Existe “mau design” no sistema de visão humano?

Por Rich Deem

O olho dos vertebrados é um órgão bastante excepcional em termos de funcionalidade. A luz passa através da córnea, e depois através das lentes onde é focada sobre a retina – que contém fotoreceptores (hastes e cones) como forma de detectar a luz (ver o diagrama à direita).

Cada haste e cada cone que recebe luz, dispara um sinal em direcção ao aparelho neural, que transmite o sinal para o nervo óptico, que depois passa pelo cérebro como forma de ser processado. No cérebro, ocorre um processamento curioso, incluindo a inversão da imagem e a interpretação do que é visto (mas isso é outra história que não pode ser falada aqui).

O olho dos invertebrados é muito mais simples para além de ser muito diferente, especialmente no que toca o design da sua retina. A retina dos invertebrados é composta por fotoreceptores que estão voltados para a luz que chega, seguida pela camada neuronal, e as camadas subjacentes que fornecem os nutrientes e o oxigénio através da cama capilar.

No entanto, é dito com frequência que a retina dos vertebrados se encontra “invertida” visto que as camadas neuronais do olho estão voltadas para a luz e os fotoreceptores encontram-se, na verdade, “de costas” para a luz incidente. Os evolucionistas defendem que este arranjo é o resultado da evolução improvisada onde erros óbvios de “design” foram acomodados através de alterações mutacionais sucessivas como forma de fazer com que o aparato opere duma maneira funcional. Segundo Dawkins, um dos mais importantes defensores da teoria da evolução:

Qualquer engenheiro iria naturalmente assumir que as fotocélulas estivessem voltadas para a luz, e com as suas conexões voltadas para trás em direcção ao cérebro. Ele haveria de se rir de qualquer sugestão de que as fotocélulas pudessem apontar na direcção contrária do sítio donde chega a luz, com as suas conexões começando no sítio mais próximo da luz.

No entanto é precisamente isto que acontece na retina de todos os vertebrados. Cada fotocélula está, para todos os efeitos, ligada de forma invertida, com as suas ligações a surgirem na zona mais próxima da luz.

A ligação tem que viajar toda a superfície da retina para um sítio onde mergulha através dum buraco na retina (o assim chamado “ponto cego”) para se unir ao nervo óptico.

Isto significa que a luz, em vez de ver-lhe conferido acesso irrestrito de passagem até às fotocélulas, tem que atravessar uma floresta de ligações, presumivelmente sofrendo pelo menos algumas atenuações e distorções (na verdade, não muito, mas mesmo assim, é o princípio da coisa que iria ofender qualquer engenheiro de mente organizada.

Não sei qual é a explicação exacta para este estado de coisas. O período evolutivo relevante foi há muito tempo. (1)

Dawkins não sabe o porque do olho dos vertebrado estar construído da forma que está porque ele não entende a forma como o olho funciona. De facto, a retina está construída com capacidades de captação de luz ligeiramente sub-óptima de modo a que ele funcione pelos menos algumas décadas. Se o sistema de visão estivesse construído tal como o “engenheiro de mente organizada” de Dawkins construiria, ele nunca chegaria a funcionar.

Antes de mais, temos que ter uma pequena introdução em torno da física da luz. O espectro electromagnético emitido pelo Sol é composto por muitos e variados comprimentos de onda, sendo que uma pequena percentagem da mesma é visível a olho nu (370-730 nanómetros).

As ondas quase-visíveis incluem as mais longas (infra-vermelhos) e as mais curtas (ultra-violetas). A quantidade de energia dentro de cada uma das ondas é inversamente proporcional ao comprimento das ondas. Logo, a energia electromagnética que é composta por ondas mais curtas (por exemplo, a luz ultra-violeta) é mais energética.

Embora o aparato visual não consiga detectar as ondas mais energéticas, ele é mesmo assim afectado pelas mesmas visto que todo o sistema encontra-se exposto à totalidade do espectro. Em contraste, o resto do corpo encontra-se protegido da luz altamente energética através da pigmentação (melanina) presente na pele. Mesmo assim, passar uma vida inteira a expor as células da pele à luz pode resultar na destruição do ADN,  o que pode levar ao aparecimento do cancro.

O olho tem uma camada única de células, os Epitélio de Pigmentado da Retina [“Retinal Pigment Epithelium” = RPE], que têm um mecanismo complexo para lidar com  as moléculas tóxicas e com os radicais livres produzidos pela acção da luz.

Enzimas específicas tais como os superóxido dismutase, catalases, e peroxidases estão presentes para eliminar moléculas potencialmente prejudiciais tais como o peróxido de hidrogénio. Antioxidantes tais como o a-tocoferol (vitamina E) e o ácido ascórbico (vitamina C) encontram-se disponíveis como forma de reduzir os estragos oxidativos.

Devido aos estragos contínuos causados pela luz, os discos (bem como os fotopigmentos) das células do fotoreceptor são constantemente substituídas pelo RPE. (2,3) Se assim não fosse, os fotoreceptores rapidamente acumulariam defeitos fatais que iriam impedir o funcionamento. Para além disso, as células RPE têm o pigmento melanina, que absorve a luz extraviada e dispersa como forma de melhorar a acuidade.

O RPE está em contacto com a camada coróide, que contém uma enorme cama capilar, que tem o maior fluxo de sangue por grama de qualquer tecido o corpo. Porque é que o fluxo sanguíneo é tão elevado na coróide?

Uma vez que o RPE e as células fotoreceptoras estão em regeneração constante, eles precisam duma elevada taxa de troca de oxigénio e de nutrientes. Para além disso, parece que a elevada taxa de fluxo sanguíneo é necessária para remover o calor da retina como forma de impedir danos resultantes da luz focada (o velho fenómeno da lupa ao Sol). (4)

Dito isto, porque é que o design do “engenheiro com mente organizada” de Dawkins é uma ideia tão má? Dawkins pensa que a camada neural deveria estar sob os fotoreceptores, colocando-os entre os fotoreceptores e a coróide. Onde é que ficaria o RPE (que é necessário para a regeneração dos fotoreceptores)? Se por acaso ele ficasse entre a camada neural e a coróide, ficaria demasiado longe dos fotoreceptores para os regenerar constantemente.

Para além disso, este design iria colocar outra camada entre os fotoreceptores e o seu fornecimento de sangue, reduzindo a substituição de oxigénio e de nutrientes e minimizando a eficácia da coróide na remoção do calor dos fotoreceptores. A ideia de Dawkins duma “boa” evolução iria impedir que os fotoreceptores fossem regenerados, o que causaria estragos térmicos. Tal design iria entrar em colapso no primeiro ano de uso.

Ainda bem que Deus não criou da forma como os evolucionistas criariam!

– http://bit.ly/1GCnOfp

Referências:

1. Dawkins, R. 1986. The Blind Watchmaker: Why the evidence of evolution reveals a universe without design. W.W. Norton and Company, New York, p. 93.
2. Kennon Guerry, R., Ham, W.T., Mueller, H.A. 1998. Light toxicity in the posterior segment. In Tasman W., Jaeger EA. (eds.), Clinical Ophthalmology, Lippincott-Raven, New York, vol. 3, ch. 37.
3. Young, R.W. 1982. The Bowman Lecture: Biological renewal: Applications to the eye. Trans. Ophthalmol. Soc. UK 102 :42-67.
4. Parver, L.M., Auker, C., Carpenter, D.O. 1980. Choroidal blood flow as a heat dissipating mechanism in the macula. Am. J. Ophthalmol.89:641�646.

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