A vida da Russinha

Homeostase e Complexidade Irredutível

A complexidade do mecanismo de coagulação tem sido citado como prova para a existência de inteligência divina e a cascata de coagulação tem sido o centro do palco de um debate fascinante entre os fundamentalistas cristãos e biólogos evolucionistas.

A análise deste debate nos incentiva a pensar sobre a hemostasia em termos evolutivos.

Projeto complexo refere-se a um objeto cujas partes constituintes são organizados de uma forma que é improvável que tenha surgido por acaso.

No início do século 19, William Paley observou que 'todas as manifestações de design, que existiam no relógio, existem nas obras da natureza com a diferença de que do lado da natureza ser em maior escala.

A questão nunca foi se existe complexidade, mas sim como surgiu? No caso de o relógio de bolso ou avião, a resposta é inequívoca. Estes são os produtos de design intencional. No caso de complexidade biológica, o responder, embora possa parecer óbvio para a maioria de nós, hoje, tem sido calorosamente debatido em alguns círculos nos últimos 140 anos.

Uma metáfora descrita por Richard Dawkins em seu livro, Escalada do Monte Improvável . De acordo com essa metáfora, projeto complexo repousa no pico de uma montanha. Dawkins chamado de montanha do Monte Improvável porque as espécies ou órgão não poderiam ter alcançado o cume por acaso.

Há dois lados para a montanha. Durante séculos, a humanidade reconhecido somente o lado com o precipício. Chegar ao cume dependia de saltos gigantes através da intervenção divina ou único

macromutações geração, um processo conhecido como saltation.

1859, Charles Darwin expôs o outro lado da montanha. Ele propôs que a inclinação gradual foi superável pela seleção cumulativa de mutações aleatórias, um mecanismo que veio a ser conhecido como seleção natural.

Como discutido por Dawkins, existem várias regras para escalar este lado da montanha

 Em primeiro lugar, cada passo representa uma melhoria. Toda mudança deve conferir a sobrevivência ou reprodução vantagem.

 Em segundo lugar, o caminho é um caminho para cima.  A espécie ou sistema de órgãos não podem piorar como um meio para eventual melhoria.

Em terceiro lugar, não há saltos súbitos, ou precipitada aumenta em complexidade ordenada. Finalmente, não há mais do que um pico ou mais do que uma maneira de resolver um determinado problema.

Darwin : "Se pudesse ser demonstrado que existiu algum órgão complexo que não poderia ter sido formado por numerosas, sucessivas e ligeiras modificações minha teoria seria absolutamente quebrada.

Isto abriu uma porta para os criacionistas debaterem a respeito.

 O que nos traz de volta para o cascata de coagulação. O mecanismo de coagulação, metaforicamente descansando no pico de uma montanha, de fato, nos impressiona com sua perfeição improvável, tanto assim que os criacionistas têm argumentado que não poderia ter surgido a partir de pequenos começos por um série de mudanças graduais passo-a-passo.

Como podemos testar esta hipótese? Tradicionalmente, existem dois abordagens para estudar a transformação gradual. Uma é o de identificar formas fósseis de intermediários. O outro é  adivinhar.

Uma vez que a coagulação mecanismo não fossilizam, somos obrigados a examinar outros seres vivos, com o pressuposto de que o que funciona para eles devem ter trabalhado para formas ancestrais.  

Em invertebrados inferiores, a coagulação é mediada principalmente por uma resposta celular, de retrair e selar a ferida.  Este mecanismo é a forma rudimentar do tampão de plaquetas.

Coagulação em invertebrados superiores é geralmente mediado pela uma combinação de células e proteína de coagulação. Exemplo carangueijo ferradura que pertencem a uma subclasse que se estende por mais de 500 milhões de anos de evolução

A coagulação em caranguejos-ferradura é iniciada pela agregação de células circulantes, denominado hemócitos.

 A ficha de rede celular é rapidamente reforçada por um gel de proteínas.

Nesta reação, uma proteína de coagulação (coagulogen) é clivado e os produtos resultantes formam um coágulo coagulin

 A clivagem de coagulogen é mediado pela protease de serina, coagulase.

As células circulantes  são liberados apenas com a estimulação, para a formação de coágulos. Assim, mesmo neste sistema hemostático 'antigo', os componentes celulares e de proteínas da resposta hemostática são criticamente acoplados uns aos outros.

Na verdade, uma importante função de coagulin é imobilizar patógenos na superfície da célula da célula, promovendo assim a imersão e eliminação do patógeno. Curiosamente, quando o inativo proteases são clivados, cortados tem o atividade antimicrobiana.

Agora vamos pular algumas centenas de milhões anos na escala de tempo evolucionária e considerar a resposta de coagulação em seres humanos.

 A primeira linha de defesa  celular, envolvendo adesão plaquetária, mudança de forma, a agregação e a libertação.

As plaquetas, comoo homólogo dos  hemócitos dos invertebrados, põe em movimento uma cascata de enzimas que, finalmente, conduz a uma proteína coágulante.

Em seres humanos e outros vertebrados, a proteína de coagulação é fibrinogênio e o seu produto, a fibrina.

A conversão de fibrinogênio em fibrina é mediada pela protease  serina, a trombina. Enquanto nos invertebrados a coagulase é sequestrada nos grânulos de circulação de hemócitos, trombina circula como um precurssor inavtio, protrombina.

Por que os criacionistas adotaram a via de coagulação como um ponto de encontro?

Em primeiro lugar, eles afirmam que o caminho é irredutivelmente complexo, que é dizer que é "composto por vários bens combinados,interagindo peças que contribuem para a função de base, em que a remoção de qualquer uma das peças faz com que o sistema perda a eficiencia e deixe de funcionar "