por aí… Não é porque eles são formados e qualificados que deixarão de cometer erros e enganos; ainda são simplesmente humanos! Apesar de sua estrutura ímpar e elegante, um cristal de gelo em nada se assemelha a uma “mera” proteína, por exemplo, cujo arranjo e organização tridimensional tem de seguir um padrão exato, organizado, cada aminoácido no seu devido lugar, afim do mesmo poder executar plenamente sua específica função dentro do organismo, e tal arquitetura não provém de um mero esfriamento, mas sim de uma série de etapas durante sua elaborada síntese, começando pela tradução de um trecho específico do DNA, e passando por uma verdadeira linha de montagem envolvendo muito maquinário molecular, o uso de 20 aminoácidos diferentes, energia abundante na forma de ATP, enfim.. Depois disso, ainda entra em cena o processo de “enovelamento” da proteína recém-formada, envolvendo outra gama de processos e moléculas auxiliares.

Um floco de neve ou cristal de sal se formando são somente frutos de uma busca atômica por equilíbrio, um estado de baixo consumo de energia e organização molecular simplória por causa da redução na temperatura (e sem a menor presença de informação), como uma mera formação de um batalhão de soldados em marcha… O interessante é que todos os cientistas citados acima aceitam/aceitavam a evolução como verídica, ainda assim foram francos em fazer declarações em harmonia com os fatos científicos. Estranhamente, nenhum acadêmico atual recita esses textos, e pior, acusam que as cita de “misquoting”, isto é, citar a frase de alguém de maneira distorcida!

 

 

Referências

 

 

1 Stenger, Victor How to Debate a Christian Apologist The Huffington Post, 28 Jan 2014 (link)

2 Steiger, Frank The Second Law of Thermodynamics, Evolution, and Probability <http://www.talkorigins.org/faqs/thermo/probability.html>

3 Jeffrey S. Wicken, The Generation of Complexity in Evolution: A Thermodynamic and Information-Theoretical Discussion, Journal of Theoretical Biology, Vol. 77 (April 1979), p. 349

4 I. Prigogine, G. Nicolis and A. Babloyants, Physics Today 25(11):23 (1972)

5 C.B. Thaxton, W.L. Bradley, and R.L. Olsen, The Mystery of Life’s Origin: Reassessing Current Theories, Philosophical Library, New York, 1984, pp. 119-120.

6 C. J. Smith, Biosystems 1:259 (1975)

7 G.G. Simpson and W.S. Beck, Life: An Introduction to Biology, Harcourt, Brace, and World, New York, 1965, p. 465

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