Falácias Lógicas

Você já deve ter notado que as pessoas, em geral, não estão muito preocupadas com a consistência lógica de suas argumentações quando debatem. Isso provoca desperdício de esforço e tempo, pelo menos quando os envolvidos estão interessados em atingir alguma conclusão sincera. É fácil perceber que nem sempre o maior empecilho é lógico. Interações humanas são complexas e envolvem mais do que mero rigor lógico. De qualquer forma é útil compreender quais são as formas de se argumentar e quais são os erros mais comuns neste campo.

Na era da comunicação facilitada pela internet o debate vem perdendo rigor e sendo dominado pela parcialidade, partidarismo, rejeição e ódio entre grupos rivais. Existem muitos motivos, além dos lógicos, para que uma pessoa defenda apaixonadamente um ponto de vista. Ela pode ter se identificado pessoalmente com o argumento, por uso continuado, por tradição ou porque o considera útil para si ou seu grupo social. Pessoas constroem autoimagens baseadas em suas crenças e se sentem atacadas ao verem em disputa aquilo que tanto prezam. Pode ocorrer que alguém se apegue a um conceito durante a argumentação, e brigue por ele, para preservar sua autoestima ou consolidar sua posição como bom debatedor.

Seja qual for a causa geradora de falhas em um debate sempre é útil aprender a formalizar o raciocínio, entender um pouco de lógica ou a falta dela. Isso nos ajuda a manter a clareza de pensamento e sua expressão. Saber analisar argumentos de outras pessoas também nos ajuda a entendê-las, aceitando suas propostas ou as rejeitando quando necessário.

Introdução

Todos os argumentos têm a mesma estrutura básica: Se \(A\) então \(B\). \(A\) e \(B\) são afirmações. \(A\) pode ser formado por uma ou várias premissas, um fato ou suposição usado para a construção do argumento. Às premissas se aplica um tratamento lógico (então) para chegar a \(B\), a conclusão.

Exemplo:
  • A equivalência é um princípio lógico. Se usamos como premissas que \(A = B\) e \(B = C\), usando o princípio lógico da equivalência, concluímos que \(A = C\).

Uma falácia lógica é a aplicação incorreta de um princípio lógico. Um argumento baseado em uma falácia não é válido. Se as premissas são verdadeiras e a lógica é válida então a conclusão é válida. Premissas falsas, mesmo com lógica válida, levam a um argumento inválido, ainda que a conclusão esteja correta. Se todas as premissas são verdadeiras e a conclusão obtida é falsa então ocorreu um erro na argumentação, uma falácia lógica.

Defender a veracidade de uma afirmação é mostrar que as premissas são verdadeiras e a argumentação é válida. Refutar uma afirmação é mostrar o oposto: que as premissas são falsas e/ou a argumentação é falaciosa.

Evidentemente o exame das premissas é o primeiro passo em qualquer argumentação. De nada adianta prosseguir em uma longa série de raciocínios se as premissas estão incorretas. Premissas podem ser falsas, podem não ser sólidas (carregar dúvidas) ou serem apenas expectativas dos debatedores.

Não é raro que um debatedor escolha premissas adequadas ao seu argumento, ignorando as desfavoráveis. Muitas vezes a conclusão esta decidida antes do debate e as premissas são escolhidas “a dedo” para alcançar a meta desejada. Portanto é uma boa prática identificar quais são as premissas usadas, verificando se há consenso entre os debatedores de elas estão corretas. Não é incomum a definição de premissas restritivas “para efeito do argumento”. Deve-se, no entanto, lembrar que as conclusões daí obtidas também sofrem das mesmas restrições iniciais.

Também existem as premissas ocultas, tratadas adiante. Elas tornam mais difícil o exame do argumento. Um desentendimento baseado em uma premissa não declarada não terá solução até que ela seja exposta com clareza.

Exemplos:
  • Um criacionista (alguém que rejeita a teoria da evolução) afirma: “Não posso crer na teoria de Darwin porque não existem ‘elos perdidos’ no registro fóssil”.
  • “Não aceito a legalização do aborto em nenhuma circunstância porque os pequenos fetos são pessoas como nós”.
Darwin

O “elo perdido” é uma referência a um fóssil meio humano meio macaco que provaria a evolução gradual de um animal ancestral parecido com um macaco moderno até seres humanos. No entanto antropólogos encontram toda uma série de fósseis mostrando a mudança gradual entre essas (e outras) espécies. A recusa em aceitar essa evidência está em uma premissa oculta (até que seja declarada) na crença religiosa da criação instantânea dos humanos e de todos os seres. No segundo caso é frequente o debatedor estar se baseando na premissa oculta de que uma alma é associada ao feto logo na concepção e que o aborto será sempre um evento trágico de grandes proporções.

As duas argumentações citadas não podem levar a conclusões válidas, nem a favor e nem contra, apenas com os elementos citados. E certamente nunca chegarão a lugar algum se as premissas ocultas não forem declaradas e justificadas. Em ambos os casos o debate deve ser trazido para níveis mais básicos, na discussão das próprias premissas usadas.

Nossos cérebros, apesar de espetaculares, não estão livres de falhas. Pelo contrário, eles contém erros (ou bugs) conhecidos. Um exemplo desses bugs é a nossa tendência de usar atalhos de pensamento, instrumentos úteis na vida cotidiana mas que podem ser um empecilho quando tentamos ser racionais. Muitos desses processos foram acumulados evolutivamente. Por exemplo, um homem primitivo na savana pode julgar que uma folha em movimento indica a aproximação de um animal perigoso. Vale mais a pena fugir do que ir em busca da verdade.

Além disso não somos compostos apenas por partes lógicas. Humanos necessitam estar em grupo e a adesão à um conceito ou crença é parte essencial da formação desses grupos. Há quem argumente, por exemplo, que a religião foi o único instrumento com força suficiente para agregar populações enormes como as que hoje vivem nas grandes cidades. Você pode mudar de ideia para agradar sua família ou seu parceiro, sem nenhuma consideração lógica.

As falácias lógicas listadas não são independentes. Algumas delas são facetas ou variações de outra falácia. Elas podem ocorrer em grupos, mais de uma falácia na mesma argumentação. A lista que se segue não é exaustiva.

Non sequitur

A expressão latina non sequitur significa não decorre de. É a expressão genérica de uma falácia, da conclusão que não pode ser obtida logicamente das premissas. Afirmações totalmente desconexas são exemplos de non sequitur.

Exemplos:
  • “Minha primeira professora de piano era extremamente nervosa. Todas as professoras de piano são nervosas”.
  • “Sempre vejo meu vizinho com seu cachorro quando saio para caminhar. Acho que ele só caminha quando eu saio.”

Praticamente todas as falácias induzem a um erro do tipo non sequitur. Alguns autores recorrem a essa definição quando a falácia não se encaixa em nenhuma outra bem definida.

Ao homem

A falácia de ad hominem costuma ser mencionada por seu nome em latim e consiste no ataque à quem profere uma afirmação em vez de discutir o mérito da afirmação. Ela tem a intenção de desviar o foco da discussão desacreditando o oponente.

Exemplo:
  • “Você não pode afirmar nada sobre o regime militar de 1964 porque não é um historiador”.
  • “Pessoas céticas não acreditam que OVNIS (objetos voadores não identificados) vêm de outros planetas porque têm a mente fechada”.

Por mais que seja útil ouvir o relato de um historiador sobre eventos do passado, o fato de alguém não ser historiador não invalida suas afirmações no tema. Ele pode ter estudado o assunto ou simplesmente retirado a afirmação de alguma fonte válida, e pode até ter acertado por sorte. Atribuir a descrença sobre a origem extraterrestre de OVNIS à deficiência de quem não quer acreditar é outro exemplo.

De qualquer forma, diminuir o mérito de alguém para derrotá-lo em um debate consiste em ad hominem ofensivo. Também existe um segundo tipo, o ad hominem circunstancial, que ataca a argumentação questionando a motivação de quem debate.

Exemplos:
  • “O prefeito tomou medidas para diminuir a taxa de espalhamento da doença contagiosa na cidade, mas ele apenas quer agradar seu eleitorado e ser reeleito”.
  • A: “Não posso dar emprego a esse candidato porque desconfio de sua integridade. Por que ele foi demitido de seu último emprego”?
  • B: “Você não está qualificado para avaliar o candidato pois só mantém seu emprego por ser parente do patrão”.

Independentemente da motivação do prefeito as medidas tomadas devem ser avaliadas por seus méritos. Ataques ad hominem podem desviar o foco do debate e levar a uma mera troca de acusações.

Como em outros casos de falácias pode ser difícil saber se o argumento empregado tem ou não relevância no contexto da discussão. Um insulto ao oponente não representa, em si, um ad hominem se não for usado como meio de chegar a uma conclusão. O importante é que o argumento não é suficiente para que as partes cheguem a uma decisão. Existem casos, como em um depoimento judicial, em que podem ser extremamente importantes atacar ou defender a credibilidade de quem levanta uma argumentação.

Apelo à hipocrisia

A falácia do apelo à hipocrisia, tu quoque ( que significa: você também) ocorre quando, ao invés de considerar argumentos, o debatedor aponta alguma contradição entre o que a pessoa está defendendo e suas ações ou afirmações prévias. O objetivo é de desviar a atenção do mérito da argumentação, apontando para uma suposta incoerência do adversário. Essa falácia é também uma modalidade de ad hominem.

Exemplo:
  • “Você defende o socialismo mas usa um iPhone”.
  • A: “Se você tratar seus colegas de trabalho com cordialidade você será bem tratado por eles”.
    B: “Mas você é muito grosseiro com seus subordinados”.
  • A: “O cristianismo é bom porque estimula as pessoas a serem melhores em sua vida”.
    B: “Você não poderia afirmar isso porque é um péssimo pai e marido”.

Se a alegação de incoerência for falsa e inventada ela representa apenas um ataque gratuito que pode ter outras consequências além da perversão do debate. Mas, mesmo que seja verdadeira, ela não é uma argumentação válida pois é perfeitamente possível que uma pessoa incoerente esteja dizendo algo válido.

Culpa por associação

A culpar por associação consiste na tentativa de invalidar um argumento porque ele está associado a uma pessoa, ou grupos de pessoas, consideradas de má reputação por quem argumenta.

Exemplos:
  • “O presidente Obama queria estabelecer um sistema de saúde nos EUA semelhante ao de países socialistas, o que é inaceitável”.
  • “Mulheres não deveriam ter permissão para dirigir, como acontece nos países não muçulmanos.”
  • “O catolicismo está desacreditado no mundo porque Hitler era católico.”

O projeto de Obama para o sistema de saúde poderia ser bom (ou não) independente de ter sido o modelo adotado em alguns países socialistas. É um exemplo claro de non sequitur. A conclusão não é consequência lógica da premissa. O segundo exemplo é usado em países islâmicos que, com frequência, buscam se distanciar do comportamento ocidental. Claro que a argumentação só pode ocorrer entre pessoas que concordam com a premissa. Caso contrário ele seria um contra-argumento.

Uma forma de se conseguir aderência mais ampla para a argumentação é usar premissas universalmente (ou quase) aceitas, tais como a rejeição à Hitler e o nazismo.

Apelo às consequências

Uma afirmação pode ser verdadeira mesmo que, em decorrência dela, coisas desagradáveis possam ocorrer ou que tenhamos que concluir coisas de que não gostamos. Da mesma forma as consequências positivas de uma proposição não implicam que ela seja verdadeira. Defender ou refutar um argumento apelando para as suas consequências é uma falácia lógica comum. Reagimos com esperança às proposições com consequências positivas e com temor quando elas são negativas. Nada disso tem poder para tornar uma argumentação verdadeira ou falsa. A falácia do apelo às consequências (argumentum ad consequentiam) pode ser reconhecida como uma pista falsa ou manobra de distração (algo que nos alerta para um problema nos argumentos usados), porque desvia a atenção da proposição original para as consequências que ela gera.

A falácia pode assumir as seguintes formas:

  • Uma proposição é considerada falsa porque, se fosse verdadeira, implicaria ou causaria algo ruim, imoral ou indesejável (subjetiva ou objetivamente).
  • Uma proposição é considerada verdadeira pois, assim sendo, ela implica ou gera algo bom, desejável e moral (subjetiva ou objetivamente).

Muitas vezes essa falácia é também um apelo aos sentimentos.

Exemplos:
  • Historicamente a Teoria da Evolução de Darwin levou à políticas de eugenia. Logo a Teoria da Evolução é falsa.
  • Acreditar em Deus torna as pessoas mais caridosas (ou mais felizes), logo Deus existe.
  • Se a gravidade existe uma queda de um local alto pode machucar ou matar. Logo a gravidade não existe.
  • Uma política de redução dos gases que causam aquecimento global teria um custo alto para a economia das países. Logo esses gases não afetam o clima.
  • A alma humana é imortal, caso contrário não haveria motivo para viver.
  • Se Deus não existisse as pessoas seriam todas assassinas.

O espantalho

A falácia do espantalho consiste em desvirtuar o argumento do seu debatedor para torná-lo mais fácil de atacar, tornando-o uma caricatura deformada (o espantalho) que contém apenas aspectos desfavoráveis ou simplesmente mentirosos. Esse é um tipo de desonestidade intelectual que prejudica a racionalidade do debate. Ela conta com a ingenuidade e ignorância de quem ouve e, quando compreendida, deveria minar a confiança sobre quem usou o artifício pois, se ele é capaz de representar negativamente o argumento do oponente, provavelmente também desvirtuaria seus próprios argumentos positivamente. Deturpar um ideia é muito mais fácil do que refutar as evidências que a apoiam.

Exemplos:
  • “Ana disse que o governo deveria investir mais em educação. Bela respondeu dizendo que Ana odeia o Brasil pois quer que o país fique indefeso sem acesso à verbas para os militares”.
  • A: “Por que o governo só se preocupa com o combate ao crime relegando políticas sociais a um segundo plano”?
    B: “Você subestima o aumento da violência, da quebra de lei e ordem em grande escala. Você deseja uma sociedade onde as pessoas não se sintam seguras”.
  • “Este biólogo quer me convencer de que nossos avós eram chimpanzés que estão agora se balançando entre as árvores, uma afirmação ridícula”.
  • “Se humanos vieram dos macacos por que ainda existem macacos”?

Para tornar o debate mais fácil foi feita uma representação errônea e simplista da biologia evolucionária que afirma a existência de um ancestral comum de humanos e chimpanzés, há milhões de anos.

A falácia do espantalho é uma tentativa de se evitar o real assunto em debate. Ela pode ocorrer por mera ignorância do debatedor ou ser voluntária. Nesse último caso ela é uma atitude de má fé. Uma maneira sutil de fazer isso consiste em desvalorizar as defesas do adversário sem considerá-las, o que viola uma regra básica de um debate que é ouvir com atenção o que o outro diz e procurar compreender o que foi dito.

(1) Citado no site Filosofia na Escola, A falácia do Espantalho.

Um caso muito interessante1 diz respeito ao comportamento de pessoas contrárias ao pensamento da filósofa americana Judith Butler, reconhecida por seus estudos sobre gênero. Em sua visita ao Brasil em 2017 esses opositores se manifestaram contra a sua visita fazendo protestos no aeroporto e em frente ao local do seminário. Um dos manifestantes, um advogado de 24 anos, se explicou da seguinte forma:
“A gente não está aqui pelo tema da palestra, a gente está aqui porque Judith Butler é uma propagadora da ideologia de gênero, uma das principais criadoras e a que mais propaga isso aí. Não é contra as pessoas que são homossexuais ou contra o homem que quer se vestir de mulher. É contra uma ideologia que está sendo pregada às crianças, tentando dizer que mesmo que você nasça homem ou mulher, você pode ter um gênero diferente disso aí. É um absurdo”!

A rejeição à Butler e o protesto foram baseados numa distorção de seu pensamento. Nesse caso é difícil dizer se houve má fé com a distorção intencional das propostas da autora, ou se foi mera ignorância.

Exemplos mais sutis da falácia do espantalho:
  • Ateus odeiam Deus.
  • Ateus não acreditam em nada.

“Cherry picking” ou escolha seletiva de argumentos é uma das formas de construir um espantalho, onde apenas características favoráveis ao argumento são apresentados.

Apelo à autoridade

A falácia do apelo à autoridade consiste em afirmar que alguém, um suposto perito no assunto debatido, afirmou ou concorda com o que está sendo afirmado. O inverso também pode ser usado: as afirmações de uma pessoa não é qualificada sobre um tema devem ser falsas. A autoridade pode ser concedida a alguém que estudou o assunto por muito tempo, que tem formação acadêmica ou é reconhecido pela comunidade. Devemos nos lembrar que uma pessoa ou instituição em posição de autoridade pode estar errada. Também não é impossível que a afirmação de alguém não qualificado esteja correta.

Na prática pode ser bastante difícil lidar com essa falácia. É natural que em um debate se evoque a autoridade de um especialista no tema em questão. Se a autoridade citada for alguém realmente bem informado sua afirmação deverá ter peso no debate. No entanto as conclusões daí deduzidas não devem ser consideradas finais. Um argumento deve ser completo e formado por seus próprios méritos.

Se a opinião de um especialista for usada é necessário compreender porque ele tem esse posição e como ele obteve sua certeza. Muitas vezes é difícil, se não impossível, que pessoas não qualificadas em um aspecto específico do conhecimento compreendam plenamente as afirmações de um cientista, por exemplo. Nesse caso é importante que os debatedores compreendam, pelo menos em princípio, o método científico.

(2) Essas palavras só fazem sentido para quem quer refutar a teoria da evolução, da mesma forma que alguém que não aceita as teorias conspiratórias dos que defendem a “terra plana” não se intitulam “terra-redondistas” ou “terra-bolistas”!

Um exemplo é o debate realizado entre “evolucionistas” e “criacionistas”. A Teoria da Evolução é hoje um esteio básico para todo o entendimento da biologia. Existem inúmeras evidências que comprovam seus postulados, conclusões e previsões. Mesmo assim, principalmente com base na fé religiosa, muitas pessoas, inclusive alguns cientistas, defendem que a vida foi programada e construída por Deus em pouquíssimo tempo. É possível, portanto, encontrar estudiosos “criacionistas” (embora em pequeno número!).

Outro debate importante é sobre o aquecimento global e sua origem nas atividades humanas. Há um consenso amplo na comunidade científica de o aquecimento está ocorrendo. Um número expressivo deles ainda defende que a causa é a descarga de gás carbônico na atmosfera, principalmente devido ao uso de combustíveis fósseis. Existem também, embora em menor número, alguns estudiosos que negam o aquecimento ou que sua origem esteja na atividade humana.

Em ambos os casos a decisão sobre quem tem razão deve passar, necessariamente, por um estudo da questão e dos métodos de conclusão utilizados.

Exemplos:
  • “Impossibilitado de defender a sua posição de que a teoria evolutiva ‘não é real’, Caio diz que conhece um cientista que também questiona a evolução e cita uma de suas famosas afirmações”.
  • “Pilotos da aeronáutica, que são profissionais altamente treinados, relataram ter visto OVNIS no céu. Logo eles devem existir”.

Uma variante mais restritiva e mais fácil de ser refutada é o apelo à autoridade irrelevante.

Apelo à autoridade irrelevante

Ocorre em argumentações que o apelo faz referência a pessoas não habilitadas para opinar. O apelo a uma autoridade irrelevante, alguém que não é um especialista no tema debatido, embora não seja prova do erro, levanta uma dúvida séria sobre a afirmativa defendida. Um exemplo é o apelo a uma autoridade não revelada ou vaga, no sentido em que não se pode conferir qual foi a verdadeira afirmação por ela proferida. Hoje são clássicas as frases do tipo “estudos revelam”, “cientistas provaram”, etc. A falácia ad populum, a crença de que algo deve ser verdadeiro se é defendido por um grande número de pessoas, é outro exemplo. Outra forma clássica é o apelo à sabedoria antiga, onde se assume que algo é verdadeiro porque foi originado num passado distante. Da mesma forma o apelo à uma autoridade religiosa pode constituir uma falácia grave.

Exemplo:
  • “A astrologia era praticada há milênios na China, logo deve ter um fundamento”.
  • “Meu pastor afirma que o elo perdido entre humanos e macacos nunca foram encontrados, logo a evolução não existe”.
  • “Não acredito em átomos com prótons e elétrons porque nunca vi nada disso”.

O argumento de antiguidade não serve para mostrar que a astrologia tem qualquer vinculação com a realidade (embora também não sirva para desqualificá-lo). O pastor pode ser bem instruído sobre as doutrinas que ensina mas isso não o qualifica a fazer afirmações sobre biologia. No último caso a autoridade irrelevante, como ele mesmo se declara, é o próprio afirmador.

Falácia naturalista

A falácia naturalista consiste em afirmar que algo está correto ou é bom porque é natural, derivado diretamente de um objeto da natureza. Alternativamente, afirmar que algo é falso, ou ruim (mal) se não está disponível na natureza.

Exemplos:
  • “Medicamentos fitoterápicos não fazem mal pois são extraídos de plantas”.
  • “Alimentos geneticamente modificados são um grande perigo para a saúde humana”.

A falácia naturalista é o conceito de que tudo o que é encontrado na natureza é bom por princípio. Ela foi usada na base do Darwinismo Social, a crença de que ajudar pobres e doentes seria algo contrário à evolução, que depende da sobrevivência do mais adaptado. Hoje os biólogos denunciam isso como uma falácia pois eles pretendem descrever o mundo natural com honestidade, sem fazer apelos morais àquilo que julgamos ser normas de comportamento. Um exemplo é a afirmação: ‘se pássaros e outros animais cometem adultério, infanticídio e canibalismo então humanos também podem fazer isso’.” (Steven Pinker, The Blank Slate)

Remédios fitoterápicos podem ser danosos à saúde como qualquer outro remédio, principalmente se tomados em doses exageradas. Algumas plantas são venenosas, mesmo em baixas dosagens. Alimentos geneticamente modificados tem sido usados há muito tempo sem que nenhum efeito colateral para a saúde humana tenha sido detectado. Vale lembrar que a absoluta maioria dos produtos que hoje consumimos, inclusive verduras e frutas, não estão em sua forma natural mas passaram por longo processo de alteração por meio de seleções não naturais.

Esse significado do termo “falácia naturalista”, como idêntico à “apelo à natureza” e algo diferente do significado original, tem sido bastante empregado na atualidade.

A falácia do equívoco

A falácia do equívoco consiste na exploração de significados ambíguos de palavras que são usadas de maneiras diferentes durante o argumento para sustentar uma conclusão infundada. Por isso, em qualquer debate, os termos usados devem ser claramente definidos dentro do contexto em que são aplicados. Quando se emprega o mesmo sentido para uma palavra em todo o argumento, ela está sendo usada de modo unívoco ou inequívoco.

Exemplo:
  • “Você diz que não tem fé mas quando age com fé o tempo todo. Fecha negócios, confia em amigos, acredita que o sol vai nascer pela manhã”!

Aqui, o significado da palavra “fé” é usado à princípio como crença espiritual num criador e depois muda para uma questão de confiança em outras pessoas ou eventos naturais.

Um exemplo clássico pode ser encontrado na discussão entre religião e ciência. A expressão “por que” pode ser empregada com o significado de “quais são as causas”, e nesse sentido ela é plenamente contemplada pela busca científica. Um objeto cai porque é atraído pela massa da Terra e essa atração obedece a lei da gravitação de Newton. Essa lei não é completa e não explica a causa da atração mas apenas a sua forma. Essa limitação foi saneada (em certa medida) pela teoria de Einstein que explica a atração entre massas como causada pela curvatura do espaço-tempo. Mas, se a expressão for usada com o significado “com qual propósito”, algo que pode ser importante para a abordagem religiosa, ela não terá nenhuma resposta científica.

Exemplo:
  • “A ciência pode explicar como as coisas funcionam mas é incapaz de nos explicar porque existimos, porque alguma coisa é correta ou imoral. Portanto precisamos de outra fonte, como a religião, para nos dizer porque as coisas acontecem, o que é ético e o que não é.”
  • “Um amigo estava caminhando na calçada quando foi atingida por um tijolo que se soltou, provocando sua morte. Por que logo ele foi atingido?”

A ideia de propósito em geral envolve motivação moral que são importantes para a psique humana mas que não tem representação real na natureza. No exemplo do tijolo solto, houve motivação para que o tijolo atingisse a pessoa? Alguma justiça ou injustiça foi aplicada?

A falácia do equívoco pode estar baseada em uma falha geral na definição dos termos.

Exemplo:
  • “O homem é o único animal racional. Mulheres não são homens, logo nenhuma mulher é racional.”
  • “Beto disse que deve chover hoje. Mas não acho que nuvens não vão atender a sua expectativa.

O uso da palavra “homem” (bem equivocado!) se refere à “humanidade”, e não ao gênero. Esse é um erro comum como se vê no uso universalizado de expressões como “Declaração dos Direitos Fundamentais do Homem”. No segundo caso a palavra “deve” foi usada como “é provável”, mas o outro a interpretou como “desejo que”.

Falsa dicotomia

A falsa dicotomia, ou falso dilema, é um erro lógico que consiste em excluir todas as possibilidades de resolução de uma questão deixando apenas duas categorias possíveis. Essa falácia procura estabelecer a verdade de uma afirmação em contraposição a uma única posição divergente oposta à primeira, em geral mal escolhida e fácil de refutar. Com frequência as posições consideradas representam facetas extremas de alguma questão que suporta um espectro vasto de opções. Ela se aproveita do chamado “pensamento binário”, uma consequência da crescente radicalização das posições em voga na atualidade. Ao rejeitar uma das opções apenas a versão oposta pode ser verdadeira. Essa forma de pensamento provavelmente decorre do fato de que, muitas vezes na natureza, as coisas realmente são dicotômicas, tal como a ocorrência de um evento. Algo ocorreu ou não ocorreu!

Exemplo:
  • “Marcos falou contra o sistema capitalista, logo ele é comunista.”
  • “Se não reduzirmos os gastos públicos nossa economia entrará em colapso.”
  • “Brasil: ame-o ou deixe-o.”
  • O universo não pode ter sido criado do nada, então deve ter sido criado por Deus.

O proponente de um falso dilema pode agir de forma desonesta, ocultando as demais possibilidades, mas também pode ignorar que elas existam. Em qualquer dos casos é útil que um dos debatedores possa ter uma visão mais ampla do problema, apresentando soluções adicionais.

O oposto dessa falácia também ocorre no falso contínuo, que consiste em amenizar diferenças de coisas que são, de fato, extremos opostos. Ela consiste em tomar duas coisas distintas e antagônicas e buscar amenizar a diferença entre elas sob a o argumento de que são parte de um espectro contínuo.

Exemplo:
  • “Políticos de extrema direita e de extrema esquerda são idênticos. Todos são apenas políticos”.

Causa questionável

A causa questionável ou causa falsa é a confusão, muito frequente, entre correlação e causalidade. A falácia que consiste em estabelecer, sem provas, que a causa de alguma coisa é um evento anterior ou simultâneo a ele. Ela é denominada também pela expressão latina post-hoc ergo propter hoc que significa “depois disso, logo causado por isso”. Se um evento ocorre depois de outro assume-se que ele foi causado pelo primeiro.

Causalidade?

A correlação entre eventos pode ser pura coincidência ou resultado de algum outro fator. Sem evidências extras não é possível concluir que um evento causou o outro. Existem inúmeros exemplos clássicos de coisas que exibem comportamentos sincronizados (talvez aproximadamente) por algum tempo sem que um seja o causador do outro.

Exemplos:
  • Em uma universidade (fictícia) se verificou que 80% dos alunos que abandonam cursos tiravam notas abaixo da média. Logo se conclui que o baixo desempenho é a causa da evasão.
  • “Na década de 1990 o envolvimento das pessoas em grupos religiosos e o uso de drogas estavam em alta. Portanto a religiosidade provoca o uso de drogas”.

Nesses casos as conclusões apressadas geram falácias lógicas. Estudos mostram que existem muitos fatores que causam essa evasão. O abandono do curso e o baixo desempenho podem ter causas comuns tais como acesso do estudante à recursos financeiros e escolha errônea da carreira. Pode ocorrer que as drogas incrementem a religiosidade, que as variáveis estejam atreladas a uma terceira, ou ainda que sejam totalmente não correlacionadas.

Correlação não implica em Causalidade

Existe também abuso lógico na atitude contrária: a negação de causalidade bem estabelecida por estudo estatístico.

Exemplo:
  • No estudos clínicos de verificação de eficiência de um medicamento novo envolve muitas variáveis que devem ser controladas. Não basta correlacionar o uso de medicamento com a melhora do paciente. Controles usuais são o uso de placebos e de controle randomizado e cego de pacientes que usam a droga, usam o placebo ou não usam nada.
  • Foi observado que o fumo causa câncer. A indústria do cigarro tentou descartar a afirmação alegando que “correlação não prova causalidade”. Vários outros teste foram necessários, tais como associar tempo de uso do cigarro e uso de filtros com a incidência da doença.

Essa busca forçada por explicações causais são uma característica evolutiva de nosso cérebro treinado para encontrar padrões. Ele é falho pois nos faz perceber padrões e relações que não existem. É o que ocorre quando julgamos ouvir alguém invadindo nossa casa quando escutamos um barulho natural ou não ligado a um invasor. Efeito parecido é o da pareidolia, que nos faz ver faces em borrões e manchas.

Exemplo:
  • “Os terremotos e furações estão muito frequentes porque as crianças não rezam mais nas escolas”.
  • “A AIDS é uma doença gerada pelo comportamento imoral de algumas pessoas”.

Resta lembrar que, mesmo que se verifique mais tarde que a suposta causa é responsável pelo evento que se deseja explicar, a afirmação continua falaciosa pois é logicamente incompleta. A falácia seguinte não raro ocorre junto com a causa questionável.

Generalização precipitada

Generalização precipitada é a falácia que ocorre quando se conclui algo a partir de amostra pequena ou específica demais para representar o conjunto sobre o qual se quer decidir algo.

Exemplos:
  • “Alguns adolescentes vandalizaram o praça pública. Adolescentes são sempre mal comportados”.
  • “Em Nova Iorque e fui maltratado por vendedores nas lojas. Americanos são muito grossos”.
  • “A maioria dos brasileiros apoiam o plano do governo federal para aumentar a oferta de empregos diminuindo os direitos trabalhistas. Sabemos isso porque perguntamos a opinião de quase todos os moradores de um bairro nobre de São Paulo.”
  • “As pessoas acreditam que um determinado medicamento funciona bem porque foi testado e aprovado por alguns conhecidos”.

Generalizações precipitadas podem levar a erros catastróficos. Foi o que se deu com a explosão do foguete europeu Ariane 5 em seu primeiro voo de teste. O software de controle do foguete havia sido utilizado sem falhas com o modelo anterior, Ariane 4. No entanto os engenheiros descobriram que nem todos os cenários possíveis de ocorrer no Ariane 5 estavam previstos pelos testes anteriores. Exatamente um desses que causou a falha.

Apelo ao medo

A falácia do apelo ao medo (argumentum ad metum) cria a ameaça de consequências desastrosas caso a proposta do adversário seja escolhida, sem provas objetivas dessas consequências (ou não seria uma falácia). O argumento é portanto baseada em distorções dos fatos, de retórica ou puras mentiras.

Exemplo:
  • “Todos os funcionários dessa empresa devem votar no meu candidato. Se o outro candidato ganhar ele vai aumentar impostos e vocês ficarão desempregados.”
  • “É melhor você me entregar todos os seus objetos de valor antes que a polícia chegue aqui. Senão, os policiais vão colocá-los num depósito e suas coisas ficarão perdidas no depósito.” (Do livro O processo de Kafka).
  • “Converta-se à minha religião e vá para o céu. Do contrário vá para o inferno”.
  • “Respeito sua opinião mas ela te trará muito sofrimento na vida”.
  • “Faça esse plano de seguros pois você pode sofrer um acidente grave”.

Ameaças ostensivas e genéricas tendem a não oferecer evidências e são, quase sempre, tentativas de manipulação. No apelo ao medo há a tentativa de argumentação, em geral obscurecendo a ligação frágil entre a decisão e a consequência nefasta.

Quando um apelo ao medo descreve uma série de eventos indesejáveis como consequência de uma determinada opção, sem mostrar a conexão causal entre a proposta e essas consequências, ele se assemelha à falácia da bola de neve ou rampa escorregadia. Quando o apelo menciona apenas uma alternativa ela pode ser um tipo de falso dilema.

Note que existem afirmações que fazem apelo ao medo mas não são falaciosas. Nesse caso a ameaça pode ser comprovada por estudo ou argumentação posterior.

Exemplo:
  • “Ao dirigir em caso de chuva forte diminua a velocidade, ou você poderá sofrer um acidente”.

A insinuação de medo, incerteza e dúvida é uma técnica usada com frequência em campanhas de marketing (onde se criou a expressão FUD, fear, uncertainty and doubt). Ela é muito usada na busca de fidelização de clientes a uma determinada marca através de sugestão de que háa algum risco na compra de produto de outra marca.

Apelo à ignorância

O apelo à ignorância (ad ignorantiam) consiste em afirmar que algo é verdade apenas porque não foi provado falso. Ele transforma a ausência de evidência em evidência de ausência.

Exemplos:
  • “Não temos como explicar todas as aparições de OVNIs, logo eles são naves de outros planetas.” (Citado por Carl Sagan)
  • “A perceção extrassensorial é um fato pois não conhecemos a totalidade do funcionamento do cérebro humano”.
  • “Não posso entender como humanos podem ter viajado até a Lua, logo isso nunca aconteceu.”
  • “Não temos a menor compreensão de como a vida surgiu na Terra e nem como foram formadas as estruturas biológicas mais complexas. Por isso defendo o desenho inteligente”.

Ela é uma forma de esquecer um fato lógico básico e importante que é o ônus da prova é de quem faz afirmação“. Se afirmo que possuo um unicórnio rosa e invisível guardado no armário eu terei que provar isso, e não esperar que outra pessoa mostre que isso não é possível.

Afirmações extraordinárias exigem evidências extraordinárias. Caso contrário temos que assumir nossa ignorância sobre o fato. Além disso não é correto se afirmar que, coisas para as quais não existem explicação no momento, são inexplicáveis.

Nenhum escocês de verdade

Essa falácia recebeu o nome do exemplo dado por Antony Flew em 1975 em seu livro Thinking about Thinking (Pensando sobre pensar). “Lendo o jornal Hamish se depara com uma notícia sobre um inglês que cometeu um crime horroroso. Ele reage dizendo: ‘Nenhum escocês faria algo tão horrível’. No dia seguinte o jornal traz outra notícia sobre um escocês que cometeu outro crime, ainda mais terrível. Mas Hamish não muda de opinião e afirma: ‘Nenhum escocês de verdade faria tal coisa’”.

A segunda afirmação redefine o que se entende por escocês de forma a manter inalterada a afirmação. Esse tipo de argumento surge quando alguém faz uma generalização sobre um determinado conjunto de elementos e, sendo mais tarde desafiado por evidências que mostram o contrário, ele redefine a natureza de conjunto a que se referia, de forma vaga e arbitrária.

Exemplo:
  • “Programadores são pessoas antissociais e de difícil convívio.” Outra pessoa nega essa afirmação dizendo: “Conheço o Paulo, um programador extrovertido e afável, que se relaciona muito bem com todas as pessoas da empresa”. O afirmador inicial refaz sua afirmação: “Verdade, mas o Paulo não é um programador típico.”

Aqui, não está claro o que ele considera ser um programador típico. Com uma redefinição apropriada do conjunto mencionado, a afirmação seria sempre verdadeira perdendo portanto a sua importância.

Se o debatedor redefine uma categoria flexibilizando o significado do termo usado para definí-la ele pode estar usando também a falácia do equívoco (onde um termo é usado de formas diferentes). Se ele altera o escopo do conjunto para menosprezar o argumento do adversário ele pode estar usando o espantalho.

Falácia genética

Nesse caso a palavra genética se refere às origens de um argumento, tanto histórica como da pessoa que o gerou. A falácia genética ocorre quando um argumento é defendido ou desvalorizado com base em suas origens, sem o exame de seu mérito intrínseco. Ela exibe apreço (ou desprezo) pelo argumento apenas devido às suas origens.

Exemplo:
  • “Ele apoia a greve dos sindicatos porque era um sindicalista antes de se tornar político”.
  • “Estamos no século XXI, não podemos continuar mantendo crenças da Idade do Bronze.”
  • “Carros produzidos na China não são bons porque eu não confio em chineses.”
  • “Não deveríamos continuar usando os termos ‘por do sol’ ou ‘sol nascente’ pois essas expressões foram criadas quando se pensava que o sol girava em torno da terra.”

No primeiro caso não há análise do mérito em se apoiar a greve mas apenas uma tentativa de desvalorizar o apoio com base na origem do político. No segundo não existe uma consideração sobre o porque das ideias antigas não permanecerem válidas. A terceira espera lançar descrédito sobre um produto baseado na desconfiança vaga de quem o produziu. Todas as três afirmações podem ser verdadeiras, mas não devido à argumentação que apresentam. A afirmação sobre geocentrismo parte de uma premissa verdadeira, a origem das expressões, mas desconsidera que as palavras ganharam novo significado com o novo entendimento da astronomia.

Inconsistência

A inconsistência consiste na aplicação de um critério ou regra para apenas alguns membros de alguma classe, deixando indevidamente outros de fora.

Exemplo:
  • “Somos a favor de uma regulamentação forte sobre o uso e comercialização de medicamentos, mas pela liberação da venda indiscriminada de fitoterápicos e complementos alimentares”.
  • “A Bíblia é um livro que só contém verdades e os cientistas são pessoas iludidas por sua própria vaidade. De fato muitos cientistas mostraram que o dilúvio de Noé realmente aconteceu”.

Afirmação do consequente

Teofrasto

Na lógica formal se usa a expressão modo de afirmar (modus ponens) com o seguinte significado: supondo que A implica C (ou seja, sempre que A é verdade C também é) então basta mostrar a veracidade de A para concluir a de C. A é chamado de antecedente, C o consequente. Essa é uma regra de inferência, já citada pelo pensador grego Teofrasto.

Exemplos:
  • Premissa: Se A então C:
    A: Se você tem uma senha válida,
    C: você pode entrar na rede de computadores
    Se sabemos que a premissa A é verdadeira podemos concluir que C é verdadeiro:
    A: Você tem uma senha válida,:
    C: logo pode entrar na rede de computadores.
  • “Uma pessoa nascida no Canadá é canadense.”
    “Bela nasceu em Ontário logo ela é canadense.”

A falácia da afirmação do consequente inverte, erroneamente, a lógica do modus ponens. Ele promove uma inversão da relação de causa e efeito, afirmando que algo é causado por sua própria consequência.

Exemplos:
  • “Carlos é canadense logo ele nasceu no Canadá.”
  • “Dario entrou na rede de computadores, logo ele possui senha válida.”
  • “Pessoas que frequentam bons cursos universitários se tornam cultas. Erasmus é culto, logo cursou boa universidade.”

No primeiro caso é possível que Carlos tenha nascido em outro país e se naturalizado canadense. E a rede de computadores pode permitir o acesso de usuários “convidados”, sem necessidade de senha. Erasmus pode ser um autodidata.

Ladeira escorregadia

A ladeira escorregadia (“slipery slope”, em inglês) é conhecida também como “bola de neve”. Esta falácia busca refutar uma proposta sob a argumentação de que sua aceitação produziria uma sequência de eventos indesejáveis. Aqui também, pode ser correto dizer que existe uma certa chance de que os eventos possam ser produzidos, mas a argumentação falaciosa não oferece prova de que eles são inevitáveis, como se tenta fazer parecer. É frequente que essa argumentação esteja associada ao medo, estando relacionada a outras falácias como o apelo ao medo, falso dilema e argumento a partir das consequências.

Em outras palavras ela afirma que se uma posição for aceita como verdadeira necessariamente posições muito extremas e radicais terão que ser igualmente aceitas.

Exemplos:
  • “Não permite que seu filho jogue video-games violentos. Isso vai torná-lo antissocial, irritadiço e tendente a partir para uma vida de criminalidade”.
  • “O acesso à internet não pode ser livre. Com ele as pessoas frequentam sites pornográficos, o que deteriora a moralidade social e nos leva a um comportamento de meros animais”.
  • “O rock (música) ativa a droga que ativa o sexo que ativa a indústria do aborto. A indústria do aborto por sua vez alimenta uma coisa muito mais pesada que é o satanismo.”

Nenhum dos argumentos apresenta evidências de que existem relações entre as premissas e as conclusões. Argumentos desse tipo muitas vezes estão carregados de premissas ocultas, algumas delas sobre temas que nem o afirmador gostaria de revelar publicamente.

Apelo à popularidade

O apelo à popularidade, ou apelo ao povo (argumentum ad populum), visa mostrar que algo é verdadeiro apenas porque muitas pessoas o aceitam como tal. Ele se baseia na crença comum de que algo aceito pela maioria deve ser verdade ou correto.

Exemplos:
  • “Todo mundo diz que não há problema em mentir, desde que você não seja pego.”
  • “Pode ser contra a lei beber quando você tem 18 anos mas todo mundo faz isso. Então está tudo bem.”
  • “25% da população acredita que o aquecimento global é uma farsa. Logo deve haver alguma verdade nisso!”
  • Dietas de baixo carboidrato devem ser saudáveis pois todos os meus amigos estão fazendo, com sucesso!”
Galileu Galilei

Vários exemplos interessantes podem ser encontrados na história da ciência. Quando Galileu Galilei, com base em suas observações e estudo da obra de Copérnico, concluiu que a Terra girava em torno do Sol ele foi ridicularizado porque era crença comum, mesmo entre as pessoas cultas da época, que todos os astros giravam em torno de nosso planeta. O mesmo ocorreu quando ele viu manchas no Sol, algo impossível para o pensamento da época que considerava a substância celeste como imaculada.

O médico australiano Barry Marshall concluiu que as bactérias H. pylori poderiam causar úlceras estomacais em pessoas infectadas. A comunidade científica rejeitou totalmente a ideia que destoava do pensamento estabelecido na época. Para que seus colegas considerassem seu argumento, em 1984 Marshall se inoculou com essas bactérias provocando úlceras em si mesmo e se curando depois com antibióticos.

O ambiente de publicidade usa a técnica de convencer as pessoas a usar um produto fazendo-as crer (ou perceber) que muitas outras pessoas já o fazem. Independentemente de ser um bom produto ou não a argumentação é falaciosa. Um exemplo é vender um sabonete sob a alegação de que os artistas usam esse produto. Também os políticos se aproveitam de popularidade para serem eleitos e, depois, para impulsionar suas campanhas. É o que faz com que tantas pessoas da mídia, apresentadores de televisão, radialistas, etc., sejam eleitos com tanta frequência. Não é impossível que um apresentador de televisão famoso possa ser um político mas sua fama, apenas, não é suficiente para estabelecer essa afirmação.

Beatles e Stones
Exemplo do argumento sendo usado de forma reversa:
  • Todo mundo ama os Beatles e isso significa, provavelmente, que eles não eram tão talentosos quanto os Rolling Stones, que não se esforçaram tanto para agradar ao grande público.

Raciocínio circular

No raciocínio circular as premissas são tomadas diretamente como sendo a conclusão. Essa conclusão pode ser apenas uma repetição das premissas, ditas em outras palavras. A afirmação, se A é verdade então A, é óbvia mas não acrescenta nada. Em alguns casos podem existir premissas não declaradas, o que torna a falácia mais difícil de ser detectada. Essas premissas podem ter sido consideradas conceitos fundamentais ou de domínio de todos, ou estarem omitidas por má fé de quem faz a afirmação.

Exemplo:
  • “Você está completamente equivocado, pois o que falou não faz o menor sentido.”
  • “Deus existe pois a Bíblia afirma isso. A Bíblia tem autoridade porque foi inspirada por Deus”.

No primeiro caso as duas afirmações significam a mesma coisa. No segundo o argumento é inteiramente inválido pois, para quem não acredita em Deus, ele não pode ter escrito ou inspirado os autores da Bíblia.

Argumentos circulares muitas vezes apenas afirmam tautologias, que são argumentos que devem ser verdadeiros em qualquer leitura que deles se faça, ou seja, a conclusão é a própria premissa. Em alguns casos a conclusão é expressa de modo diferente da premissa, o que é uma estratégia para dissimular a falácia.

Exemplo:
  • “Terapias de imposição de mãos são eficazes porque manipulam a força vital do paciente”.

A definição de “terapia de imposição de mãos” está exatamente na alegada possibilidade de manipulação de uma “força vital”, sem contato físico com o paciente. Para mostrar que tais terapias são eficazes seria necessário apresentar outras provas que não a definição do termo, entre elas a existência da chamada “força vital”.

Petição de princípio

A petição de princípio (petitio principii), algumas vezes chamada de “implorando pela pergunta” (ou begging the question, em ingles) é similar ao raciocínio circular. Esta falácia é a tentativa de inserir a conclusão dentro da premissa, em geral de forma insidiosa e pouco clara. Ela pode aparecer na forma de perguntas que, em si mesmas, já carregam a conclusão desejada. Ela difere do raciocínio circular pois a pergunta ou premissa não precisa ser necessariamente idêntica à conclusão desejada.

Exemplos:
  • “Você já parou de usar drogas?”
  • “Por que os cientistas temem as afirmações dos religiosos?”

A primeira pergunta afirma que a pessoa usava drogas. A segunda supõe que tal temor existe.

Falsa analogia

A consideração de coisas análogas pode ser útil para o entendimento de algo desconhecido, pelo menos em princípio. O organismo de ratos reage de forma análoga ao humano. Teste de medicamentos em ratos podem sugerir efeitos importantes que uma pessoa teria ao usar o mesmo medicamento. Esses efeitos devem ser depois testados em pessoas antes que seja colocado para uso comum.

Um argumento baseado em falsa analogia supõe similaridade entre coisas, pessoas ou situações que não são similares. Ou, pelo menos, não são similares da forma proposta.

Exemplo:
  • “A probabilidade de que um organismo complexo se desenvolva ao acaso é idêntica a de que um tornado passando por um ferro-velho crie um avião”.

Não existe similaridade entre os processos. A evolução não funciona ao acaso, como se costuma afirmar. Ela é o resultado de transformações aleatórias (essa parte ocorre por acaso!) filtradas pela seleção natural. Ela é a acumulação, ao longo de muito tempo, de transformações favoráveis, no sentido de favorecer a preservação e multiplicação dos organismos.

Outra forma de se usar falsas analogias consiste em tomar coisas que são realmente análogas, mas não no aspecto considerado no debate.

Composição e divisão

A composição e divisão são dois tipos de falácias assemelhados. A falácia da composição ocorre quando alguém afirma que um conjunto inteiro de elementos têm um atributo, partindo do conhecimento que alguns elementos do conjunto tem esse atributo. Ou seja, quando se julga o todo por suas partes.

Exemplo:
  • “Em um curral repleto de bois sabemos que cada boi tem (ou teve) uma mãe. Logo todos os bois do curral têm a mesma mãe”.
  • “Cada módulo desse software foi submetido a testes e passou em todos. Portanto podemos integrar os os módulos em um software final, sabendo que ele também passará nos testes”.

Quando as partes de um software (por ex.) são juntadas para formar um sistema, um outro nível de complexidade é criado apresentando novas propriedades e possíveis erros.

O oposto acontece na falácia da divisão, quando se infere que as partes devem ter um atributo que pertence ao todo.

Exemplo:
  • “Esse é um excelente time de futebol. Logo todos os seus jogadores são ótimos”.

Claro que existem ótimos times onde todos os jogadores são bons. Mas também pode ocorrer que as habilidades de cada um deles, combinadas com as de seus colegas, tornem o time de excelência sem que cada jogador particularmente seja tão bom.

O tema é bastante difícil. Um sistema muito complexo pode ser (e geralmente é) composto por grande número de partes simples. A simplicidade das partes não pode ser usada para argumentar pela simplicidade do conjunto inteiro.

Alegação especial

Alegação especial (raciocínio ad-hoc) consiste na introdução arbitrária de novo elementos na argumentação de forma a torná-la válida.

Exemplo:
  • A: “A percepção extrassensorial não foi demonstrada em nenhum experimento controlado”.
    B: “Percepção extrassensorial não funciona na presença de céticos”.

Uma forma de alegação especial é a falácia seguinte.

O Objetivo móvel


O Objetivo Móvel é um método de negação que altera arbitrariamente os critérios exigidos para uma prova. Ele usa a exigência da exibição de evidências que estão além do alcance. Caso novas evidências surjam, atendendo aos critérios anteriores, a meta é empurrada para mais longe de modo a ficar sempre inalcansável. Em alguns casos, critérios impossíveis são exigidos logo no início, movendo a meta definitivamente para fora do alcance da argumentação.

Exemplo:
  • A: “É impossível ir até a Antártica pois existem guardas armados que impedem o acesso”.
    B: “Muitas pessoas já foram à Antártica”.
    A: “Mas só alcançaram as bordas, sem nunca ultrapassá-las”.
    B: “Existem voos do Chile até a Austrália que cruzam o polo Sul”.
    A: “Todas essas pessoas estão mentindo. Todas fazem parte de uma conspiração global para que acreditemos na terra redonda”.
  • Uma pessoa se diz contra o uso de vacinas pois ouviu dizer que elas contêm mercúrio que causaria autismo. Então ela é informada que o mercúrio deixou de ser usado em vacinas mas a incidência do autismo não se alterou. A pessoa então afirma que outro produto na vacina é o causador do autismo. A recusa à vacinação tem causado problemas sérios nas comunidades, inclusive com o retorno de doenças contagiosas consideradas derrotadas.
  • Defensores da terra plana são fonte farta de exemplos de falácias generalizadas, em particular o objetivo móvel. Quando confrontadas com imagens em tempo real feita pela ISS (Estação Espacial Internacional) elas alegam efeitos de distorção das lentes. Imagens do planeta tiradas de fora da atmosfera são tidas como montagens que corroboram sua crença em um complô mundial.


Algo parecido ocorre com aqueles que se recusam a aceitar que o programa espacial levou pessoas até a Lua. Eles possuem um número de argumentos que são mantidos, independente das explicações dadas aos seus questionamentos. Observe que não é fácil alguém demonstrar de forma final que o programa Apolo existiu e foi bem sucedido3 (exceto se você tiver acesso à documentação da NASA ou um laser e souber direcioná-lo para o espelho deixado na Lua pela Apolo 11). Negar isso, no entanto, implica em aceitar uma conspiração entre todas as agências espaciais, cientistas da área, jornalistas, autoridades, etc.


(3) Em julho de 1969 a Apolo 11 levou três astronautas até a superfície da Lua. Eles colheram material do solo lunar e deixaram lá alguns objetos, entre eles um espelho que reflete raios lasers emitidos da Terra. Várias novas descobertas decorreram do experimento, entre elas:

  • A distância da Terra à Lua pode ser medida com precisão milimétrica.
  • A Lua está se afastando da Terra em uma taxa de 3,8 cm/ano.
  • A Lua provavelmente tem núcleo líquido ocupando cerca de 20% de seu raio.
  • A força da gravidade universal é muito estável.
  • A Teoria da Gravitação de Einstein faz predições corretas sobre a órbita da Lua.

Na foto o “Experimento de Alcance de Laser”, espelho deixado na Lua pela Apolo 11.

Definições

Argumento é um conjunto de proposições que buscam concluir alguma coisa ou persuadir outra pessoa por meio do debate. Proposições, ou afirmações, podem ser verdadeiras ou falsas.

Premissas são afirmação usadas como base de um raciocínio ou argumento.

Conclusões são afirmações que decorrem logicamente das premissas.

Uma argumentação correta, ou o debate, é a forma de partir de premissas e obter uma conclusão que logicamente decorre delas. Premissas falsas levarão à conclusões falsas.

Falseabilidade é uma característica de uma proposição que permite que ela seja refutada (desmentida), por meio de raciocínio, uma observação ou um experimento.

Cientificamente hipóteses são argumentações, em geral complexas, que podem ser falseadas. Se as tentativas de falsear a hipótese não forem bem sucedidas ela adquire o status de teoria. Uma afirmação que não é falseável não é uma afirmação científica.

Exemplo:
  • “Existe um universo paralelo que não interage com o nosso de nenhuma maneira”.
  • “A alma humana não pode ser detectada por nenhum instrumento, por mais sensível que seja”.

Nenhuma das duas afirmações são falseáveis.

Falácias lógicas são erros no raciocínio usado para fazer a transição de uma proposição para outra e resultam em um argumento falho. Isso ocorre quando conclusões são obtidas através de premissas que não justificam aquele resultado. Falácias violam princípios lógicos e as regras que norteiam um bom argumento. No entanto é possível que uma conclusão esteja correta mesmo que obtida por meio de falácias. Elas são, portanto, indicações ou alertas para erros. Para uma boa conduta de raciocínio ou debate as falácias lógicas devem ser evitadas.

Hoje é comum se ver discussões (veja por exemplo as seções de comentários na internet) onde uma afirmação é descartada porque o afirmador não fez uma boa defesa de sua afirmação. Não é raro se ver um leigo explicando de forma fraca ou incorreta um aspecto técnico ou científico.

Um argumento dedutivo é uma forma de extrair conclusões corretas de premissas corretas. A conclusão decorre das premissas, como consequência lógica.

Exemplo:
  • “Todos os homens são mortais. Sócrates é um homem, logo Sócrates é mortal.”
Aristóteles

Um argumento dedutivo é válido se não existem falhas lógicas que partem das premissas para alcançar a conclusão. Um argumento é inválido se isso não ocorrer. Um argumento dedutivo é sólido se for válido e suas premissas verdadeiras. Em princípio se busca estabelecer a verdade verificando que as premissas estão corretas e as conclusões decorrem logicamente delas.

Um argumento indutivo é uma forma de coletar evidências parciais para compor uma hipótese mais ampla. Ao contrário do pensamento dedutivo, que fornece resultados verdadeiros (se o processo for logicamente correto), o resultado da indução tem uma probabilidade de estar correto, dependendo do número de evidências coletadas. Quanto melhor se escolher os resultados que nos fornecem evidências para uma conclusão indutiva, mais confiável é essa conclusão.

Exemplos:
  • “Em uma pesquisa eleitoral é impossível coletar a intenção de voto de todos os eleitores. Por isso se entrevista parte deles e se induz qual seria o resultado das urnas”.
  • “Todas as medições feitas até hoje da velocidade da luz no vácuo (geralmente denotada pela letra \(c\)) resultam em \(c = 3×10^8 m/s\). Dai se conclui que essa é uma constante universal”.

Para as pesquisas eleitorais existem técnicas sofisticadas de escolha da amostra (os votos verificados) que melhor representam a população (todos os votos). Quanto melhor for essa escolha menor a faixa de erro envolvida. Quanto à velocidade da luz, não temos como saber se ela é a mesma em um ponto muito distante do universo ou em algum tempo remoto no passado. Uma única medida não compatível bastará para entendermos que essa não é uma quantidade universal.

Na ciência o raciocínio indutivo é geralmente usado na construção dos modelos que são testados e depois se tornam teorias. Um único fato discordante põe por terra toda a teoria.

Teorias científicas devem ter poder explicativo (explicar os fatos já observados) e poder preditivo (a capacidade de prever ocorrências de coisas nunca vistas). A teoria da evolução, por exemplo, prevê que ancestrais comuns devem ser encontrados para quaisquer dois seres vivos na atualidade. Esses ancestrais são encontrados em abundância no registro fóssil.

Exemplo:
  • É possível verificar a idade de fósseis por vários meios. Se um único fóssil for encontrado em uma camada geológica com data diferente da data medida por outros meios, como a datação por carbono 14, a teoria da evolução poderia ser questionada.
  • Se um único objeto com massa de repouso não nula for encontrado com velocidade superior à da luz a teoria da relatividade ficaria questionada.

Redução ao absurdo

Redução ao absurdo (reductio ad absurdum) é uma argumentação válida da lógica formal. Ela assume a seguinte forma: para demonstrar que uma premissa é falsa se supõe provisoriamente que ela seja verdadeira. Em seguida se mostra que essa suposição conduz a conclusão absurda (claramente falsa) ou contraditória com a própria premissa. Se a contradição é derivada de várias premissas se pode concluir que menos uma delas é falsa.

Exemplo:
  • Na matemática essa técnica é bastante usada. Aristóteles em Analytica Priora apresentou a prova de que a raiz quadrada de 2 é um número irracional (não pode ser escrito como uma fração). Para isso ele supôs que esse número pudesse ser expresso como um racional a/b irredutível e concluiu que tanto a como b devem ser par, o que contraria a afirmação de que a fração é irredutível (não pode ser simplificada). Essa demonstração foi muito importante para o pensamento grego porque se julgava que todo número deveria ser um racional.

A navalha de Occam

Occam

A navalha de Occam é um dos princípios básicos norteadores do pensamento lógico, considerado auto-evidente e sem necessidade de demonstração. Ela afirma que entre várias hipóteses formuladas para explicar evidências observadas a mais simples deve ser preferida. A proposta do princípio por William de Occam (1285-1347), monge e filósofo inglês, era um pouco diferente da que usamos hoje e era em princípio usada como argumento teológico.

Exemplo:
  • Imagine que você chega em casa e encontra tudo desarrumado. Gavetas e portas de armários estão abertas e seu conteúdo espalhado pelo chão. Antes de qualquer perícia alguém sugere três hipóteses para explicar o sucedido.
    1. Um ladrão entrou em sua casa para roubar.
    2. Alienígenas do espaço sideral vieram estudar o comportamento humano.
    3. Almas de pessoas já falecidas vieram cumprir algum plano de vingança pessoal.

    Mesmo que se aceite as três hipóteses como possíveis é mais sensato considerar a primeira delas como válida, exceto se provas extraordinárias sugerirem as demais.

Occam não foi o primeiro usar o princípio o princípio da parcimônia. Aristóteles no século 4 a.C. já afirmava coisa semelhante. Em seu livro Análise Posterior: “Podemos supor a superioridade de uma demonstração que é derivada de um número menor de hipóteses.” Mais tarde Ptolomeu afirmou que “consideramos um bom princípio explicar os fenômenos com as hipóteses mais simples possíveis”.

Bibliografia

  • Almossawi, Ali: An illustrated book of bad arguments, The Experiment, New York, 2013.
  • Site Filosofia na Escola A Falácia do espantalho acessado em abril 2020.
  • Crian D., Shatil S., Mayblin B.: Introducing Logic, a graphical guide, Icon Books, London, 2013.
  • New England Skeptics Society’s; Skeptics’ Guide To The Universe: Logical Fallacies, acessado em maio 2020.
  • Steven Novella: How to Argue, março de 2009, acessado em maio 2020.
  • Downes, Stephen: Guia das falácias (trad. Júlio Sameiro); Site Crítica, acessado em maio de 2020.

Como funcionam as vacinas?

Vacinas são a melhor resposta da medicina para alguns dos problemas gravíssimos que sempre enfrentamos.

Leia também: O que é um vírus?

Em 1796 Edward Jenner retirou uma secreção de lesões de vacas infectadas com a varíola bovina, uma forma mais branda que a humana, e injetou esse líquido em um garoto de oito anos. Ela havia observado previamente que pessoas que estavam em contato com aquelas vacas não contraiam a varíola que, na época, matava um número grande de pessoas. O experimento (que hoje jamais seria permitido por nenhum conselho de ética, é claro!) foi bem sucedido e o menino não adoeceu. Esta foi a primeira vacina de todos os tempos, recebendo essa denominação do termo latina vaccus (vaca).

Edward Jenner. Leia: O que é um vírus?, Varíola e Edward Jenner.

Quando microrganismos externos entram em nosso corpo o sistema imunológico desencadeia uma série de respostas na tentativa de identificar e remover os intrusos. Esse processo é contínuo pois estamos sempre em contato com microrganismos que podem ser nocivos. O sistema imunológico consiste em um conjunto complexo de células, tecidos, órgãos e moléculas que cumprem funções específicas em uma resposta coordenada para neutralizar vírus, bactérias, fungos e parasitas. Quando expostos a novas ameaças o corpo tem de partir do zero e construir as defesas necessárias.

Macrófagos são glóbulos brancos que engolem e digerem germes, células mortas ou bastante enfraquecidas. Eles deixam para trás partes dos germes invasores chamados antígenos, que o corpo identifica como perigosos e estimula o ataque de anticorpos. Os linfócitos B são glóbulos brancos defensivos. Eles produzem anticorpos que atacam os antígenos deixados pelos macrófagos. Os linfócitos T são outro tipo de glóbulo branco defensivo. Eles atacam células infectadas do corpo.

O sistema imunológico usa várias ferramentas para combater agentes infeciosos externos. O sangue contém glóbulos vermelhos que transportam oxigênio para tecidos e órgãos, e células brancas ou imunes, que combatem infecções. Esses glóbulos brancos consistem principalmente de macrófagos, linfócitos B e linfócitos T.

1955: Jonas Salk segura 2 garrafas contendo culturas onde foi desenvolvida a vacina para a poliomielite.

Quando o corpo encontra um patógeno pela primeira vez, ele pode levar vários dias para desenvolver as ferramentas de combate à infecção. Frequentemente os sintomas que sentimos em uma infecção são mais provocados pela resposta imune do que pelo agente infeccioso em si. Esses sintomas surgem como tosse, espirros, inflamação e febre que são os sinais de que nossas defesas estão agindo. Essas respostas imunes inatas também acionam uma segunda linha de defesa chamada imunidade adaptativa: células especiais chamadas linfócitos B e T são recrutadas para combater os invasores e registrar informações sobre eles, criando uma memória de como são os invasores e qual a melhor forma de combatê-los.

Apesar de termos esse mecanismo sofisticado de resposta ainda existe risco envolvido. O corpo demora um pouco para desenvolver essas respostas a responder aos patógenos. Há um gasto de energia nesse processo e, se o infectado estiver muito fraco, se for um idoso ou muito jovem, ou se tiver qualquer estado prévio que o debilite, pode ocorrer que o organismo não consiga enfrentar o patógeno, principalmente se ele for muito agressivo. Nesse caso a pessoa infectada pode adoecer gravemente ou até morrer. Quando os antígenos familiares são detectados, os linfócitos B produzem anticorpos para atacá-los.

Como funcionam as vacinas

Vacinas são formas de se introduzir no indivíduo um fator que faça seu corpo reconhecer e atacar um determinado patógeno. Elas ajudam a desenvolver a imunidade simulando uma infecção. Depois depois que o elemento de ataque desaparece o corpo retém linfócitos B e T que são uma forma de memóriai>, capaz de reconhecer e combater o invasor no futuro. Após a vacinação o organismo leva algumas semanas para produzir linfócitos T e linfócitos B. É possível, portanto, que uma pessoa seja infectada antes ou imediatamente após a vacinação porque a vacina não teve tempo suficiente para fornecer proteção necessária.

Tipos de vacinas

Existem alguns tipos diferentes de vacinas:

Vacinas vivas atenuadas: Existem vacinas que contém o organismo (vírus ou bactéria) que se quer combater vivo mas atenuado ou enfraquecido para que não cause doenças graves em pessoas saudáveis. Elas são eficientes para treinar o sistema imunológico pois causam um ataque parecido com uma infecção natural. Exemplos incluem a vacina contra sarampo, caxumba e rubéola (MMR) e varicela (varicela).

Apesar de serem eficazes, a produção de vacinas com organismos vivos atenuados é complexa e existe uma chance de que pessoas com sistemas imunológicos mais fragilizados não consigam derrotar o agente infeccioso e contraiam a doença.

Vacinas de patógeno inativado: Estas vacinas são produzidas por um processo de desativação ou morte do agente patogênico e podem combater vírus e bactérias. A vacina inativada contra a poliomielite é um exemplo. As vacinas inativadas produzem respostas imunes diferentes das vacinas vivas e atenuadas. Em alguns casos pode ser necessária a aplicações de várias doses para se atingir a imunidade desejada. Microrganismos inativados não conseguem se desenvolver dentro do corpo infectado e não adoecem a pessoa vacinada. Mesmo assim eles desencadeiam a resposta imune que ensina o sistema imunológico a reconhecer um ataque de forma que, em caso de um ataque real, o corpo já sabe se defender. Esse mesmo processo funciona na natureza, onde muitas doenças só podem infectar uma vez a pessoa, que depois terá sua imunidade reforçada para aquele microrganismo.

Toxóides: Essas vacinas previnem doenças causadas por bactérias que produzem toxinas no organismo. Em sua fabricação as toxinas são enfraquecidas para não causaram dano à pessoa vacinada. As toxinas enfraquecidas são chamadas de toxóides. Quando o sistema imunológico recebe uma vacina contendo um toxóide ele aprende como combater a toxina natural. Exemplos são as vacinas da difteria e do tétano.

Vacinas de subunidades: São vacinas que incluem apenas partes do vírus ou bactérias. Como essas vacinas contêm apenas os antígenos essenciais, aquelas partes do agente infeccioso que despertam a imunidade no corpo afetado, elas têm menos chance de provocar a doença ou efeitos colaterais. São exemplos as vacinas que usam apenas o envelope protéico de um vírus.

Vacinas conjugadas: As vacinas conjugadas combatem um tipo de bactéria que possue antígenos com um revestimento externo de polissacarídeos, que são substâncias semelhantes ao açúcar. Esse revestimento disfarça o antígeno e dificulta seu reconhecimento pelo sistema imunológico imaturo de uma criança. Vacinas conjugadas são eficazes para esse tipo de bactéria porque conectam (ou conjugam) os polissacarídeos a antígenos contra os quais o sistema imunológico responde muito bem. Essa associação ajuda o sistema imunológico imaturo a reagir ao revestimento e a desenvolver uma resposta imune. Um exemplo desse tipo de vacina é a vacina da influenza, tipo B (Hib).

Está sendo desenvolvida uma nova classe de vacinas chamadas vacinas de DNA. Elas carregam apenas os genes do patógeno que produzem os antígenos específicos reconhecidos pelo corpo para desencadear sua resposta imune. Quando injetados esses genes instruem as células a produzir uma resposta imunológica mais específica e forte. Essa é a variedade mais segura de vacinas porque inclui apenas material genético específico, insuficiente para a reprodução do patógeno nas células infectadas.

Vacinas são uma grande conquista e continuam a fornecer meios eficazes e seguros para combater doenças que, sem elas, continuariam a matar milhões de pessoas no mundo todo ano.

Vacinas que requerem mais de uma dose

Existem algumas razões pelas quais algumas vacinas precisam ser aplicadas mais de uma vez para atingirem eficácia completa. Algumas vacinas (principalmente as inativadas) não produzem imunidade completa com uma única dose. A vacina contra a bactéria Hib, que causa meningite, é um bom exemplo.

Em outras a imunidade começa a diminuir após algum tempo, quando se torna necessária uma dose de reforço, o que pode ocorrer vários anos após a administração da aplicação inicial. É o caso da vacina DTaP que protege contra difteria, tétano e coqueluche: crianças recebem 4 doses iniciais sendo necessária uma dose de reforço aos 4 anos até os 6 anos. Outro reforço é necessário aos 11 ou 12 anos de idade. Principalmente para as vacinas vivas mais de uma dose é necessária para o completo desenvolvimento de melhor resposta imune.

No caso da vacinas contra a gripe, adultos e crianças com mais de 6 meses devem tomar uma dose a cada ano. Isso acontece porque o vírus passa por mutações aceleradas, fazendo com que o sistema imunológico não mais o reconheça. As principais cepas em circulação, mas não todas, são usadas nesse desenvolvimento.

Existem muitas vacinas que usam apenas algumas cepas de vírus quando na natureza uma variedade grande deles é encontrada. É o caso da vacina contra o HPV e a própria gripe. Em princípio se estima que o combate àquelas cepas já causa benefício suficiente para quem toma a vacina. Há muito debate sobre o tema e uma grande esforço para o desenvolvimento de novas formas de vacinação. É considerada inclusive a possibilidade de se aplicar vírus bacteriófagos para combater bactérias que estão se tornando resistentes aos antibióticos.

Conclusão

Muitas pessoas acreditam que só serão imunizadas adquirindo a doença, ou que a imunização natural é melhor do que a fornecida pelas vacinas. Deve-se lembrar que muitas infecções naturais podem causar complicações graves e levar a morte, além de se espalharem de modo perigoso para outras pessoa. Isso acontece até em doenças que as pessoas consideram brandas e não perigosas, como a gripe e a varicela. Mesmos nesses casos não se pode prever quais dos pacientes terão complicações que os levem à hospitalização ou à morte.

A pólio está quase erradicada no mundo.

Como qualquer medicamento as vacinas podem causar efeitos colaterais. Os mais comuns são leves mas não é impossível que ocorram efeitos graves. O estudo desse tema é complexo. Para que uma vacina seja aprovada pelos orgãos fiscalizadores de saúde é necessário que o dano porventura causado por ela seja muito inferior ao benefício que ela traz. Existe ainda a questão do controle coletivo de uma doença. Muitas pessoas não podem ser vacinadas, por fragilidade de seu sistema imunológico ou por terem alergia a algum componente utilizado. Para que toda a comunidade fique livre de uma infecção é necessário que um número crítico de pessoas tenha sido imunizado.

Nos últimos tempos tem surgido movimentos antivacinas, formados por pessoas que preferem acreditar em um influenciador digital ou em algum site explorador de credulidade, e não em seu médico ou nos cientistas. Existem aqueles que negam que doenças possam ser causadas por organismos minúsculos que eles não podem ver. Essa atitude tem causado problemas de saúde pública em todo o mundo, inclusive com o retorno de doenças que estavam quase erradicadas.

Essa tendência é parte de um movimento muito mais grave que agrupa negadores da ciência em várias áreas. Entre esses estão aqueles que defendem com ferveor que vacinas causam autismo, uma correlação nunca encontrada em pesquisas científicas. A melhor vacina para esse fenômeno é o conhecimento.

Bibliografia:

Kelwalin Dhanasarnsombut: How do vaccines work? TEDEd disponível em https://ed.ted.com/lessons/how-do-vaccines-work-kelwalin-dhanasarnsombut, acessado em 11 abr 2020

CDC, Center for Disease Control, USA. Understanding How Vaccines, disponível em https://www.cdc.gov/vaccines/hcp/conversations/understanding-vacc-work.html, acessado em abr 2020.

Novella, Steven; Science Based Medicine: What is an Antivaxer, disponível em https://sciencebasedmedicine.org/what-is-an-antivaxer/, acessado em abr 2020.

O novo Coronavírus

Número total de casos confirmados da COVID-19

O novo Coronavírus


Em dezembro de 2019 começaram a aparecer nos hospitais de Wuhan, China, os primeiros casos suspeitos de infecção por um novo tipo de vírus. As primeiras pessoas infectadas haviam circulado por um grande mercado especializado em frutos do mar e que também vendia animais vivos, sugerindo que a nova infecção fosse um tipo de coronavírus. O mercado foi rapidamente fechado e as pessoas com os sintomas foram isoladas. Um teste para o diagnóstico específico detectou a presença do novo vírus, então denominado SARS-CoV-2 (severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, também chamado de HCoV-19). A doença por ele provocada foi chamada de COVID-19 e 41 pessoas foram diagnosticadas com o vírus, entre elas visitantes e trabalhadores do mercado.

Em 9 de janeiro ocorreu a primeira morte decorrente da epidemia. A Comissão Nacional de Saúde da China confirmou, em 20 de janeiro, que o novo vírus poderia ser transmitido entre seres humanos, quando médicos e enfermeiro começaram a adoecer. Um aumento acentuado de casos ocorreu na China, incluindo pessoas em outras cidades. A preocupação aumentou com a aproximação do Ano Novo chinês, que reúne todos os anos milhares de pessoas em todo o país. Em 23 de janeiro Wuhan foi colocada em quarentena, seguida de cidades em sua vizinhança. Em 24 de janeiro o primeiro caso do novo coronavírus foi confirmado fora da China, na França. A confirmação de casos ocorridos em um prédio de Wuhan levou os pesquisadores suspeitarem de que o vírus possa ter se espalhado pela tubulação de água. O prédio foi evacuado.

Logo no início da epidemia cientistas chineses sequenciaram o genoma do SARS-CoV-2 e disponibilizaram os dados para pesquisadores de todo o mundo. Enquanto isso o CDC (Center for Disease Control) nos EUA verificou que pessoas contaminadas assintomáticas poderiam infectar outras pessoas, o que torna o controle da difusão do vírus mais difícil. Em 11 de março a OMS decretou o estado de pandemia, o que significa que todo os países do planeta estão sujeitos à infecção. Até 18 de abril de 2020 foram confirmados mais de 2 milhões de infectados, com mais de 155 mil mortes em todo o mundo. Esses números devem ser considerados inferiores aos números reais devido à subnotificação, que são casos de infectados e mortos não confirmados ou não registrados oficialmente. Comparado com o surto de SARS (2002-2003), em apenas dois meses o surto da Covid-19 causou um número maior de infecções. O novo vírus parece ter uma taxa de mortalidade bem menor, de 4% comparados com SARS (10%). Mas essa taxa varia muito entre faixas etárias, podendo chegar a ser acima de 15% entre os mais idosos.

A resposta global está sendo rápida para impedir a propagação do vírus. A maior parte dos países adotou medidas fortes para conter o espalhamento da doença. Entre elas está o confinamento das pessoas, a restrição da circulação daqueles que podem ficar em casa. O objetivo do confinamento é o de impedir que muitas pessoas adoeçam simultaneamente, causando colapso do sistema de saúde. Naturalmente o confinamento também traz grandes problemas tais como danos severos à economia dos países. Uma grande recessão é prevista para esse ano de 2020.

Não se conhece tudo sobre o vírus. Existem muitos tipos de coronavírus que usam morcegos e outros animais como hospedeiros. A maior parte deles não consegue transpor a barreira entre espécies para infectar outros animais. Provavelmente uma mutação do vírus permitiu esse espalhamento e dados indicam que a infecção se deu por meio de animais selvagens vendidos no mercado de Wuhan. A doença ataca as vias respiratórias inferiores com sintomas de febre, tosse e dificuldade em respirar. Pneumonia pode surgir em 20% dos casos, com risco para a vida. Acredita-se o vírus se espalhe pelas secreções respiratórias, por exemplo com a tosse ou espirro de um infectado a menos de 2 metros.

O vírus SARS-CoV-2 é um parente próximo do vírus que causou a epidemia em 2002. Ele é o sétimo coronavírus a infectar humanos. Como um vírus novo, significando que sua sequência genética foi elaborada a pouco tempo, não existem medicamentos nem vacinas para combatê-lo. Além disso nosso sistema imunológico não o reconhece e não tem as instruções necessárias para impedir sua proliferação. Tem havido bom sucesso na recuperação dos afetados — o que significa que médicos conseguiram controlar os sintomas da covid-19 por tempo suficiente até o próprio corpo consiga eliminá-lo. Ainda não se sabe se podem ocorrer reinfecções, i.e., se pessoas curadas podem contrair novamente a COVID-19. Existem indicações de que os anticorpos formados durante a primeira infecção podem não durar por muito tempo.

Foram analisadas as agulhas do vírus, projetadas para fora do envelope, que ele usa para se grudar e penetrar nas paredes externas das células humanas e animais. Todas as evidências apontam para uma evolução natural desse vírus, hipótese apoiada pelos dados do genoma SARS-CoV-2 e sua estrutura molecular geral. Esse vírus se assemelha a vírus da mesma família encontrados em morcegos e pangolins.

De onde vieram os SARS-CoV-2s?

Mercado de animais de Wuhan

Com base na análise do sequenciamento genético os pesquisadores concluíram que as origens mais prováveis para o SARS-CoV-2 estão em um dos cenários seguintes:

  • O vírus evoluiu por meio da seleção natural em um hospedeiro não humano e depois saltou para os humanos. Esse mesmo mecanismo deu origem a surtos anteriores de coronavírus quando humanos contraíram o vírus após exposição direta a gatos selvagens (SARS) e camelos (MERS). Acredita-se que os morcegos são o reservatório mais provável para o SARS-CoV-2, pois ele se parece muito com o coronavírus deste animal. Como não há casos documentados de transmissão direta de morcego para humanos isso sugere a existência de um hospedeiro intermediário (como os gatos e camelos, nos casos passados). Nesse cenário o vírus teria desenvolvido os ganchos de ligação com humanos antes da transferência, o que explicaria a rápida difusão assim que os humanos foram infectados.

    Como muitos casos do COVID-19 foram associados com o mercado Huanan em Wuhan é bastante provável que o animal transmissor estivesse à venda neste local. O vírus corona no morcego rhinolophus affinis é 96% (aproximadamente) idêntico ao SARS-CoV-2. Mas suas protuberâncias (as agulhas responsáveis pela fixação do vírus na célula hospedeira) são diferentes, uma indicação de que esse vírus não se afixaria à células humanas. Já o pangolim da Malásia, Manis javanica, que é comercializado ilegalmente na China, é portador de um corona similar ao vírus que afeta os humanos. Para os cientistas essa é uma indicação forte de que o SARS-CoV-2 sofreu mutações dentro de animais, saltando a barreira entre espécies até atingir as pessoas que circulavam no mercado de Wuhan.

    Apesar de que nenhum vírus em animais (nem do morcego nem do pangolim) foi encontrado com as exatas características de um ancestral direto do SARS-CoV-2, as espécies de vírus em animais não são totalmente conhecidas. O hospedeiro ancestral teria que ser abundante na região para que as mutações naturais progredissem ao ponto de gerar um vírus que pode infectar humanos.

  • Outro cenário proposto sugere que uma versão não patogênica do vírus saltou de um hospedeiro animal para humanos e depois evoluiu para seu estado patogênico. Por exemplo, um coronavírus de pangolins, com sua estrutura semelhante à do SARS-CoV-2, poderia ter sido transmitido a um ser humano, diretamente ou através de um hospedeiro intermediário, como gatos selvagens ou furões. Nesse caso a habilidade de se fixar e penetrar a célula humana teria evoluído dentro de um hospedeiro humano, possivelmente através de circulação não detectada na população.

    Todos os genomas já sequenciados de SARS-CoV-2 possuem características comuns, o que leva à conclusão de que possuem um ancestral comum. Estimativas indicam que o ancestral mais recente do SARS-CoV-2 deve ter infectado seu hospedeiro em algum momento entre o final de novembro e início de dezembro de 2019, o que é consistente com a estimativa do surgimento do primeiro infectado. Este cenário presume que houve um período de circulação não detectada do vírus em humanos.

  • Muitos laboratórios em todo o mundo estão desenvolvendo pesquisas com coronavírus do tipo SARS-CoV, fazendo culturas em células e simulações. Em várias circunstâncias foram documentados o escape de SARS-CoV, apesar do alto nível de segurança desses laboratórios. Torna-se, portanto, indispensável pesquisar a possibilidade de que esse vírus tenha escapado de algum destes laboratórios. No entanto a semelhança entre coronavírus de pangolins com os de humanos, possuindo células e mecanismos de invasão celular análogos, tornam essa hipótese menos provável.

Com o que se sabe do vírus hoje é difícil decidir entre essas hipóteses. Se verificado que SARS-CoV-2 infecta humanos já em sua forma patogênica podemos supor que futuros surtos são possíveis, pois a cepa do vírus original ainda pode estar circulando em animais. A segunda possibilidade torna mais improvável um novo surto semelhante.

Apesar da insistente acusação de que essa cepa de vírus possa ter sido desenvolvida em laboratório com fins políticos e econômicos a análise de vários grupos de pesquisa indicam que ela não foi artificialmente manipulada. Esses estudos mostram que o novo vírus não foi desenvolvido a partir de nenhuma das variantes conhecidas de corona vírus, o que seria mais provável no caso de uma manipulação genética intencional.

A maioria das pessoas infectadas com o vírus desenvolve doença respiratória leve a moderada e se recupera sem a necessidade de tratamentos especiais. Os idosos e pessoas com condições prévias, como doenças cardiovasculares, diabetes, doenças respiratórias crônicas e câncer, são mais vulneráveis e suscetíveis de desenvolverem doenças graves.


É provável que em um futuro próximo a maioria das pessoas no planeta tenham sido expostas ao vírus. No momento é importante garantir que o número de doentes com necessidade de intervenção médica não seja superior à capacidade de atendimento em hospitais e UTIs. Por isso é importante desacelerar a transmissão. O isolamento social, com pessoas evitando a circulação tanto quanto possível, é uma forma de retardar o contágio. Outra forma seria realizar o teste em muitas pessoas, isolando apenas os contaminados. A curva na animação mostra que, ainda que um número idêntico de pessoas seja contaminado, se esse processo for mais lento existirá, a cada momento menos pacientes a serem tratados. A curva inicial tem um pico alto ocorrendo em menor tempo, representando o número de doentes se nenhuma iniciativa de desaceleração for feita. A curva final indica o espalhamento no tempo que deve ocorrer se medidas apropriadas forem adotadas. A reta tracejada significa a capacidade médica de atendimento, que pode ser incrementada se houver tempo suficiente para isso.Eventualmente teremos maiores recursos para tratamento dos doentes, ou uma vacina que impeça a infecção. O retorno às atividades normais, após a fase de distanciamento social, deverá ser feito com cuidado, obedecendo critérios científicos. Veja, por exemplo, o artigo em Jacobs Consultoria, Como alguns países europeus retomarão suas atividades escolares.

O vírus se espalha principalmente por meio de gotículas de saliva ou secreção nasal quando uma pessoa infectada tosse ou espirra. Por isso é importante que as pessoas mantenham distância entre si e impeçam o espalhamento de gotícula durante a tosse ou espirro. O período de incubação vai de 1 a 4 dias. Durante esse período a pessoa pode estar contaminada mas não apresentará sintomas da doença. No momento (abril de 2020) não existem vacinas ou tratamentos específicos para o COVID-19 embora muitos ensaios clínicos estejam em andamento. A Organização Mundial da Saúde, a OMS ou WHO (em inglês) tem sido a melhor fonte de informação sobre o vírus e a pandemia por ele causada.

Mortes, COVID-19
O número de mortes pode não ser preciso devido à subnotificação de casos.

Origem dos Vírus

Essa seção trata da origem evolucionária de todos os vírus, e não apenas do novo coranavírus, tratada acima. Apesar de não existirem vírus fossilizados é possível desvendar a histórias de alguns vírus devido ao fato de que os genes de muitos vírus, como os da herpes e da mononucleose (causado pelo vírus de Epistein-Barr), compartilham propriedades com os genes das células que infectam . Isso sugere que eles se originaram como grandes blocos de DNA celular que mais tarde se tornaram independentes. Também pode ter ocorrido que esses vírus surgiram bem no início do processo evolutivo e que seus genes se incorporaram depois ao genoma das células. Alguns vírus que infectam humanos possuem estruturas parecidas com as de vírus de bactérias, uma indicação de que têm uma origem comum. Por outro lado a maioria dos vírus modernos têm em seu genoma segmentos provenientes de diferentes origens, de plantas, animais e outros vírus. Isso representa um problema adicional busca por suas origens.

Considerando que vírus como o do Ebola e Marburg (causador de uma febre hemorrágica) são relacionados com aqueles que causam sarampo e raiva, e são encontrados em poucas espécies, surgiu a sugestão de que todos eles são relativamente novos, em termos evolutivos. É possível que tenham se originado em insetos há milhões de anos e, em algum momento de sua evolução, conseguiram saltar a barreira entre espécies.

Vírus não são um aglomerado fortuito de genes e seu DNA (ou RNA) representa um arquivo genético que está evoluindo no planeta há bilhões de anos. A pesquisa atual considera a hipótese de que eles tenham surgido antes das células mais complexas ou de que o DNA tenha surgido primeiro nos vírus e depois passado para seus hospedeiros por meio das infecções e trocas genéticas.

O origem dos vírus continua um enigma. Sabemos que eles são muito antigos. Vírus muito parecidos infectam organismos nos três domínios da vida (Archaea, Bactéria e Eukarya), o que sugere que eles já existiam antes que esses domínios se separassem de seu ancestral comum, chamado de LUCA, o último ancestral celular universal.

Como eles não formam fósseis são necessárias técnicas moleculares para investigar seu surgimento. Além disso, como o material genético viral ocasionalmente se integra ao genoma dos organismos infectados, que são passados para seus descendentes por muitas gerações, o estudo da genética dos próprios hospedeiros podem revelar coisas interessantes sobre os vírus.

Existem três hipóteses principais que visam explicar as origens dos vírus:

  • Hipótese regressiva: No passado remoto vírus podem ter sido células pequenas que parasitavam células maiores. Com o passar do tempo a informação genética celular não necessária para a realização desse parasitismo foi perdida, deixando apenas o núcleo de RNA ou DNA e os envelopes. Como apoio a essa hipótese encontramos bactérias como a rickettsia e clamídia que só podem se reproduzir dentro de células hospedeiras, da mesma forma que os vírus.
  • Hipótese de origem celular: Vírus podem ter surgido a partir de pedaços de DNA ou RNA que se destacaram do genoma de um organismo mais complexo. Existem nos organismos pedaços de DNA que vagam livres entre as células (os plasmídeos), assim como moléculas de DNA internos à célula mas que se replicam e se movem para posições diferentes daquelas em que estavam (os transposons). Transposons já foram chamados de genes saltadores sendo elementos genéticos móveis que podem ter dado origem de alguns vírus.
  • Hipótese de co-evolução: Essa hipótese propõe que os vírus podem ter evoluído a partir de moléculas complexas de proteínas e ácidos nucléicos simultaneamente com as primeiras células. Eles poderiam ser dependentes da vida celular desde a formação, há bilhões de anos. Existem os viróides, moléculas de RNA soltas que não possuem uma camada protéica e por isso não são considerados vírus, mesmo possuindo características comuns a vários vírus. Os viróides são patógenos importantes das plantas e não codificam proteínas, mas interagem com a célula hospedeira usando seu mecanismo de replicação. O vírus da hepatite delta humana tem genoma de RNA semelhante aos viróides, mas possui uma camada protéica derivada de outro vírus (da hepatite B) e é incapaz de se reproduzir. Ele é considerado um vírus defeituoso que pode se replicar dentro de uma célula mas necessita da presença do vírus da hepatite B para receber dele um revestimento protéico sem o qual ele não poderia se transmitir para novas células. De maneira semelhante existem os chamados vírus satélites como o virófago sputnik que depende de um mimivírus. Esse tipo de vírus pode ser um intermediário evolutivo entre viróides e vírus.

Nenhuma dessas hipóteses é totalmente satisfatória para explicar o que se sabe sobre os vírus. É bem aceito pela comunidade científica que eles são seres muito antigos, provavelmente anterior ao LUCA, o ponto de bifurcação entre os três domínios. Já se sugeriu que os vírus conhecidos não são todos derivados de um único ancestral comum. Se isso for correto houve várias ocorrências do passado, por um ou mais mecanismos, de geração de vírus.

A evolução do vírus é um campo fascinante de pesquisa que continua sendo um tópico importante, mas até que seja resolvido, a questão de como os vírus se encaixam na árvore da vida permanece sem resposta.

Bibliografia:


Leia também: Como funcionam as vacinas?

Outros tipos de vírus

Bacteriófagos, vírus que infestam as bactérias

Já sabemos que, além dos vírus, bactérias representam um enorme desafio à saúde humana. Muitos problemas causados por elas foram resolvidos pela descoberta dos antibióticos. Um exemplo é a tuberculose que matou tantas pessoas no passado e hoje pode ser resolvida com um tratamento com antibióticos.

Felix d’Herelle

Em 1917 a médico canadense Felix d’Herelle, tratando de soldados infectados por bactérias na segunda guerra mundial, fez uma descoberta importante. Ele coletou as fezes de soldados com disenteria, causada pela bactéria Shigella, e passou esse material por filtros finos capazes de impedir a passagem da bactéria causadora. Depois ele desenvolveu culturas de amostras de Shigella e misturou nelas o primeiro líquido filtrado. A bactéria se desenvolveu deixando, no entanto, áreas limpas onde a bactéria estava morta. Herelle concluiu que algum elemento nessas manchas, provavelmente contendo vírus (pois passaram por poros diminutos) , havia dizimado as bactérias. Ele os denominou bacteriófagos ( comedores de bactéria). Mais tarde, com o uso de microscópios eletrônicos, essa descrição foi confirmada. Na visão ampliada foram vistos os fagos formados por pequenas caixas dotadas de pernas, que se aderiam às bactérias e as matavam. Muitas outras espécies de fagos foram descobertas e se entendeu que eles formam uma classe de vírus especializados no ataque à bactérias.

Herelle usou esses fagos no tratamento de soldados. Para se certificar de que o procedimento era seguro ele ingeriu uma porção desses vírus sem adoecer. Primeiro ele tratou pacientes com disenteria e cólera. Depois aplicou o mesmo remédio a doentes de peste bubônica, curando todos eles. Apesar desse sucesso alguns médicos se sentiam desconfortáveis com o uso de vírus vivos como remédio. Eventualmente o desenvolvimento dos antibióticos, que são produtos químicos e proteínas produzidos a partir de fungos e bactérias, tornou obsoleta essa abordagem.

Bacteriófagos, vírus que atacam bactérias

O estudo dos fagos não terminou por aí e existe uma grande chance de que eles ainda se tornem necessários na medicina. Em 1963, na Georgia, então parte da União Soviética, foi realizada um grande teste clínico usando 30.769 crianças. Metade das crianças tomaram um comprimido com fago da Shigella, a outro metade tomou um placebo (pílulas contendo apenas açúcar, no caso). As crianças foram observadas por 109 dias e se constatou que aquelas que ingeriram o fago tiveram 3,8 vezes menos disenteria. Os resultados permaneceram secretos por um tempo devido ao isolamento dos soviéticos com o mundo ocidental. Com a queda da União Soviética, em 1989, esses relatórios começaram a circular e um grupo de pesquisadores no ocidente iniciaram suas pesquisas com fagos, apesar da relutância de muitos em usar vírus ativos como remédios.

Aqueles que são contra o uso desses vírus, além do receio de que eles possam sofrer mutações adversas em nosso organismo, argumentam que cada espécie de fago ataca apenas um tipo de bactéria enquanto os antibióticos matam uma variedade delas. Além disso bactérias sofrem mutações e evoluem para se tornar resistentes aos fagos, o que pode gerar organismos difíceis de serem combatidos. Os que são a favor nos lembram que temos em nossos corpos uma grande quantidade de bactérias (em torno de 100 trilhões) que certamente são alvos de fagos. Além disso qualquer produto que consumimos na alimentação estão repletos de fagos. Eles defendem que a aplicação de fagos de espécies variadas poderia ser usada para aumentar o espectro de eficácia. E, finalmente, que se poderia evoluir fagos artificialmente para dar combate às bactérias resistentes.

Esse é o motivo para a firme controle do uso de antibióticos. Tratamentos incompletos, ou medicamentos indevidamente escolhidos, promovem a proliferação de bactérias resistentes. Antibióticos no organismo ou atirados ao meio ambiente são responsáveis pela proliferação de bactérias que evoluíram para suportar os antibióticos.

Enquanto esse debate se desenrola a prática médica se depara com um problema emergente. Bactérias tratadas com antibióticos evoluem e adquirem resistência. Existem motivos para acreditar que uma bactéria pode se desenvolver ao ponto de não ser suscetível a nenhum dos antibióticos existentes, se tornando uma superbactéria. Nesse caso pode se tornar estritamente necessário lançar mão do uso de vírus para combater bactérias resistentes.

Retrovírus endógenos

No genoma humano, hoje completamente mapeado, existem milhares de segmentos de genes importados de vírus. Considerando que as trocas genéticas entre vírus e hospedeiro, e vice versa, são comuns em microrganismos e em mamíferos, e são parte integrante da história de nossa formação como espécie e indivíduo, cabe perguntar quanto de nosso DNA foi ali colocado por vírus e o que essa parte representa em nossa formação.

Pesquisando a causa de câncer pesquisadores identificaram o vírus da leucose aviária como um dos grandes causadores da doença. Esse vírus pertence à classe dos retrovírus. Em certas condições a célula é forçada a replicar o vírus completo, inclusive com sua capa de proteína. Em seguida esse vírus pode escapar da célula e partir para novas infecções. Nessa operação, algumas vezes, os genes do hospedeiro que estavam desabilitados são reativados por influência do vírus. Esses genes podem causar câncer .

Foi observado que galinhas saudáveis podem portar o vírus e, ainda assim, gerar descendentes sadios. A pesquisa mostrou que os segmentos genéticos do retrovírus estavam incorporados e inertes dentro do DNA das aves. Sob o efeito de influenciadores externos (como produtos químicos ou radiação) esses segmentos podem ser arrancados de dentro das células, provocando a doença nos animais testados. Aves selvagens consideradas ancestrais das galinhas domésticas também têm esses segmentos virais embutidos em seu DNA. Denominou-se então esse tipo de vírus de retrovírus endógeno (onde endógeno significa vindo de dentro). Muitas outras espécies, além das galinhas, carregam esse mesmo vírus.

Alguns segmentos de retrovírus no DNA humano se parecem com segmentos encontrados em macacos. Outros se assemelham aos de outros animais. Hoje se estima que 8% do DNA humano é formado por fragmentos de retrovírus, a maioria deles desativados. Mas também existem aqueles que estão ativos e são úteis para a nossa existência. Por exemplo, quando um feto se desenvolve no ventre da mãe parte de seu material genético é usado na formação da placenta, responsável por levar alimentação da mãe até o bebê. Um retrovírus endógeno, há muito incorporado ao DNA humano, instrui a formação de uma proteína que permite a fixação das células da placenta com o organismo da mãe.

Vírus da Imunodeficiência Humana, HIV (Human Immunodeficiency Virus)

No final de 1980 alguns homens jovens, sem histórico de outras doenças, foram atendidos em hospitais de Los Angeles com uma forma rara de pneumonia causada pelo pneumocystis pneumonia, um fungo bastante comum que o organismos saudáveis conseguem combater sem maiores problemas. Todos eles foram diagnosticados com a incidência de um vírus que ataca as células de defesa do organismo, então denominado HIV. Descobriu-se que esse vírus estava agindo por mais de 50 anos e, até o final da década de 1980, já havia infectado 60 milhões de pessoas, matando quase a metade deles.

Fotografia com microscópio eletrônico de HIV-1 (em verde) brotando de uma cultura de linfócitos. As protuberâncias redondas na superfície da célula representam pontos de montagem de virions sendo expelidos da célula.

O HIV se transmite por meio de fluidos corporais , em particular pelo sangue e sémen. As pessoas se contaminam fazendo sexo sem proteção, compartilhando seringas entre usuários de drogas, através de transfusões com sangue contaminado ou diretamente entre gestante e bebê. Como outros vírus, o HIV insere seu material genético em células hospedeiras, se multiplicam dentro delas e depois escapam para provocar novas infecções. Dentro do corpo infectado o HIV se multiplica rapidamente e é logo combatido pelo sistema imunológico. Eventualmente ele derrota as células de imunização e o paciente fica desprovido de suas defesas naturais, ficando à mercê das chamadas doenças oportunistas que podem levá-lo à morte.

A pesquisa mostrou que o HIV é um tipo de retrovírus, da classe dos lentivírus que infectam também outros mamíferos. Dois tipos desses lentivírus foram encontradas em humanos, ambos descendentes de vírus que antes só afligiam macacos. Uma delas descende de vírus de chimpanzé, outra do cercocebus atys, um macaco encontrado nas florestas do Senegal e Gana. Ambas as espécies são mantidas em cativeiro e usadas como alimento.

No combate ao HIV foram necessárias campanhas educativas para uma mudança de comportamento, principalmente com o uso de preservativos na prática sexual. Como o vírus evolui rapidamente adquirindo resistência às substâncias usadas para combatê-lo, várias drogas antivirais devem ser usadas em conjunto, um coquetel de medicamentos que protege as células de defesa do organismo. Apesar de eficientes estas drogas podem estimular o surgimento de cepas resistentes, forçando a busca por novos medicamentos. Quando um vírus resistente às drogas disponíveis é passado adiante a nova infecção é mais difícil de ser controlada. Uma vacina não foi ainda desenvolvida e, mesmo que exista, ela pode não ser a solução final para o problema. O HIV se multiplica de forma errática produzindo e espalhando muitas mutações. A vacina para uma cepa pode não cobrir variantes que certamente existirão.

O vírus do Nilo Ocidental

Pouco antes do início do ano 2000 foram observadas as mortes de pássaros no zoológico de Bronx, Nova Iorque. O exame dos cuidadores indicou que eles sofreram de derrames internos no cérebro devido a uma encefalite provocada por um vírus endêmico na África, em particular nas nascentes do Nilo. O estudo mostrou também que pessoas estavam morrendo da mesma forma, devido ao mesmo patógeno. Em todas as Américas existe um grande número de vírus, alguns antigos, trazidos pelos primeiros colonizadores que cruzaram o Estreito de Bering há mais de 15 mil anos, outros modernos que migraram para o continente com a colonização europeia ou transportados em navios e aviões na era moderna.

Virus do Nilo Ocidental

O vírus do Nilo é do género Flavivírus, que também inclui os vírus zica, da dengue e da febre amarela. Ele é geralmente transmitido pela picada de mosquitos do género Culex e é conhecido há algum tempo, tendo adoecido pessoas em Uganda, Ásia e Austrália. Também se sabia que ele não depende de humanos para sua preservação, sendo capaz de infectar pássaros, o seu reservatório natural. Quando infecta um pássaro o vírus se multiplica rapidamente danificando diversos de seus tecidos. Mas apesar de estar em grande número no corpo da ave ele não consegue escapar dela para alcançar outras presas. Para isso usam um mosquito como vetor. Mosquitos picam as aves e se infectam. Depois picam um humano (ou outro pássaro) transmitindo para ele o vírus. Apesar da dificuldade adicional de ter que sobreviver em organismos muito diferentes, com essa estratégia o vírus aumenta muito sua capacidade de atingir novos hospedeiros.

Não se conhece exatamente como o vírus chegou na Europa e nas Américas. Ele pode ter cruzado de um continente para outro em um pássaro ou mosquito infectado. Como a variante encontrada nos EUA mostrou ter parentesco com o vírus detectado em Israel é também possível que ele tenha sido trazido de lá, provavelmente junto com o tráfico de animais domésticos. Enquanto na África ele se espalhava em meio a uma população que já possuía anticorpos, nos novos domínios ele provocou uma epidemia de grandes proporções. Nos EUA se registrou 28.961 casos, com 1.131 mortes.

A doença causada pelo vírus do Nilo também obedece a uma sazonalidade, sendo mais frequente no verão, em locais úmidos e chuvosos, quando o mosquito encontra condições ideais para sua proliferação. Infelizmente, com o aumento das temperaturas médias causado pelo aquecimento global também é esperado um crescimento no número de infecções por essa doença.

Síndrome Respiratória Aguda, SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome)

Existe hoje um esforço para identificar novas espécies de vírus com potencial para afetar a saúde humana antes que eles o façam. Muitas populações se alimentam de caça e de animais exóticos que contem vírus que podem adquirir a capacidade de saltar a barreira entre espécies, como já ocorreu tantas vezes. Com o avanço do entendimento sobre o funcionamento de vírus estas novas infecções podem ser mais rapidamente identificadas.

Imagem microscópica eletrônica de uma seção de SARS-CoV no citoplasma de uma célula infectada, mostrando as partículas esféricas e as seções transversais através do nucleocapsídeo viral.

Em 2002 algumas pessoas na China começaram a morrer de uma doença respiratória desconhecida. O problema não teve muita repercussão mundial até que um empresário americano, retornando da China, adoeceu em pleno voo. O voo foi interrompido em Singapura onde o homem morreu. Em pouco tempo pessoas estavam adoecendo em vários países. Sem saber o que causava a doença os médicos deram a ela o nome de Síndrome Respiratória Aguda, SARS.

Em Hong Kong os pesquisadores mapearam os genes de um vírus encontrado nos pacientes, um membro do grupo dos coronavírus. Esse vírus teve sua origem em morcegos, realizando um salto entre espécies para infectar um gato selvagem que, por sua vez, era usado como comida entre os chineses. Com isso foi possível identificar e isolar as pessoas contaminadas, além da proibição da venda dos animais contaminadores, evitando uma crise de maiores proporções. Mesmo assim o vírus da SARS se espalhou pelo mundo causando 8 mil casos de infectados e 900 mortes.

É esperado que novos vírus saltem a barreira entre espécies e contaminem humanos, possivelmente gerando epidemias sérias. Na medida em que as florestas estão sendo devastadas novas espécies animais, antes afastadas de nós, estão cada vez mais próximas. Alguns desses vírus são muito agressivos, como o Ebola. Ele se transmite com facilidade de pessoa para pessoa gerando hemorragias que fazem o doente sangrar por todos os orifícios. No entanto, sendo tão agressivo, o ebola mata seu hospedeiro antes de conseguir se espalhar. Um surto de ebola mata um número relativamente pequeno de pessoas até ser contido.

Varíola

Menina com varíola em Bangladesh , 1973. (Wikipedia)

Programas de vacinação devem alcançar um número suficiente de pessoas para serem afetivos. Existem aqueles que não podem tomar vacinas e ficam protegidos pelos que fora imunizados naquele mesmo ambiente. Um programa pode erradicar um determinado tipo de vírus em um país mas não em outro, fazendo com que o primeiro possa ser reinfectado.

O vírus da varíola afligiu a humanidade durante séculos, causando sofrimento e morte. O infectado tem febres e dores fortes, manchas vermelhas dentro da boca que depois se espalham pelo corpo, doloridas e cheias de pus. 30% dos infectados morrem e os demais podem ficar com marcas profundas por todo o corpo. Quando os europeus chegaram no Novo Mundo, além das armas convencionais, eles levaram a varíola para uma população que nunca havia sida exposta e por isso não tinha qualquer proteção. Uma grande parte da população, especialmente da América Central, morreu dessa infecção.

Micrografia eletrônica de transmissão mostra vários virions da varíola. A estrutura “em forma de haltere” dentro do virion é o núcleo viral, que contém o DNA viral. Ampliado 370.000 ×

Mesmo na China Antiga já havia a prática de se espalhar resíduos das feridas causadas por varíola em crianças saudáveis, numa tentativa de imunizá-las. Esse conhecimento foi propagado por diversas partes do mundo. No final do século 16 um médico inglês, Edward Jenner, observou que mulheres que tiravam leite de vacas não adoeciam de varíola. Ocorre, como sabemos hoje, que as vacas são acometidas pela varíola bovina, uma forma mais branda e parente próxima da varíola humana. Jenner descobriu que podia imunizar uma pessoa inoculando nela um soro produzido com material retirado de lesões de vacas doentes. Ele chamou de vaccine este líquido, um nome derivado do latim vacca.

Charge de 1802 sobre a controvérsia em torno da vacinação de Jenner, mostrando o uso da vacina derivada da varíola bovina.

Um esforço mundial se deu no início do século 20 para combater a varíola em todos os países. Médicos da Organização Mundial da Saúde, ao identificar surtos, colocaram em quarentena as pessoas infectadas e vacinaram todos na vizinhança. A última ocorrência de varíola se deu na Etiópia, em 1977, quando a OMS declarou extinto o vírus. Para efeito de estudo amostras do vírus foram guardadas em dois ambientes seguros na extinta União Soviética e no CDC americano, com o compromisso mútuo de que essas amostras seriam destruídas mais tarde. Com a tensão política entre Rússia e EUA e o medo do uso do vírus na construção de armas biológicas elas nunca foram destruídas. Existe uma controvérsia sobre o que fazer com essas amostras, uma discussão que está ficando irrelevante uma vez que o genoma da varíola é totalmente mapeado e o vírus pode ser reconstruído em laboratório usando as técnicas modernas de manipulação genética.

Mimivírus

Em 1992 Timothy Rowbotham, um microbiólogo inglês, procurando a causa de um surto de pneumonia, coletou uma amostra de água no equipamento de resfriamento de um hospital na cidade de Bradford. A análise microscópica da água revelou a existência de amebas e protozoários unicelulares do tamanho de células humanas. Dentro de uma ameba ele encontrou um objeto esférico grande (quase do tamanho da bactéria) que ele batizou de Bradfordcoccus. Estudos posteriores mostraram que, embora fosse grande demais para ser um vírus, o Bradfordcoccus mais se assemelhava a um deles. Também foi observado que ele invadia bactérias e as forçava a reproduzir seus genes, sendo portanto reconhecido como um vírus. Os pesquisadores renomearam o objeto para mimivírus (uma abreviação do inglês mimicking virus), uma alusão a sua capacidade para imitar bactérias.

Ilustração do Mimivírus, um dos maiores vírus conhecidos. (Wikipedia)

A análise da genética do mimivírus revelou que ele tem genes de vírus, embora em número grande quando comparado a outros vírus (1262 genes, mais do que algumas bactérias). A maior parte desses genes são de origem e funcionamento desconhecidos. Uma vez revelada a existência do mimivírus uma busca foi iniciada para encontrá-lo em outros lugares. Ele foi então detectado no pulmão de pacientes com pneumonia embora não se saiba ainda se eles causam essa doença ou apenas se aproveitam do estado fragilizado do paciente. Eles estão nos oceanos infestando algas e, talvez, esponjas e corais. A complexidade do mimivírus e o número de seus genes levanta mais uma vez o debate sobre se vírus são ou não organismos vivos. De fato há uma questão aberta sobre o que é a vida.

Considerando a forma simplista e pouco precisa com que vírus se multiplicam, o que provoca neles tantas mutações, sempre se considerou que eles não poderiam ter uma sequência muito longa de genes. Desta forma não poderiam conter informações para a execução de tarefas complexas, além de produzir cópias de si mesmo e prover sua auto-proteção. Muitos cientistas defendem que organismos vivos devem ser constituídos de células. Como estruturas muito mais simples do que células os vírus foram considerados meros aglomerados de material genético, provavelmente resíduos deixados por organismos mais complexos. Nos últimos 20 anos esse conceito tem sido questionado. Suspeita-se, por exemplo, que os mimivírus realizem tarefas bem complexas. Quando entram em uma ameba eles não se dissolvem em seu interior. Eles montam uma estrutura complexa chamada de fábrica viral, parecida com uma célula. Ela é capaz de absorver ingredientes e construir novo DNA e outras proteínas. Existe inclusive um vírus especializado em infectar o mimivírus para sua própria reprodução. Aparentemente não há uma linha rígida e bem desenhada separando a vida da não-vida.

Humanos são um aglomerado de células de mamíferos, de bactérias e vírus. Sem essas bactérias morreríamos. Sem os segmentos de DNA importados dos vírus seríamos incapazes de nos reproduzir. Uma compreensão profunda do que são os vírus provavelmente será essencial para compreender a origem da vida.


O novo Coronavírus

Gripe, HPV, vírus marinhos

Gripe

Influenza vírus

Algumas doenças causadas por vírus são antigas conhecidas da humanidade. A gripe, por exemplo, é provocada em sua maior parte pelo rinovírus, o vírus sincicial respiratório (VSR) e o vírus influenza. São esses os causadores mais frequentes da gripe comum e infecções do trato respiratório. Biólogos e médicos estimam que 30% dos casos deste tipo de doença podem estar associados a vírus ainda desconhecidos.

A gripe afeta aves e mamíferos causando os sintomas conhecidos: calafrios, febre, corrimento nasal, dor de garganta e musculares, dores de cabeça, tosse, fadiga e sensação geral de desconforto. Muito se especulou sobre a causa dessa doença. No passado se sugeriu que ela fosse provocada no indivíduo que passa de um ambiente quente para um gelado. Também foram procuradas, sem sucesso, bactérias causadoras de gripe. Em 1914 Walter Kruse, um microbiólogo alemão, mostrou que a gripe é causada por um vírus. Ele preparou uma mistura com muco do nariz de um assistente gripado, filtrada para eliminar quaisquer possíveis bactérias e aplicou a solução nas narinas de 12 outros auxiliares. Destes 6 ficaram gripados. Depois ele repetiu a experiência com 36 estudantes dos quais 15 adoeceram. Comparando com uma amostra de pessoas não expostas à sua solução ele concluiu que um agente muito pequeno (pois havia atravessado o filtro) causara a gripe.

Quase sempre a gripe é transmitida por aerosóis, a nuvem de material líquido expelido no ar por tosse ou espirro carregando gotículas que contêm o vírus. Mas ela também pode ser adquirida por contato direto com superfícies contaminadas. Neste último caso a mão levada ao rosto, em particular ao nariz, transporta o vírus até a região onde ele pode se instalar e multiplicar. Daí a necessidade de lavar as mãos adequadamente e com frequência. O vírus da gripe pode ser destruído pela luz solar, desinfetantes e detergentes, que desmancham a sua capa protetora de proteína.

Os tratamentos caseiros usuais contra a gripe podem ser um paliativo para os seus sintomas mas não afetam o vírus e seu ciclo. Alguns tratamentos, além de não resolver o problema, podem trazer efeitos colaterais perigosos. Xaropes para tosse são um exemplo. Ainda existem pessoas que buscam auxílio se automedicando com antibióticos que podem ser eficazes contra bactérias mas são inúteis no combate aos vírus. Antibióticos podem ser perigosos para o organismo e contribuem para agravar o problema das bactérias resistentes à drogas que evoluem em nosso corpo e no meio ambiente.

Hoje estão sendo desenvolvidos os chamados antivirais, que são medicamentos que agem para impedir a replicação viral. Também existem as vacinas que são um meio eficaz e bastante seguro de impedir que o vírus se instale. Vacinas servem para produzir no organismo do paciente as defesas necessárias no combate aos invasores virais antes que se instalem. Elas, no entanto, têm uma séria limitação dada a capacidade do vírus de evoluir rapidamente. A vacina produzida em um ano pode perder sua eficácia no próximo ano.

A gripe se propaga com mais eficiência nas estações frias e, por isso, ela aparece em ciclos sazonais que podem ser bastante graves. Gripes provocam anualmente entre 3 e 5 milhões de casos graves, dos quais entre 250 a 500 mil evoluem para a morte. Esse número pode chegar a milhões em casos de pandemias. Somente no século 20 três cepas diferentes do vírus da gripe provocaram pandemias em humanos causando a morte de dezenas de milhões de pessoas. Apesar dos vírus serem especializados em sua capacidade de invadir uma célula, já se observou casos em que uma cepa que aflige uma espécie animal sofre mutações e se habilitam a infectar humanos. Também pode ocorrer que um vírus adaptado ao organismo humano, com o qual já estamos acostumados, anexe partes de DNA de outro vírus que antes só infectava animais.

Rinovírus https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1867087

Rinovírus e influenza vírus se reproduzem rapidamente, produzindo novos vírus até que a célula hospedeira fique repleta de vírus e se rompa, morrendo. No entanto, um número baixo de células, se comparado a outras infecções por vírus, são afetadas nesses casos. De fato eles não causam um dano tão grande antes de ser impedido pelas defesas do organismo. Ocorre que as células infectadas emitem um sinal que atrai as defesas do organismo que, em seu empenho para se livrarem do problema, e acabam provocando parte dos sintomas que sentimos. Elas criam a inflamação que gera a garganta irritada e provocam o muco na região da infecção.

Enquanto o Rinovírus se derivou de outras cepas de vírus já adaptadas ao organismo humano, o Influenza era, originalmente, um vírus especializado em pássaros. Os pássaros carregam todas as espécies de influenza vírus que afligem os humanos, além de outros que não podem nos afetar. Nem todos os pássaros infectados adoecem, mas o vírus se aloja em seus intestinos e são espalhados por suas fezes.

O vírus da influenza em aves está bem adaptado ao hospedeiro e se multiplica rapidamente. Como vírus sofrem mutações rápidas ocorre que algumas delas os habilitam para fazer o salto entre espécies, se tornando vírus humanos. Foi o que ocorreu em 2005 no sudeste da Ásia quando o H5N1 infectou centenas de pessoas. Esse vírus é muito mais agressivo do que cepas usuais de gripe e exigiu a tomada de ações drásticas para o controle de sua difusão. Por enquanto o H5N1, diferente de outras cepas, só pode se movimentar de pássaros para humanos. A contaminação entre humanos não foi observada.

Assim como ocorre com humanos, outros mamíferos, como cavalos e cachorros, também podem ser contaminados com o influenza vírus dos pássaros. No início de 2009 se descobriu, no México, uma transferência de vírus para porcos. Os suínos possuem, em seus organismos, células com receptores para o vírus humano, mas também células que recebem o vírus dos pássaros. Dentro de seus corpos pode ocorrer a mistura genética de cepas diversas que se tornam aptas a infectar humanos. Foi o que ocorreu no México com o surgimento da gripe conhecida como H1N1 ou gripe suína, que mais tarde se espalhou para todo o planeta. O H1N1 combinou genes da gripe humana, aviária e suína. Essa gripe foi declarada uma pandemia pela OMS em 2009 e causou mais de 18 mil mortes confirmadas em laboratório dentre um total estimado de até 575 mil casos.

A movimentação constante de genes entre vírus de mesma cepa, ou de cepas diversas, tem uma função importante na manutenção e evolução do vírus. Quanto mais um tipo de vírus se espalha mais o corpo de seu hospedeiro aprende a combatê-lo. As mutações servem para que novas estruturas genéticas sejam criadas, com tipos ainda não reconhecidos por hospedeiros. Assim como ocorre com todos os demais seres vivos as mutações são aleatórias e não seguem nenhum plano de aperfeiçoamento do vírus. Mutações que geram estruturas mais eficientes para se autoconservar e se multiplicar prosperam gerando muitos outros elementos com sua mesma genética. A maioria das mutações, no entanto, são irrelevantes ou trazem alterações desfavoráveis que são simplesmente destruídas.

Papilomavírus Humano, HPV (human papiloma virus)

Outra espécie que traz grande sofrimento para humanos são os papilomavírus. O cientista Richard Shope ouviu contar a lenda dos coelhos chifrudos (os jackalopes) no Wyoming, EUA. Ele recebeu de um colega uma amostra de tecido de um coelho com uma deformação na cabeça em forma de chifre que era, na verdade, um tumor. Para testar a hipótese de que aqueles tumores eram causados por vírus ele realizou o procedimento clássico de produzir um líquido com esse tecido e passá-lo por filtros de porcelana com poros diminutos, capazes de eliminar as bactérias conhecidas. A solução filtrada foi aplicada na cabeça de coelhos saudáveis que também desenvolveram chifres e tumores. Com isso Shope mostrou que o agente infeccioso era um vírus e, além disso, que vírus podiam causar tumores.

Francis Rous, um dos colegas de Shope, recebeu uma amostra do líquido peneirado e o aplicou no corpo dos coelhos que, dessa vez, não desenvolveram chifres e sim tumores cancerosos agressivos que os matavam. Esse trabalho solidificou o entendimento de que vírus causam câncer e deu o Nobel de medicina para Rous em 1966.

Muitos outros pesquisadores continuaram o estudo de como vírus podem provocar câncer em animais. Grandes verrugas podem surgir na pele de mamíferos, incluindo o gado, tigres, golfinhos e humanos, chegando a encobrir completamente seus membros ou rosto. O vírus responsável por isso foi denominado papilomavírus. Nos humanos ele é chamado de papilomavírus humano ou HPV (human papilomavirus). Aos poucos se verificou que esse vírus gera danos muito mais graves que meras verrugas.

Tumores cervicais em mulheres é um exemplo disso. Já era notado que a ocorrência de câncer cervical em mulheres satisfazia critérios similares aos de doenças sexualmente transmissíveis. Grupos com comportamento sexual mais restrito, como freiras por exemplo, contraiam câncer cervical com menor frequência que outras mulheres. A hipótese de que esse tipo de câncer era causado por um vírus espalhado pela relação sexual foi testada por Harald zur Hausen, prêmio Nobel em Medicina em 2008. Analisando o tecido extraído de tumores ele encontrou diversas cepas diferentes de HPV, número mais tarde ampliado para pelo menos uma centena delas. Essa modalidade de câncer é a terceira maior causa de mortes entre mulheres, superada apenas por cânceres de seio e pulmão.

O HPV é especializado na infecção de células epiteliais, aquelas que revestem a superfície externa das cavidades internas e externas do organismo formando a pele e membranas mucosas. Quando inserido no organismo ele encontra o tecido apropriado, o único que consegue infectar, e injeta seu DNA dentro das células hospedeiras. Os genes virais se espalham pelo interior da célula e alcançam seu núcleo, onde reside o DNA da hospedeira. O mecanismo de reprodução celular é usado para replicação dos genes virais e construção das proteínas do vírus que, por sua vez, alteram a célula hospedeira. Diferente dos vírus gripais o HPV se reproduz com muita rapidez mas não causam a morte da hospedeira.

Usando apenas 8 genes o HPV consegue capturar o mecanismo da célula e acelerar o mecanismo de divisão celular. Normalmente uma célula se divide por meio de um processo complexo. Seu conteúdo interno é reorganizado e dividido em duas partes que são, cada uma, arrastada para um extremo da célula. Depois uma parede é construída no meio formando 2 células, cada uma carregando uma cópia exata do DNA original com 3,5 bilhões de letras (C, T, G, A) que se organizam em 46 grupos de cromossomos. Algumas das moléculas internas à célula monitoram todo o processo, interrompendo a divisão e forçando a célula a provocar sua própria morte caso algum defeito grave tenha sido inserido durante a divisão. O HPV, no entanto, manipula esse processo e causando uma aceleração sem que a célula alterada morra.

As células epiteliais crescem durante toda a vida do indivíduo. Em situação normal, sem infecção, elas começam a se multiplicar em regiões mais profundas da pele empurrando para fora as camadas mais antigas. Lentamente as células mais externas se alteram formando uma camada mais dura de queratina, o mesmo material que forma as nossas unhas e nos protegem de agressões externas. Novas camadas são produzidas na medida em que as células externas vão morrendo. Quando infectadas por HPV as células que escaparam das defesas internas do organismo, ao se aproximar da superfície, começam a produzir rapidamente novos vírus que são liberados em outro hospedeiro através do contato direto das peles.

Quando a ação do vírus é mais intensa que a regulação interna da célula ocorre o câncer. Cada vez que uma célula infectada se divide existe uma chance pequena de que um dos genes que governam a própria função reguladora seja alterado por mutações. Desta forma as células não conseguem limitar a reprodução dos vírus que continuam sendo empurrados para fora junto com a queratina. Em ritmo rápido de reprodução eles não são eliminados eficazmente pelo desgaste externo da pele, formando chifres, verrugas e tumores.

Agentes infecciosos que matam rapidamente seu hospedeiro perdem a oportunidade de se espalhar. Não é esse o caso do papilomavírus que existe há centenas de milhões de anos em equilíbrio com os humanos. Os cientistas conseguem traçar a história do vírus comparando as sequências genéticas de cepas diferentes encontradas em humanos e animais. Eles são encontrados em inúmeros vertebrados, inclusive pássaros e répteis. Existe a hipótese de que esses vírus já existiam nos primeiros vertebrados (que eram ovíparos) que abandonaram o mar para caminhar sobre a terra, há 3 milhões de anos. Na medida em que esse animal evoluiu e se ramificou em um diversidade de novas espécies os vírus foram se ajustando, através de mutações e seleção natural, para cada linhagem desses novos animais.

Apesar da evolução especializada do vírus para se conectar a células específicas de uma determinada espécie, as rápidas mutações podem fazer com que ele ultrapasse a fronteira entre espécies, infectando um hospedeiro diferente do seu original. O contato próximo entre estas espécies favorece o salto. É conhecido que o papiloma vírus que infecta humanos é mais próximo daquele que infecta cavalos do que os de macacos. O contato doméstico com cavalos é, nesse caso, o responsável. Com a devastação das florestas, populações humanas estão cada vez mais próximas dos animais selvagens, o que implica em maior risco de contaminações vindas destes animais. Junte-se a isso o consumo como alimento de espécies não domésticas e a proximidade entre pessoas e seus animais domésticos que se observa em algumas populações.

Êxodo humano a partir da África

Exôdo do Homo Sapiens da África.

Há que se lembrar que um número muito pequeno de humanos saiu da África para colonizar a Europa, a Ásia e, mais tarde, as Américas. Existe hoje uma diversidade genética muito maior entre africanos do que em todo o restante do planeta, uma vez que esse segundo grupo é inteiramente descendente dos poucos que saíram da África.Além disso a diversidade genética entre todos os humanos do planeta é bem baixa. Pode-se encontrar mais variações genéticas em uma tribo de chimpanzés de que em toda a população humana da Terra.

Quando nossos ancestrais humanos surgiram na África, em torno de 200 mil anos atrás, eles provavelmente já carregavam em seus corpos muitas cepas de HPV. Esses vírus, modificados em alguma extensão, podem ser encontrados em todo o mundo. Mas apenas uma pequena parte deles abandonou a África (há 50 mil anos, aproximadamente) e os vírus que eles portavam continuaram a evoluir. Por isso a distribuição atual do HPV guarda uma relação com a próprio povoamento do planeta pelos humanos. Na África as variantes de HPV hoje existentes são modificações das mais antigas cepas, enquanto na Europa, Ásia e América encontramos cepas derivadas daquelas transportadas pelo pequeno grupo colonizador inicial.

Na modernidade, com a extensão da longevidade, um número cada vez maior de pessoas morrem por câncer. Isso leva a uma corrida entre pesquisadores e laboratórios farmacêuticos para o desenvolvimento de curas para o câncer. Apesar de grande sucesso na cura de alguns tipos, a melhor estratégia contra o câncer ainda é a prevenção: deve-se adquirir hábitos que reduzam todas as chances de produzir mutações deletérias em nosso corpo. Para isso devemos evitar o fumo e outras substâncias reconhecidamente cancerígenas, promover estilo de vida saudável, incluindo boa alimentação. No caso do câncer cervical temos o recurso das vacinas contra o HPV. Todas as variantes dessa vacina contém proteínas da capa externa do vírus, com a intenção de ensinar ao organismo como produzir anticorpos que reconheçam o vírus e o combatam. Mas a vacina também levanta questionamentos. Há quem argumente que não se passou tempo suficiente, desde sua invenção, para saber se ela é efetiva. Além disso a vacina hoje existente bloqueia apenas duas cepas do vírus, que são responsáveis por 70% das ocorrências de câncer cervical. Mas humanos abrigam mais de uma centena de cepas diferentes de HPV e todas elas estão em constante mutação. Alguns médicos temem que a extinção das duas principais cepas promova a evolução de outras que ocuparão seus lugares.

Toda essa discussão mostra que o combate aos vírus, assim como a outras doenças que hoje nos afligem, dependem de muita pesquisa científica.

Vírus no mar

Até bem recentemente se acreditou que poucos vírus existissem na água do mar. As poucas cepas até então encontradas eram atribuídas à contaminação por esgoto ou outras fontes terrestres. Em 1980 Lita Proctor coletou água em vários pontos do oceano, preparando amostras para o microscópio eletrônico. Com surpresa ela verificou que havia muitos tipos de vírus nas amostras, alguns flutuando livremente na água, outros infectando bactérias. Ela estimou que cada litro de água continha 100 bilhões de vírus. Após vários outros estudos hoje se estima que existam algo em torno de 1030 (1 seguido de 30 zeros) vírus no oceano. Desses apenas uma pequena fração pode infectar
humanos. Os demais infectam peixes, baleias e outros micróbios invisíveis a olho nu.

10 milhões de vírus em uma gota de água do mar

Por mais que nos pareçam ameaçadores esses bacteriófagos assumem papel importante na ecologia terrestre, controlando a população de bactérias danosas. A cólera, por exemplo, é causada por uma bactéria chamada Vibrio que, por sua vez, hospeda alguns fagos. Quando a população dos Vibrios cresce demais temos uma epidemia de cólera. Os fagos são os responsáveis pelo controle dessa população. Algumas cepas de vírus matam a bactéria Vibrio, outras fornecem genes que habilitam a bactéria a produzir toxinas usadas para produzir diarreia.

Vírus marinhos também afetam a atmosfera da Terra controlando populações de bactérias e algas que geram e absorvem oxigênio, dióxido de carbono e outros gases que contribuem para o efeito estufa. Organismos mortos por vírus se decompõem liberando parte de seu carbono na atmosfera, parte nas águas do mar. O carbono estimula o crescimento de outros organismos microscópicos, em um ciclo complexo e não totalmente compreendido.

Vírus oceânicos exibem uma grande diversidade genética, bem mais variada que aquela encontrada em organismos terrestres. Parte dessa diversidade é explicada pela multidão de espécies marinhas que eles infectam. Existem aqueles que se misturam aos genes do hospedeiro apenas se reproduzindo quando o hospedeiro se multiplica, sem o matar. Na maioria das vezes o vírus pode se destacar do hospedeiro continuando sua existência em separado. Mas ocorrem também situações em que a mistura se torna permanente e a parcela da DNA do vírus se torna parte integrante da genética do hospedeiro. Também ocorrem as situações em que parte do DNA do hospedeiro é incorporada ao do vírus, mesmo que ele ainda possa se destacar e partir para infectar outro organismo.

Em alguns casos o hospedeiro, que teve sua genética alterada por efeito de um vírus, se torna mais apto na luta por sua sobrevivência e reprodução. Essa alteração é benéfica também para o vírus na medida em que o hospedeiro se torna um difusor mais eficiente de sua infecção.

A bactéria Synechococcus, muito abundante nos oceanos, é responsável por quase 25% da fotossíntese no planeta. A análise do DNA dessas bactérias revela a existência de proteína de vírus. Eles também encontram vírus livres, fora de organismos, portando a informação genética para a realização da fotossíntese. Há uma estimativa aproximada de que 10% de toda a fotossíntese terrestre é realizada com o auxílio de genes de um vírus.

Essa reciclagem de genes entre organismos hospedeiros e vírus representa uma parte relevante na evolução da própria vida terrestre. Como são pequenos e frágeis eles não deixam registros fósseis mas sua ação pode ser capturada no genoma dos hospedeiros. Dessa forma sabemos que eles estiveram atuando desde bilhões de anos no passado (lembrando que o fóssil mais antigo tem 2 bilhões de anos). É possível, por exemplo, saber que um determinado tipo de vírus estava presente em um ancestral comum de duas espécies vivas hoje, pois os vírus que elas carregam são parentes modificados do vírus de seu ancestral. Por outro lado se estima que o vírus do sarampo foi formado há pouco tempo, estando em circulação por não mais que 200 anos.

A análise das mutações em um genoma indica que elas ocorrem em uma taxa constante para cada geração para um gene específico. Isso levou à sugestão, na década de 1960, de usar essas alterações como um relógio molecular. O conceito é válido, e de fato usado, para qualquer outro organismo e não apenas para os vírus. Verificando as permutações genéticas é possível encontrar um vírus ancestral de um moderno, e medir quanto tempo se passou entre a existência deles. Duas amostras do mesmo tipo de vírus isoladas pelo mesmo tempo terão evoluído e se distanciado igualmente de seu ancestral comum. Na ausência de registros fósseis virais o relógio molecular é usado para estimar o tempo de origem do vírus e para traçar árvores evolutivas ( filogenéticas) que exibe o grau de relação com outros vírus. A técnica foi usada para revelar a história do sarampo e mostrar que o vírus da varíola humano é muito próximo do vírus da varíola de camelos e jerboas, um roedor que vive no Deserto de Gobi, na Mongólia e na China. Um ancestral comum deve ter existido entre 5 mil a 10 mil anos atrás.


Outros tipos de vírus

O que é um vírus?

Geralmente pensamos nos vírus como agentes causadores de doenças, algo a ser combatido. Isso não é totalmente incorreto se considerarmos que milhares de pessoas morrem por ação direta de um deles. Um exemplo é o vírus da varíola, o campeão de mortes humanas, agora totalmente erradicado. Além de afetar humanos eles agem em todas as demais espécies, sejam micróbios, plantas ou animais.

O último caso de varíola foi registrado em 1977. Em 1980 a Organização Mundial da Saúde certificou a erradicação global dessa doença, obtida através do uso de vacinas.

Novos vírus estão constantemente sendo identificados. Entre eles estão o HIV, que causa a AIDS e até hoje representa um desafio de tratamento, e o novo Coronavírus, causador da COVID-19, que tanto está impactando a saúde e a economia do planeta.

Mas vírus também são partes importantes na ecologia terrestre. Eles contribuem na formação do oxigênio na atmosfera, no controle da temperatura, agem na regulação da população de organismos e fornecem um mecanismo de movimentação de material genético entre as espécies. Assim como animais, plantas e outros microrganismos eles foram moldados por um longo processo evolucionário, através do processo da evolução natural, que consiste de mutações aleatórias e seleção dos mais aptos, até atingir os estados de maior eficiência para sua preservação e espalhamento. Eles estão por toda parte, incluindo o genoma humano onde se encontram diversas partes de vírus que infectaram nossos ancestrais no passado. Eles podem inclusive ter contribuído na formação dos organismos vivos, há bilhões de anos.

Microbiologia, um breve histórico

Apesar da longa luta da humanidade contra as doenças, apenas no século 19 começamos a entender que muitas são causadas por microrganismos. Com a invenção dos microscópios (instrumentos óticos para visualização de pequenas estruturas) foi possível reconhecer que muitos microrganismos são responsáveis por doenças entre humanos ou animais domésticos. Antonie van Leeuwenhoek, um holandês fabricante de lentes no século 16, foi o primeiro a visualizar micróbios. Somente no século 19 Louis Pasteur e Robert Koch associaram microrganismos com doenças e, por isso, são considerados os fundadores da microbiologia. Entre esses seres minúsculos estão as bactérias, organismos unicelulares que habitam praticamente todos os lugares do planeta, vivendo em relações de parasitismo ou simbiose com plantas e animais. O antrax (ou carbúnculo), tuberculose, cólera, difteria, tétano e sífilis, todas elas foram associadas às infecções causadas por bactérias. Elas possuem uma estrutura similar a células de mamíferos. Em geral as bactérias são autônomas, podendo fabricar as proteínas necessárias de que necessita, ingerir e metabolizar alimentos e se dividir sem a ajuda de outros organismos.

O que são células?


Células são as unidades básicas de todos os organismos vivos. Elas são formadas por uma membrana que envolve uma mistura de água com diversas substâncias químicas onde se encontram dispersos organelos (pequenos orgãos, com diversas funções). Dentro dela existe uma molécula longa armazenada em forma de uma espiral circular formada pelo DNA, a codificação contendo toda a informação necessária para a construção de novas células. Em células de mamíferos existe um mecanismo de proteção que verifica o processo da duplicação celular em vários pontos. Se cópias de DNA são danificadas (por meio de excessivas mutações, por exemplo) seu mecanismo interno de verificação fazem com que a célula se autodestrua.

Apesar do sucesso em atribuir doenças a bactérias patogênicas, muitas outras doenças infecciosas continuaram inexplicadas e seus agentes causadores desconhecidos. Algumas são corriqueiras e comuns, outras podem levar à morte. Entre elas estão a varíola, sarampo, caxumba, rubéola e gripe. Estes agentes eram, como se concluiu na época, muito pequenos pois passavam por filtros cujos poros diminutos conseguiam impedir a passagem de bactérias. Por algum tempo foram chamados de “agentes filtráveis” e considerados como pequenas bactérias.

Em 1879 agricultores holandeses se depararam com uma grave praga que assolava a plantação de fumo. Adolph Mayer, um químico agrícola, estudou o problema que ele chamou de doença mosaica do tabaco. Ele verificou que não havia diferença entre os ambientes onde estavam as plantas doentes e as saudáveis e também não encontrou fungos ou parasitas. Então ele descobriu que plantas saudáveis adoeciam quando se injetava gotas de líquido extraído de fumo doente. Ele fez uma cultura de bactérias encontradas na seiva do fumo e depois aplicou essas bactérias em plantas saudáveis, sem que elas adoecessem. Isso mostrou que bactérias não causavam a doença.

Martinus Beijerinck

Mais tarde outro holandês, Martinus Beijerinck, mostrou que, qualquer que fosse o agente de infecção, ele seria minúsculo. Ele fez diversas filtragens da seiva de plantas doentes, a expôs a temperaturas altas e ressecou esse material sem que ele perdesse seu poder de contaminação. Sem saber do que se tratava ele chamou o agente de “líquido vivo contagiante”, mais tarde de vírus, uma palavra derivada do latim significando veneno.

Na década de 1930 os vírus mosaicos do tabaco foram ressacados e armazenados sob forma cristalina, uma indicação de que eram compostos por proteína pura. Logo depois seu componente de ácido nucléico foi descoberto e identificado como responsável pela ação infecciosa. No entanto os vírus e suas estruturas só foram visualizados com o desenvolvimento dos microscópicos eletrônicos, em 1939. Só então se compreendeu que eram uma classe própria de microrganismos.

O que é a vida?


De um modo geral, considera-se tradicionalmente que uma entidade é um ser vivo se, exibe todos os seguintes fenômenos pelo menos uma vez durante a sua existência:

  • Desenvolvimento: passagem por várias etapas distintas e sequenciais, que vão da concepção à morte.
  • Crescimento: absorção e reorganização cumulativa de matéria oriunda do meio; com excreção dos excessos e dos produtos “indesejados”.
  • Movimento: em meio interno (dinâmica celular), acompanhada ou não de locomoção no ambiente.
  • Reprodução: capacidade de gerar entidades semelhantes a si própria.
  • Resposta a estímulos: capacidade de “sentir” e avaliar as propriedades do ambiente e de agir seletivamente em resposta às possíveis mudanças em tais condições.
  • Evolução: capacidade das sucessivas gerações transformarem-se gradualmente e de adaptarem-se ao meio.

Se nos limitarmos aos organismos “convencionais”, poder-se-ia considerar alguns critérios adicionais em busca de uma definição mais precisa:

  • Presença de componentes moleculares como hidratos de carbono, lipídios, proteínas e ácidos nucléicos.
  • Composição por uma ou mais células.
  • Manutenção de homeostase.
  • Capacidade de especiação.

(Wikipedia)

1 nm = 1 nanômetro = 10-9m, ou seja, um bilionésimo de um metro.

Embora certamente formados por matéria orgânica os vírus são agentes infecciosos microscópicos que estão no limiar entre seres vivos e partículas inertes. Geralmente carregam poucos genes, de 2 até 200 (em casos raros), armazenados em forma de RNA ou DNA, e tem diâmetro entre 20 e 300 nm. Apenas os maiores podem ser vistos em microscópios óticos enquanto os demais exigem microscópios eletrônicos para serem observados. A forma do vírus depende do tamanho e volume de seu conteúdo, podendo ter a forma de um filamento, de esferas, hexahedros ou mesmo formas bem mais complexas. O vírus da varíola têm o formato de tijolos, o da herpes são icosaedros (aproximadamente esférica, com 20 lados planos) , o da raiva tem formato de uma bala e o vírus mosaico de um tubo ou haste. Alguns deles são revestidos por uma camada externa de proteína. Os vírus podem possuir seu código genético codificado no DNA, com um hélice dupla, ou em sua versão de fita única, o RNA.

A discussão sobre se são ou não organismos vivos continua em aberto pois não satisfazem os critérios básicos de definição de vida. Quando não estão dentro de um organismo hospedeiro eles se apresentam como partículas inertes chamadas de vírions. Eles são formados por: material genético, ou seja, longas moléculas de DNA ou RNA que contém as instruções de formação do próprio vírus; uma capa protetora de proteína chamada capsídeo, que envolve o material genético; um envelope externo de lipídeos (existentes em alguns tipos de vírus, somente).

Como são incapazes de se multiplicar sozinhas estas partículas precisam infectar o organismo a que estão ajustadas, penetrando suas células para usar delas o mecanismo reprodutor. Vírus que infectam plantas entram em suas células através de algum rompimento em suas paredes externas ou são injetadas através da picada de algum inseto vetor que suga sua seiva. Depois eles se espalham para outras células através das plasmodesmata, que são poros por onde passam moléculas entre células na planta saudável. Já os vírus de animal infectam suas células se ligando a receptores específicos na superfície da célula. Esses receptores são como trancas que apenas podem ser abertas pelos vírus que possuem a chave própria. Células receptoras são diferentes em vírus diversos. Algumas são encontradas em muitas células, outras são restritas a apenas um tipo de célula. O HIV, por exemplo, possui a chave que abre especificamente a molécula CD4, e apenas células com moléculas CD4 em sua superfície podem ser infectadas por ele. Por isso os vírus são especializados em infectar uma determinada espécie ou mesmo um tipo específico de célula e é provável que exista um vírus associado a cada uma das espécies existente, inclusive bactérias.

Hélice dupla de DNA e sua replicação

Após se ligar em sua molécula receptora o capsídeo do vírus penetra no interior da célula e seu genoma (DNA ou RNA) é liberado junto do citoplasma da célula, jogando dentro dela a sua informação genética. Dentro do núcleo celular o vírus encontra os mecanismos necessários para fabricar suas próprias proteínas. Apenas alguns vírus maiores e mais complexos, como os da família Poxviridae (da qual faz parte o vírus da varíola), carregam os genes necessários para a elaboração das proteínas de que necessitam e, por isso, podem completar todo o seu ciclo dentro do citoplasma. Dentro da célula o DNA do vírus é tratado como parte da célula hospedeira e são por ela duplicados. O código de DNA é transcrito em mensagens de RNA que são lidos e traduzidos em forma de proteínas. Depois os componentes gerados do vírus são remontados como milhares de novos vírus que. Em geral um grande número de cópias são produzidas, fazendo com que a célula se rompa e jogue os novos vírus de volta no organismo hospedeiro onde eles infectarão novas células. Existem também aqueles vírus que conseguem sair pela membrana celular sem matar a célula mas, provavelmente, deixando-a infectada. Muitos vírus carregam sua informação genética sob forma de RNA, o que dispensa o processo de transcrição (de DNA para RNA, que só pode ser feita com os mecanismos da célula). O RNA é traduzido diretamente em proteínas o que torna esses vírus menos dependentes das enzimas do hospedeiro, permitindo que terminem seu ciclo sem destruir a célula. Os retrovírus são uma família de vírus de RNA, entre eles o HIV que desenvolveu a habilidade de infectar células por muito tempo enquanto se escondem do ataque dos mecanismos de imunidade. Eles transportam uma enzima chamada transcriptase reversa, capaz de converter seu RNA em DNA. Este DNA viral pode ser integrado no DNA celular. Esses segmentos genéticos adicionados à célula hospedeira, chamados de provírus, ficam arquivados e passam a ser copiados e passados para os descendentes do organismo hospedeiro. O provírus pode ainda, sob certas circunstâncias, fabricar novos vírus que abandonam a célula e provocam sua morte.

Células humanas sofrem mutações genéticas em uma taxa baixa, de uma a cada milhão de nucleotídeos (os blocos básicos do RNA e DNA) em cada geração. Nos vírus essa mutações são muito mais rápidas. Além de conseguirem se replicar (gerar novas cópias de si mesmos) mais rapidamente que nós, eles não possuem um mecanismo de regulação dessa replicação, que ocorre na taxa de aproximada de uma a cada mil nucleotídeos. Portanto, a cada infecção, um vírus produz milhares de cópias que carregam muitas mutações. Pode ocorrer que algumas cópias carreguem alterações genéticas pouco viáveis na continuidade de seu processo de expansão e terminem se extinguindo. Outras introduzem alterações inócuas. Aquelas que recebem alterações benéficas (para o vírus), úteis para derrotar ou se esconder dos mecanismos de defesa do organismo infectado, para resistir à drogas antivirais ou para se propagar mais rapidamente, prosperam. Pela seleção natural esses últimos vírus logo se tornam a maioria da população.

Vírus estão por toda parte

Os vírus estão por toda parte, seja em escavações profundas no solo, grãos de areia do deserto ou sob camadas de gelo antártico com quilômetros de espessuras. Quando novos lugares são investigados, novos vírus são encontrados.

Em 2009 um cientista conseguiu permissão para visitar a Caverna dos Cristais no México, um ambiente fechado, sem vida e isolado do mundo exterior por milhões de anos. Lá ele coletou água das câmaras internas para análise. Em cada gota de água da caverna ele encontrou duzentos milhões de vírus.

A bióloga americana Dana Willner, em 2009, fez um estudo para identificar vírus no corpo humano. Seus colaboradores coletaram muco resultado de tosse e escarro de dez pessoas, metade saudável e as demais doentes com fibrose cística. Do fluido Willner e sua equipe separaram fragmentos de DNA e os compararam em um bancos de dados com dezenas de milhões de genes conhecidos. Embora não esperassem encontrar vírus nas pessoas saudáveis eles descobriram que todas as pessoas carregam muitos tipos de vírus em seus pulmões, em média 174 espécies. Destas espécies 90% eram de vírus nunca antes detectados. Estima-se que apenas uma parte muito pequena dos vírus existentes no planeta foram encontrados.


Gripe, HPV, vírus marinhos

O estrangeiro

Como impedir que um alienígena destrua o planeta Terra?

O objeto Haole, descoberto há alguns meses, ainda agitava a imaginação e criatividade da comunidade científica. Haole, o Estrangeiro em língua havaiana, era um visitante de fora do sistema solar, exibindo trajetória incomum, fora de conformidade com as acelerações geradas pelos planetas. Estranho o suficiente para que alguns astrônomos sugerissem que era um objeto artificial, impulsionado por motores. Quando passou na vizinhança de Júpiter o objeto foi acelerado, catapultado pelo planeta em direção ao Sol. As atenções se voltaram para ele. Foi uma grande aventura, de certa forma divertida, quando milhões de pessoas em redes mundiais assistiram em tempo real quando Haole emitiu um brilho e ejetou um projétil que partiu veloz na direção da Terra.

Apesar de esperada a entrada do objeto na atmosfera provocou medo e comoção. Mesmo a olhos nus as pessoas puderam ver o ataque de mísseis desferido por bases terrestres, intenso mas ineficaz para impedir a aproximação do visitante. Ele desceu sem perder velocidade até atingir alguns milhares de metros de altura. Depois se estabilizou no ar e pousou suavemente sobre um campo de trigo. O objeto foi imediatamente cercado por forte aparato militar e permaneceu imóvel por horas. Então desceu dele um indivíduo com estrutura similar à de um humano apesar de envolto em pesadas vestimentas espaciais. Em terra o visitante não fez nenhum movimento e apenas emitiu sinais de rádio. Eram transmissões de dupla direção que visavam estabelecer uma comunicação. Os primeiros sinais se destinavam a estabelecer a tradução entre as linguagens. Em seguida ele se apresentou como um embaixador, sem informar seu planeta de origem. Deu um nome, considerado impronunciável pelos interlocutores que passaram a chamá-lo de Embaixador.

Então teve início o diálogo. A primeira mensagem foi clara:

“Vamos ocupar a Terra para extrair o dióxido de carbono de sua atmosfera. Qualquer tentativa de defesa será inútil”.

A troca de mensagens se prolongou por várias horas. Uma comissão de interlocutores se instalou no local e fez muitas perguntas. Todas eram respondidas por completo e com serenidade pelo Embaixador que, apesar disso, se esquivava de fornecer informações novas ou extraordinárias, de natureza científica ou tecnológica. Observando o tom cordial do estrangeiro, e sua recusa em responder as questões mais relevantes, as pessoas começaram a perder o interesse pelo evento. Muitas delas, inclusive correspondentes de jornais, duvidaram que houvesse perigo real e já abandonavam o local quando Haole entrou em órbita da Terra. Ele tinha o formato de um grande meteoro, diferente de qualquer nave ou avião terrestre.

O Embaixador continuou sem ser interrompido.

“Não é nossa intenção causar danos ao planeta nem a seus habitantes. Para manter nossa própria vida, entretanto, precisamos coletar esse gás. Compreendemos que essa extração pode prejudicar severamente sua biosfera mas não temos alternativa. Nenhuma violência será empregada, exceto no puro cumprimento dessa missão, se necessário”.

Ele levantou a mão com a palma aberta para a frente, como um gesto de paz. E continuou:

“Compreendemos que os habitantes desse planeta não permitirão essa coleta sem resistência. Portanto, para minimizar danos, recomendo que tentem agora nos impedir”.

Houve uma agitação entre os interlocutores que a todo instante trocavam informações com consultores postados longe dali. Logo chegaram ao consenso de que de tal ação devastaria a vida no planeta. Os militares que circundavam o Embaixador se afastaram apressados. Muitos tiros e bombas caíram sobre o local. Ao mesmo tempo a frota aérea, que por todo esse tempo estivera na alta atmosfera nas proximidades do Haole, abriu fogo pesado sobre ele. E aguardaram até que toda a fumaça e poeira levantadas pelas bombas se dissipassem. Em terra uma cratera foi formada e, no fundo dela, permaneciam íntegros o Embaixador e sua máquina. Nos céus o objeto alienígena flutuava sem danos aparentes.

Do meio do grupo de interlocutores uma jovem se apresentou:

“Meu nome é Shujaa Mwanamke. Fui designada porta voz dos líderes das nações terrestres com quem estou em contato nesse mesmo momento”.

Shujaa (pronunciado Shuia) era uma jovem negra, integrante da delegação do Quênia, uma mulher alta, esguia e bonita. Ela usava trajes tradicionais de sua nação e trazia suspenso pelo ombro um pequeno pacote envolto em tecido, um bebê. Ela se destacou do grupo e caminhou alguns passos na direção do Embaixador, que a saudou com um gesto de mão. Ela continuou:

“Sua ação vai matar bilhões de pessoas. Vai dizimar a vida na Terra! Não há nada em sua civilização que se assemelhe a um código de ética?”

O Embaixador demorou para responder pois a tradução não foi imediata. Depois disse:

“Temos o nosso código, de que muito nos orgulhamos. Mas não partilhamos absolutamente nada em nossa constituição com os humanos. Nem DNA, nada! Não existe em nossa formação evolutiva nenhuma inclinação para preservar a sua vida”.

Um disco metálico se destacou do Haole, na direção da superfície. Enquanto descia emanava de seu centro um tubo de material com aparência desconhecida. Por um ângulo parecia ser apenas um cilindro de luz. O tubo penetrou as camadas da atmosfera até quase o solo. Um turbilhão de vento se formou.

Shujaa continuou sua argumentação:

“Mas temos alguma coisa em comum. Nosso processo mental não é tão diverso. Afinal estamos aqui conversando e nos entendendo. Talvez você possa me explicar como funciona nossa mente. Está claro que podemos trocar informações mesmo não possuindo base biológica comum”.

O Embaixador ouviu mas não respondeu. A interlocutora abraçou seu bebê que começou a se agitar dentro do pequeno embrulho. Ela precisava encontrar um argumento que, pelo menos, suspendesse por algum tempo a operação de extração. A base do tubo se alargou formando ventos ainda mais intensos.

Shujaa tentou uma cartada desesperada, algo que nem ela mesmo julgava que pudesse funcionar.

“Você não considera um absurdo promover a destruição de toda a nossa cultura”?

O Embaixador ficou imóvel por um tempo e pediu explicação sobre o significado da palavra “cultura”. A interlocutora falou com seus assessores, pedindo que preparassem uma amostra da cultura terrestre. Se voltando para o Embaixador ela pediu um prazo para essa preparação, no que foi logo atendida. O tubo sugador diminuiu sua sucção aos poucos até parar por completo.

Algumas horas mais tarde a equipe retornou ao campo de negociação trazendo equipamento para uma exibição audiovisual. Shujaa disse:

“Represento a juventude e o futuro desse planeta. Espero que você possa entender e apreciar a nossa cultura”.

O bebê começou a choramingar. A mãe abriu uma ponta do tecido e ajustou a criança aos seios para amamentá-la. E deu partida a uma apresentação que se iniciou com uma trilha sonora que tocava a abertura da ópera Tannhäuser, de Richard Wagner. Enquanto as imagens iam se alternando em frente ao Embaixador os autofalantes encheram o ar com trechos de Mozart e Bethoven, até chegar na música atual, clássica e popular. As imagens mostraram as artes primitivas, avançando no tempo até as peças mais modernas e abstratas.

Ela terminou a sessão dizendo: “por isso queremos viver”. O Estrangeiro pediu para rever alguns trechos. Ele selecionou um rock, um samba, e repassou rapidamente algumas imagens, se demorando sobre fotos de estátuas gregas e pinturas de daVinci e Michelângelo. Ao final pediu para ver a criança que já dormia tranquilamente. Shujaa sentiu o terror percorrendo sua mente, depois seu corpo inteiro. Mas endireitou a coluna, desembrulhou a criança e a levantou no ar, torcendo para que o estrangeiro não a tocasse.

“Você o alimenta com líquidos do próprio corpo?”, ele perguntou.

“Somos mamíferos”, ela respondeu. “Geramos as crianças no ventre e damos à luz seres completos. Depois os amamentamos por vários meses”.

O Embaixador fez sinal para que ela abrigasse novamente o bebê. E disse:

“Você me perguntou sobre o funcionamento de sua mente. Mas eu não tenho a resposta. Existe algo em seu psiquismo que não faz parte do meu. São emoções: suas tristezas, medos, alegrias e esperanças. Tudo isso aparece maravilhosamente na arte que você me mostrou. Muito do que vi supera em larga escala minha capacidade de avaliação. Não serei eu o responsável pela eliminação de algo que não consigo compreender.”

O estrangeiro buscou de dentro do artefato de transporte duas caixas. A primeira, que descreveu como “um presente para os engenheiros”, continham instruções para a captura do excesso de dióxido de carbono na atmosfera terrestre. A segunda, “um presente pessoal”, ele entregou nas mãos de Shujaa, se esforçando para não chegar muito perto dela.

Então falou suas últimas palavras:

“Faço votos que vocês prosperem e espalhem sua cultura pelo cosmos”!

Então entrou em sua nave e voltou para Haole, da mesma forma como chegou. O disco metálico também se recolheu e Haole partiu, se dirigindo para fora do sistema solar.

Ela abriu o presente: uma jóia bonita mas grande demais para que ela usasse como adereço. Na peça, de aparência antiga, ela viu um traçado confuso mas elegante formado por linhas e relevos. Shujaa sonhou e desejou que o traçado contivesse informações sobre a civilização do estrangeiro de Haole. Ela ajeitou seu bebê no colo e saiu do ambiente de negociação.

Saber quando partir

Em uma manhã fria, quando o sol apenas despontava no horizonte, dois homens desciam por um caminho estreito cortado ao longo da encosta de uma montanha. Eles aparentavam ser muito jovens e caminhavam sem esforço, apesar da encosta íngreme. O percurso estava encoberto pela neblina densa e, de onde estavam, não podiam ver o pico gelado. Mas sentiam frio. Um corrimão de madeira desgastada pelo tempo ladeava o caminho forrado por pedras, mas eles não se apoiavam nele. Carlos era o mais jovem e falou primeiro:

― Você não pode partir.

O outro, apesar da aparência, era muito mais velho. Ele respondeu:

― Talvez seja esse um bom momento para você aprender a se relacionar melhor com pessoas de sua idade.

― Já tenho bons amigos. Mas nossos diálogos são insatisfatórios. Acho que são imaturos… Além disso, Avô, você está jovem demais para partir.

O avô olhou com expressão de surpresa e um pouco de censura. Ambos sabiam que ele não era jovem. De fato ele nem era avô e sim tataravô do jovem. O neto continuou:

― É antinatural forçar uma saída prematura. E deve ser algum tipo de pecado ou crime…

― Você sabe que não acredito em pecado e que, na verdade, estaria morto há muito anos não fosse nossa capacidade antinatural de preservar a vida e a juventude. Sabe também que tive uma existência completa, com experiências intensas e variadas. Sinto que realizei tudo o que poderia ter realizado. Agora gostaria de partir. Mas preciso da sua compreensão.

― Você é o meu amigo mais próximo…

― Será que eu deveria ter me esquivado dessa amizade pelo receio de que ela terminasse um dia?

― Não… isso não! Valorizo muito os momentos que passamos juntos.

Carlos se adiantou alguns metros e parou sobre uma ponta do caminho projetada sobre a encosta, fazendo uma volta larga para contornar um lago. Em um canto algumas pedras maiores empilhadas trouxeram a lembrança de uma situação ocorrida há anos, quando ele ainda era criança. Mais tarde aquele momento assumiu uma importância incomum entre suas memórias e, por isso, as imagens estavam bem claras em sua imaginação.

Ainda criança Carlos caminhava com o avô naquela mesma encosta quando encontrou um pedregulho redondo na borda do lago de águas geladas. Apontando para a pedra ele falou: “Veja, uma prova de que já houve águas correndo por aqui!”. O avô estava afastado e, ignorando o comentário, perguntou: “Como posso mover essa pedra sem me aproximar dela?” Carlos respondeu que “não poderia usar forças nucleares, pois elas não teriam tal alcance.” “Também não seria prático usar a gravidade”, continuou, “pois necessitaria ter uma massa muito grande na vizinhança”. Só então lhe ocorreu a possibilidade de usar eletromagnetismo. O avô perguntou: “Como você faria isso?”. “Usando uma vara ou bastão… ou talvez um sopro forte de ar”, concluiu o garoto. O avô ficou satisfeito mas acrescentou: “Posso te mostrar uma forma adicional. Quer ver?” Ele então pediu ao menino que jogasse a pedra no lago, no que foi prontamente atendido. Depois disse: “Viu? Consegui mover a pedra apenas te enviando um sinal. Uma informação!” “Informação é uma forma de força?”, perguntou Carlos. “Não sei a resposta mas recomendo que você continue a estudar esse tema”, disse o mais velho.

Essas lembranças eram caras, principalmente porque depois do evento os dois passaram muitos anos dedicados a compreender a natureza da informação e sua aplicação em outras áreas do conhecimento. Mas fizeram com que ele se sentisse mais triste com a decisão do avô.

― Por que alguém em ótimo estado de saúde haveria de querer ir embora?

O avô respondeu com paciência. Ele não tomaria nenhuma decisão sem o pleno consentimento do neto.

― Porque não aprendemos a rejuvenescer a mente. Nem sei se isso é possível!

― A mente é maleável. Não consegue se ajustar? ― disse o neto em voz baixa, um pouco irritado.

O avô suspendeu a caminhada e se sentou sobre um dos degraus. O outro fez o mesmo. A neblina envolveu e depois ocupou o espaço onde antes havia movimento.

― As experiências se acumulam. Felicidade e tristeza, angústia e arrependimento. A lembrança pode não ser muito nítida mas o sentimento se acumula e oprime o coração ― disse o avô, gesticulando como se segurasse um objeto frágil no ar.

O jovem pensou um pouco e teve uma ideia que iluminou seu rosto.

― Por que você não apaga algumas memórias?

Avô pareceu ter dificuldades para confessar o que fizera.

― Eu fiz isso! As memórias podem ser apagadas mas as resultantes de seus atos não. Então você começa a viver uma vida insana onde as consequências do que você fez te alcançam parecendo surgir do nada. O mundo se torna desconexo e maluco e fica muito mais difícil aprender. É uma escolha. Para não se deprimir você tem que jogar fora a coerência de sua existência. Ele desceu mais alguns degraus e concluiu:

― Sem memória o fio fica perdido. O eu desconexo. Além disso você fica com a forte impressão de estar repetindo os mesmos erros…

O neto ponderou:

― Imagino que isso seja difícil para quem vê a vida como uma oportunidade de aprendizado.

― Claro que sim ― disse o avô, percebendo que encontrara uma boa argumentação para alterar a postura do neto.

O avô acelerou os passos, seguido de perto por Carlos. Eles caminharam em silêncio quase até o fim do percurso, na base da montanha. Ali a trilha se abria em uma clareira circular. Na borda oposta do disco havia um aparelho de vidro na forma de um cilindro.

O avô deu um longo abraço em seu neto. E sussurrou em seu ouvido:

― Você acredita que a informação é conservada no universo? Para onde vão os dados que hoje eu acumulo na descrição de quem eu sou e do que fiz?

O neto acenou com a cabeça mostrando compreender o que ouviu, e fez um sinal de consentimento. Em seguida se encontraram com várias pessoas que os aguardavam na base do monte. Eram parentes e amigos da família. Todos falavam baixo mas não mostravam tristeza.

O avô abraçou cada um, trocando palavras sussurradas ao pé do ouvido. Depois entrou dentro do cilindro de vidro. Um homem de terno escuro tomou a palavra:

― Somos feitos de resíduo estelar, restos de material forjado nas estrelas. Agora devolvemos para a Terra o pó que dela foi tirado para a formação de nosso amigo!

Uma luz azul suave brilhou dentro do tubo desligando as interações moleculares no corpo do avô. As pessoas acenaram em despedida um pouco tarde demais, quando já não poderiam ser vistas. Um jato de água lavou a poeira deixada no tubo, escoando o conteúdo para um jardim por trás do equipamento.

Em silêncio as pessoas começaram a abandonar o sopé da montanha. Algumas choravam baixinho. Carlos não chorou e decidiu voltar para a cidade pelo caminho mais longo, subindo de volta o caminho estreito que serpenteava ao longo da encosta do morro gelado.

História dos Símbolos Matemáticos

Já em 1489 os sinais \( + \mbox{ e } –\) aparecem em uma obra sobre aritmética comercial de João Widman d’Eger, publicada em Leipzig, Alemanha. Eles não se referiam, no entanto, às representações de soma e subtração, ou à números positivos ou negativos, mas a excessos e déficit em problemas sobre operações comerciais. Os símbolos para positivos e negativos só se difundiram na Inglaterra com o uso feito por Robert Recorde em 1557. Os mesmos sinais já eram usados anteriormente, como exemplifica o pintura destes sinais em barris para indicar se estavam ou não cheios. Os gregos antigos, como Diofanto, por exemplo, indicavam a soma por justaposição das parcelas, assim como ainda é feito no caso de frações, \(1^{1/2}\), por exemplo. Os algebristas italianos usavam a palavra latina plus, ou sua letra \(p\) inicial, para indicar a operação de soma.

O sinal \(\times\), indicador de um produto, é relativamente moderno. Oughtred foi o primeiro a usá-lo em seu livro Clavis Matematicae, publicado em 1631. No mesmo ano, Harriot usou um ponto entre os fatores. Em 1637 Descartes usou a pura justaposição dos termos para indicar seu produto. Nos textos mais antigos de Leibniz encontra-se o sinal \(\cap\) para indicar multiplicação e \(\cup\) para a divisão. Mais tarde ele introduziu o ponto como um símbolo para a multiplicação e dois pontos (\(:\)) para a divisão. O sinal \(\div\), segundo Rouse Ball, resultou de uma combinação de dois sinais existentes “-” e “:”. As formas \(a/b\) ou \(\frac{a}{b}\) são atribuídas aos árabes.

Na Idade Média a igualdade entre dois termos é indicada literalmente por aequalis, do latim, ou através da abreviatura est. Xulander, matemático alemão do século XVI indicava a igualdade por dois pequenos traços paralelos verticais, ||,

“bicauſe noe .2. thynges, can be moare equalle”.
Em seu primeiro livro, publicado em 1540, Record colocava o símbolo \(\psi\) entre duas expressões iguais. Mais tarde, em 1557, ele foi o primeiro a empregar os dois pequenos traços paralelos, o sinal \(=\) para indicar a igualdade. Os sinais \(\gt\) (maior que) e \(\lt\) (menor que) são devidos a Thomaz Harriot, que muito contribuiu com seus trabalhos para o desenvolvimento da análise algébrica.

O símbolo \(\infty\) para o infinito foi introduzido por John Wallis (1616-1703) em seu livro De sectionibus conicis (Sobre as seções cônicas, 1655 ). Wallis era um estudioso clássico com grande erudição e é possível que tenha se inspirado no sinal romano para o número 1000, escrito CD ou M. Também se cogita que ele tenha tido esta idéia a partir da última letra do alfabeto grego, o ômega grego minúsculo, \(\omega\), como uma metáfora para o limite superior, o fim.

Os símbolos para a operação de derivação, \(dx,\, dy\) e \(dx/dy\) foram propostos por Leibniz em um manuscrito de novembro de 1675. Newton usava a notação de fluxos \(\dot x, \dot y, \dot x /\dot y\). Esta notação é ainda usada amplamente em textos de mecânica quando a trajetória de uma partícula aparece sob forma paramétrica. Por exemplo, se descrevemos a trajetória de uma partícula por meio de sua posição vetorial \(\vec{r}(t)= \left(x(t), y(t), z(t)\right)\) então sua velocidade será escrita como \(\vec{v}(t)= \left(\dot x(t), \dot y(t), \dot z(t)\right)\).

Os símbolos \(f'(x)\) e \(f”(x)\) para as derivadas de primeira e segunda ordem respectivamente foram usados primeiro por Lagrange. Em Théorie des Fonctions Analytiques, 1797, se lê simplesmente \(f’x\) e \(f”x\), símbolos revisados mais tarde para incluir os parênteses que envolvem o argumento da função. Em 1770 Lagrange empregou \(\phi’=d\phi/dx\), omitindo por completo o argumento quando ele estava claro pelo contexto e, em 1772, \(u’=du/dx\) e \(du=u’dx\). O símbolo \(D_x y\) foi usado por Louis François Antoine Arbogast (1759-1803) em De Calcul des dérivations et ses usages dans la théorie des suites et dans le calcul différentiel.

Um delta grego maiúsculo, \(\Delta\), para indicar uma quantidade pequena ou a diferença entre funções foi usado em 1706 por Johann Bernoulli. O símbolo \(\partial\), “d curvo ”, apareceu em 1770 por sugestão de Antoine Nicolas Caritat (1743-1794) em um livro sobre equações diferenciais parciais para representar diferenciais parciais \(\partial f\), em oposição às diferencias totais \(df\). A forma \(\frac{\partial u}{\partial x}\) só foi empregada em 1786 por Legendre em um texto sobre máximos e mínimos associados ao cálculo das variações. Legendre abandonou o uso deste símbolo, só recuperado mais tarde por Jacobi em 1841. O símbolo \(\partial\) corresponde à letra dey cursiva no alfabeto Cirílico.

Para representar a integração Leibniz escrevia, no início de seu desenvolvimento, a palavra latina omnia (tudo) em frente à quantidade a ser integrada. Depois passou a escrever \(dx\) após a integração e, em carta de 1675 para Oldenburg, secretário da Royal Society, ele sugeriu o uso de \(\int\), uma degeneração de um S longo significando summa (soma). Em Quadratura curvarum, 1704, Newton usou uma pequena barra vertical \(\overline x\) para representar \(\int x dx\). Duas barras verticais paralelas, \(\overline {\overline x}\) indicava a integração dupla. Em outras ocasiões ele escrevia o termo a ser integrado dentro de um retângulo. As convenções de Newton, como se pode imaginar, davam margem a erros de interpretação e nunca se tornaram populares, nem mesmo entre seus seguidores diretos na Inglaterra.

Os limites de integração eram inicialmente indicados por palavras, não existindo um simbolismo para os designar. Euler foi o primeiro a sugerir o uso de uma notação específica, escrevendo os limites entre colchetes e escrevendo as palavras latinas ab e ad. Fourier deu a forma atual, escrevendo \(\int_a ^b f(x)dx\) para representar a integral definida, com \(x\) variando de \(a\) até \(b\). Este símbolo apareceu em um artigo da Memórias da Academia Francesa, 1819-20, reimpresso em Théorie analytique de la chaleur, 1822. O símbolo \(\oint\) para representar a integração sobre um caminho fechado parece ter sido usado pela primeira vez em 1917 por Arnold Sommerfeld (1868-1951) no periódico Annalen der Physik.

A notação de limites foi apresentada em 1786 por Simon Antoine Jean L’Huilier (1750-1840). Em seu Exposition élémentaire des principles des calculs superieurs ele escreveu: “… para resumir e facilitar o cálculo por meio de uma notação mais cômoda é conveniente escrever
$$\lim . \frac{\nabla P}{\nabla x}$$
o limite das variações simultâneas de \(P\) e de \(x\) em lugar de
$$\lim . \frac{dP}{dx},$$

de forma que as duas expressões significavam a mesma coisa. Observe que L’Huilier escrevia \(\lim\)., usando um ponto após o limite. Karl Weierstrass (1815-1897) adotou esta notação, abandonando o ponto.

Cauchy usou a letra grega epsilon, \(\epsilon\) ou \(\varepsilon\) em 1821 em Cours d’analyse, embora também usasse às vezes a letra delta, \(\delta\). Alguns autores sugerem que delta significa “ différence ” (diferença) enquanto epsilon significa ” erreur ” (erro). A primeira prova de Cauchy usando epsilons e deltas é basicamente o teorema do valor intermediário para as derivadas. Na demonstração ele traduz sua definição de que a derivada é um limite do quociente das diferenças, quando este limite existe, em linguagem algébrica usando epsilons e deltas. No entanto ele não estabelece uma relação entre \(\epsilon\) e \(\delta\), não fazendo portanto distinção entre convergência uniforme ou pontual.

O operador diferencial \(\nabla\) (nabla ou del) foi introduzido por William Rowan Hamilton (1805-1865). Inicialmente Hamilton usou este símbolo para representar uma função arbitrária, depois como o operador de permutações. Em 1846 Hamilton usou nabla, desenhado horizontalmente, como o operador diferencial vetorial. Maxwell e Riemann usavam a abreviatura grad para representar o gradiente. William Clifford (1845-1879) incorporou o termo divergência que denotava por \(\mbox{div }u\) ou \(\mbox{dv }u\). O símbolo \(\nabla ^2\) para representar o operador laplaciano foi proposto por Robert Murphy em 1883.

Devemos observar, como conclusão, que a notação usada para descrever um conceito em matemática é completamente arbitrária, não passando de convenções que podem, em princípio, ser totalmente alteradas. No entanto, temos que aprender com Leibniz que o estabelecimento de uma notação compacta, simples e de fácil leitura e manipulação é essencial para o desenvolvimento e uso de uma teoria. Além disto a padronização é essencial para que os conceitos sejam facilmente transmitidos e o ensino da disciplina seja simplificado. Com frequência, na história da matemática, uma nova teoria ou a demonstração de uma conjectura é proposta de forma obscura e de difícil leitura, sendo acessível apenas a um círculo restrito de especialistas na área. Mais tarde, dependendo da generalidade e aplicabilidade da inovação ela passa por uma série de alterações, encontrando formas mais didáticas e claras de exposição e reunindo argumentações de mais fácil acesso para a comunidade mais geral. Eventualmente, em geral após a depuração e aprimoramento teórico, a novidade surge nos livros textos e é incorporada nos currículos de ensino.


História do Cálculo

Matéria Escura (Dark Matter)

No início da década de 1930 o astrônomo suíço Fritz Zwicky estava usando um novo tipo de telescópio no topo do Monte Palomar, Califórnia, para fotografar grandes áreas do céu em tomadas rápidas e com pouca distorção. Ele construiu um grande mapa com centenas de milhares de galáxias, o Catálogo Zwicky de Galáxias. Fazendo isso ele e seus colegas descobriram que as galáxias tendem a se juntar em aglomerados. Estudando o Aglomerado de Galáxias de Coma, sob a luz das descobertas de Hubble, ele notou uma anomalia no movimentos das galáxias dentro de aglomerados.

De acordo com as leis de Newton objetos que se movem mais afastados do centro de massa a que estão ligados devem se mover mais lentamente. Este princípio se reflete em uma das leis de Kepler para o movimento dos planetas no sistema solar. No entanto Zwicky percebeu que mesmo as galáxias mais afastadas mantinham velocidades altas demais em relação à massa observada do aglomerado.

ZwickyFritz Zwicky (1898 — 1974) foi um astrônomo suíço que trabalhou a maior parte de sua vida nos EUA. Zwicky foi o primeiro astrónomo a usar o teorema do virial para fazer inferências sobre a existência da não-observada matéria escura, descrevendo-a como dunkle Materie (dark matter ou matéria escura). Ele foi também o primeiro a observar estrelas super brilhantes, que ele denominou supernovas, que se formam quando as estrelas estão em sua fase final de evolução, depois de usar a maior parte de seu combustível nuclear. Supernovas são a fonte de grande parte dos raios cósmicos que chegam a Terra e marcam a transição entre estrelas comuns e as estrelas de neutrons. Zwicky propôs a existência das lentes gravitacionais, uma consequência da teoria da gravitação de Einstein.

Mais especificamente, Zicky aplicou o Teorema do Virial que relaciona a energia potencial gravitacional com o movimento das partes de um sistema. Nas velocidades observadas as galáxias deveriam romper com a atração gravitacional exercida pelo grupo e partir em voo livre pelo espaço. Em resumo, a massa do aglomerado, deduzida à partir da observação da luz por elas emitidas, era insuficiente para explicar por que as galáxias mais afastadas do centro permaneciam ligadas ao aglomerado.

Para resolver esta anomalia Zwicky apresentou a hipótese de que grande parte da massa no aglomerado era constituída por um novo tipo de matéria, que já havia sido cogitado por outros astrônomos, denominado Dark Matter ou matéria escura. Esta matéria deveria ser diferente da usual, exercendo atração gravitacional sobre outros corpos mas não interagindo com eles de nenhuma outra forma. Naturalmente, dada a exoticidade da sugestão, algum tempo se passou até que outras evidências foram encontradas para dar suporte à hipótese e a matéria escura fosse amplamente aceita pelas astrônomos e cosmólogos.

O mesmo princípio foi usado pelo astrônomo francês Le Verrier. Percebendo anomalias no movimento de Urano ele postulou a existência de outro corpo em órbita depois deste planeta. Seus cálculos foram precisos o suficiente para que ele anunciasse a existência de Plutão, que foi observado por astrônomos na posição prevista com erro de apenas um grau. O mesmo Le Verrier também notou variações inesperadas no movimento de Mercúrio e sugeriu a existência do planeta Vulcano órbita próxima ao Sol. Nesse caso ele estava errado e o fenômeno só foi explicado mais tarde pela teoria de Einstein.
Vera Rubin foi uma astrônoma dos EUA, uma das primeiras pessoas a estudar as curvas de rotação de galáxias espirais. Ela mostrou que a velocidade de rotação das estrelas afastadas do centro galático é muito maior do que o esperado se considerarmos apenas a matéria visível. Considera-se que a discrepância pode ser explicada pela existência da matéria escura.

Em 1965 a astrofísica americana Vera Rubin estava trabalhando com amplificadores eletrônicos de luz que permitiam a coleta rápida de espectros de emissão de galáxias. Ela estudava a rotação de galáxias como Andrômeda, nossa vizinha, e descobriu coisas interessantes e inesperadas. Com esses aparelhos sensíveis ela obteve as curvas de rotação para objetos dentro da galáxia.

Galáxias espirais possuem longos braços que giram em torno do centro galático. A densidade de massa luminosa decai quando de afasta do centro em direção às bordas. Estrelas (e outros objetos) mais afastadas deveriam ter velocidades cada vez menores, de acordo com a segunda lei de Kepler, da mesma forma que acontece com os planetas no sistema solar. Mas, como observou Rubin, isso não ocorre. Surpreendentemente as velocidades ficam quase inalteradas com o distanciamento do centro. Esse efeito pode ser explicado postulando a existência de um halo, algo como uma bola oca gigante envolvendo a galáxia, feito de algum material com atração gravitacional. O problema está em que esse halo não aparece nas fotos dos telescópios nem nas imagens geradas pelos radiotelescópios.

Intrigados com a observação, Rubin e vários outros pesquisadores começaram a coletar dados sobre outras galáxias e, em todos os casos, o mesmo fenômeno foi verificado. Mais uma vez se levantou a hipóteses de que existe um agente de atração não detectado dentro do conjunto estudado. Rubin estimou que deveria existir em torno de 6 vezes mais massa do que a observada por meios luminosos.

Curvas de rotação na galáxia
Curvas de rotação de estrelas dentro da galáxia Messier 33. A linhas tracejada mostra as velocidades em função da distância do centro para a galáxia constituída apenas por matéria visível. A curva superior, contínua, mostra as velocidades de fato observadas. Os primeiros pontos são obtidos na faixa de luz visível, os demais na radiação de 21cm do hidrogênio.
Dark Matter (artístico)
Imagem artística da possível densidade de matéria escura na Via Láctea.

Hoje pelo menos três tipos de observações independentes confirmam a existência da matéria escura. A velocidade das galáxias em aglomerados ou de estrelas dentro das galáxias, a emissão de raios-X pelo gases que permeiam os aglomerados e as lentes gravitacionais. Por todos esses meios se constata que em torno de 80% da massa dos aglomerados, em média, é formada por um tipo de matéria exótica que não emite luz nem nenhuma outra forma de radiação eletromagnética detectável.

Lentes Gravitacionais

De acordo com a Teoria da Relatividade Geral (TRG) de Einstein a presença da matéria deforma o espaço em torno dela. Um feixe de luz, emitido por uma estrela distante, passando perto do Sol, por exemplo, se desvia fazendo com que a estrela pareça estar em outro ponto no céu. Esse efeito foi usado em 1919, Sobral, nordeste do Brasil, para prover a primeira verificação observacional da TRG. Aproveitando-se de um eclipse solar astrônomos ingleses puderam mostrar que o desvio da luz era compatível com aquele previsto na teoria de Einstein.

Cinco imagens com aparência de estrelas aparecem quando a luz de um único quasar passa por uma lente gravitacional. Telescópio Hubble, NASA.

Zwicky já havia proposto que seria possível usar um aglomerado de matéria no espaço como lente gravitacional, uma vez que o espaço deforma a luz que foi emitida por trás. Essas lentes são observadas através de efeitos peculiares, tais como a formação de imagens múltiplas de um mesmo objeto ou arcos e anéis formados por deformação da imagem. Através das medidas de distorção é possível se calcular a massa da lente, o objeto que causou essa distorção. Desta forma é possível confirmar que existe uma deformação maior do que aquela que seria causada apenas pelos objetos luminosos, o que vem a fortalecer a hipótese de que existe matéria escura presente nesse objeto.

Evidência Cosmológica

Edwin Hubble observou que a maioria das galáxias estão se afastando de nós e que quanto mais distantes elas estão maiores suas velocidades. O afastamento é percebido pelo desvio para o vermelho da luz por elas emitidas.

Outra indicação importante de que a matéria escura realmente existe é dada pela cosmologia. A Teoria do Big Bang, a mais amplamente aceita na atualidade, é uma aplicação direta da TRG sob a hipótese de que o universo é bastante uniforme, em grandes escalas. Dependendo da densidade de massa nesse modelo a geometria universal assume uma das três formas possíveis de espaços homogêneos (igual em todos os pontos) e isotrópicos (igual em todas as direções). Se a densidade de massa no universo (massa dividida pelo volume) for acima de um certo número crítico o universo seria formado por seções esféricas (ou seja, a cada momento ele seria uma hiper-esfera de 3 dimensões, de curvatura positiva). Se a densidade for abaixo do número crítico o universo teria seções como selas (de curvatura negativa). Mas a observação não mostra curvatura mensurável indicando que estamos exatamente sobre o caso crítico de um universo com densidade tal que o espaço contém seções planas, de curvatura nula. No entanto a massa visível, observada em estrelas e galáxias e todos os demais corpos luminosos, é bem inferior a essa massa crítica, o que leva a crer, mais uma vez, que grande parte dela está sob a forma de matéria escura.

No modelo padrão das partículas elementares a matéria bariônica é toda aquela composta por prótons, neutrons e elétrons, como a matéria ordinária que conhecemos. No modelo cosmológico do Big Bang a maior parte da matéria bariônica foi formada por hidrogênio e um pouco de hélio. Os elementos mais pesadas foram formados mais tarde, no interior das estrelas e nas explosões de supernovas. Uma hipótese é a de que a matéria escura seja não bariônica, como veremos.

Outra consequência observada do Big Bang é a chamada radiação cósmica de fundo, um resíduo deixado pela radiação inicial de alta temperatura. Com a expansão essa radiação se encontra hoje muito mais fria, aproximadamente de 3ºC, com vibração na faixa de micro-ondas. Ela pode ser mapeada com precisão, sendo uniforme o bastante para embasar o modelo cosmológico padrão, mas possuindo granulação suficiente para a geração das estruturas formadas mais tarde, como galáxias, aglomerados e filamentos. A matéria escura e a ordinária não se comportam da mesma forma com a expansão do espaço. Embora as duas interajam gravitacionalmente, a matéria bariônica (ordinária) passou por um período de interação forte com a radiação nos momentos primordiais da evolução. Essas interações alteram a forma como a granulação inicial evoluiu mais tarde formando estruturas. A observação do universo hoje, comparado com as granulações da radiação de fundo, corrobora a hipótese de que grande porção da massa hoje existente é formada por matéria escura.

Penzias e Wilson descobriram a radiação cósmica de fundo.

Boa parte da pesquisa moderna em astronomia se concentra na busca dessa matéria e sua natureza permanece em debate. Inicialmente se considerava que essa matéria fosse formada por estrelas frias e pouco brilhantes, por planetas escuros e errantes, por gases ou por corpos macroscópicos ou não, espalhados no meio intergalático. Houve a sugestão de que buracos negros poderiam ser abundantes a ponto de fornecer essa massa oculta. Mas, se esse fosse o caso, os atuais buracos negros seriam feitos de matéria ordinária antes que estas estrelas colapsassem. Toda essa matéria ordinária estaria presente nos primeiros momentos do universo, o que estaria em discordância com a quantidade de matéria escura esperada pela análise da radiação cósmica de fundo.

Buracos negros são formados por estrelas de grande massas, quando seu combustível nuclear é esgotado. O gás estelar é comprimido para volumes pequenos até que a densidade seja tão alta que nem a luz pode escapar de sua atração gravitacional.

Teoricamente um tipo diferente de buraco negro pode existir e estas entidades hipotéticas foram consideradas como partes de matéria escura. Buracos negros primordiais podem ter sido criados no início do universo quando a própria matéria comum estava se formando. Eles poderiam ter se originado de flutuações do espaço-tempo logo após o Big Bang, fortes o bastante para aglomerar blocos de massa em um volume muito pequeno, formando buracos negros diminutos. A modelagem computacional sugere que eles poderiam ter massas bem pequenas e poderiam ser responsáveis por parte do efeito atribuído à matéria escura. Em 2018 foi realizada uma pesquisa em 740 supernovas em busca de efeitos de lentes gravitacionais causadas por esses objetos e o resultado indica que eles não podem explicar mais que 40% do efeito da matéria escura. Pelo contrário, surgiram indicações de que esta não é uma boa hipóteses e que buracos negros primordiais não contribuem nessa questão. Além disso não existem evidências de eles existam de fato.

Portanto a hipótese da matéria escura como constituída por matéria ordinária entra em conflito com o que é observado e nenhum dos modelos propostos foi capaz de explicar as anomalias observadas. A teoria mais aceita é a de que esta matéria é não bariônica, o que significa que não é composta de prótons e nêutrons como a matéria ordinária que conhecemos. A primeira possibilidade consiste em explorar os neutrinos.

Neutrinos

Primeira observação de um neutrino colidindo com um próton em uma câmara de bolhas (colisão ocorre no ponto onde os três riscos à direita da foto).

A existência dos neutrinos foi proposta em 1930, 26 anos anos de sua detecção experimental. Durante o decaimento beta a força nuclear fraca, dentro do núcleo atômico, quebra um nêutron em um próton mais um elétron, que é ejetado do átomo. Apesar de que a carga criada no próton (+) fica balanceada pelo elétron (-), Wolfgang Pauli notou que seria necessária a criação de outra partícula para equilibrar a energia, o momento linear e o momento angular do átomo inicial.

Curiosamente o neutrino foi proposto 2 anos antes da descoberta do nêutron, por James Chadwick. Neutrinos possuem massa, portanto tem efeito gravitacional, mas não interagem por meio da força eletromagnética.Neutrinos são difíceis de serem detectados.

Hoje, com o avanço da tecnologia, é possível saber se um neutrino foi emitido pelo Sol, por outros objetos no sistema solar ou na Via Láctea, ou mesmo por fontes fora de nossa galáxia.

Uma das hipóteses feitas para solucionar o mistério da matéria escura consiste em apelar para o Modelo Padrão de Partículas da física. Neste modelo, que é muito bem sucedido na explicação das partículas conhecidas, existem os neutrinos, partículas estáveis (de longa vida) que não interagem com outras partículas por meio do eletromagnetismo nem das interações nucleares fortes. Neutrinos atravessam grandes amontoados de matéria (como o planeta Terra, por exemplo) sem sofrer alterações. O modelo dos WIMPs (weakly interacting massive particles, partículas massivas de interação fraca) inicialmente considerou neutrinos formados no início do universo, deixados como resíduos da grande explosão inicial, como os responsáveis pela atração da matéria não luminosa.

Na década de 1980 as simulações numéricas realizadas em computador começaram a ganhar importância no estudo da evolução do universo e da formações de estruturas, como galáxias, aglomerados e grandes filamentos cósmicos. No modelo padrão é predito que os neutrinos foram formados com altíssimas velocidades, comparáveis (mas inferiores) à velocidade da luz. De acordo com as simulações estas partículas quentes (por que muito velozes) favoreceriam a formação inicial de estruturas muito grandes que apenas mais tarde se quebrariam em blocos menores, formando coisas tais como as galáxias.

Em contraste, partículas mais frias (lentas) estimulariam a formação de pequenos aglomerados de matéria, que bem mais tarde se fundiriam formando estruturas maiores. Comparando estes resultados teóricos com as estruturas observadas se descartou a predominância de neutrinos super velozes na composição da matéria escura. As simulações deixaram claro que pelo menos uma partícula desconhecida, não presente no modelo padrão de partículas, deveria existir.

Uma outra partícula proposta para explicar efeitos da matéria escura são os áxions, partículas ainda não detectadas, por enquanto apenas uma conjectura teórica proposta para resolver outro problema existente na cromodinâmica quântica. Se existirem eles interagiriam pouco com a matéria comum e radiação, teriam massa bem pequena. Eles poderiam, no entanto, existir em quantidade suficiente para explicar os efeitos da massa desaparecida.

Gravitação Alternativa

Em 1983 o astrofísico Mordehai Milgrom sugeriu um mecanismo alternativo para explicar as anomalias observadas nos movimentos galáticos. Ou invés de buscar fontes desconhecidas de atração gravitacional ele optou por sugerir alterações na teoria gravitacional. Sua hipótese foi denominada Dinâmica Newtoniana Modificada (Modified Newtonian Dynamics) ou MOND.

A gravitação Newtoniana está muito bem verificada na escala de experiência cotidiana, em experimentos feitos na Terra. Não há garantia absoluta de que ela continua funcionando da mesma forma em escalas galáticas. Assim como a Gravitação de Einstein se reduz à Newtoniana para a escala cotidiana, Milgrom propôs uma teoria alternativa que age um pouco diferente em grandes escalas.

Algumas galáxias parecem se movimentar em bom acordo com a teoria MOND mas ela não resolve todos os problemas. Resta, no entanto, explorar outros modelos, com novas descrições da gravitação, até que todas as anomalias fiquem bem explicadas.

Conclusão

Imagem 3D da distribuição de matéria escura pelo universo observável. O mapeamento foi feito por meio de lentes gravitacionais, pelo Telescópio Espacial Hubble.
Existe também o problema não resolvido da energia escura que causa efeito contrário ao da matéria escura, impulsionando galáxias e aglomerados para que se acelerem no movimento de expansão. Esse assunto será tratado em outro artigo neste site.

A questão da natureza da matéria escura e da energia escura permanece em aberto, juntamente com muitos outros problemas importantes ainda não foram resolvidos pela ciência. Pela própria natureza da investigação científica cada resposta obtida abre um leque de dúvidas e caminhos para futuras pesquisas. O tema é de grande interesse porque, entre outras coisas, ele pode levar a uma expansão da física para novos domínios, da mesma forma que a mecânica quântica e a relatividade expandiram a física clássica. Se existem partículas fora do modelo padrão de partículas então uma nova física tem que ser desenvolvida para acomodá-las.

Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro Laser (em inglês: Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory – LIGO) é um projeto que busca detectar ondas gravitacionais de origem cósmica.

Novos detetores e novas táticas de busca são desenvolvidos a todo momento para tentar verificar ou descartar alguma hipótese. Em outubro de 2017 o Observatório LIGO conseguiu detetar ondas gravitacionais geradas pela interação de duas estrelas de nêutrons girando em órbitas muito próximas e espiralando para seu centro de massa. A observação dessas ondas abre uma nova página na investigação do cosmos e deverá ser usada também para testar hipóteses sobre a matéria escura, em particular a existência de buracos negros primordiais.

É possível que a anomalia observada (o problema da matéria escura) seja devida a erros nos pressupostos cosmológicos, sendo o principal deles considerar que o universo é uniforme, aproximadamente igual em todas as direções e em todas as partes. No estado atual do conhecimento é impossível descartar que nossa posição no universo seja de alguma forma incomum, nos dando uma falsa visão de como seria o todo. Também é possível que uma nova forma da interação gravitacional seja válida para escalas cósmicas, ou que existam forças desconhecidas, além das quatro forças fundamentais. Também devemos nos lembrar que os dados obtidos nessa área são difíceis de se obter e analisar. Mesmo assim grande parte dos cosmólogos e astrofísicos defende que existe a matéria escura. Aqueles que acreditam em coisas diferentes estão propondo teorias alternativas, nenhuma delas ainda com sucesso.

A própria existência de um problema tão importante sem solução até o momento torna a pesquisa ainda mais interessante. A ciência é uma aventura com desdobramentos inesperados. Pessoas no mundo inteiro se unem e trabalham na solução desses problemas. Infelizmente, o processo científico se torna cada vez mais especializado e inacessível para pessoas sem treinamento específico. Para isso servem artigos (como este) e livros de divulgação. A aventura é coletiva e deve ser partilhada com todos.

Bibliografia

Clegg, Brian: Dark Matter & Dark Energy, Icon Books, Agosto 2019.

Bertone, Gianfranco; Hooper, Dan: A History of Dark Matter https://arxiv.org/abs/1605.04909 (16 May 2016).

Panek, Richard: The 4% Universe, Dark Matter, Dark Energy, and The Race to Discover the Rest of Reality, HMH Books & Media, New York, 2011.

Science History: Fritz Zwicky and the whole Dark Matter thing
https://cosmosmagazine.com/physics/science-history-fritz-zwicky-and-the-whole-dark-matter-thing