Por que todo mundo ri de Williamson, o "melhor amigo" de Lynn Margulis

(Este artigo é uma tradução do meu artigo Why Everybody Laughs at Williamson, Lynn Margulis' "Best Friend" que pode ser lido aqui)

O que você pensaria se alguém chegasse em você e dissesse que o seu caracol de estimação acidentalmente engravidou e você é o pai? Ou você foi ao médico e ele lhe disse "parabéns, você está grávida e o pai é um ouriço-do-mar". Com certeza você sentiria orgulho, não é?

Bem, se você pensa que isso é um absurdo ridículo, você está certo! Mas adivinhe, há um cientista senior (i.e., muito velho) alegando que tal coisa acontece na natureza o tempo todo! E qual é o seu nome? Donald I. Williamson.

Donald I. Williamson. Encontrei essa foto (a única), num blog polonês  (biokompost.wordpress.com). Infelizmente eu não falo polonês... ainda.

Nascido em 1922, ele é um planctologista e carcinologista britânico, já aposentado, é claro. Mas pelo menos desde 1987 vem publicando uma série de artigos estranhos afirmando que híbridos entre diferentes filos de animais aconteceram muitas vezes durante a história do reino animal.

Tudo começou, como já mencionado, em 1987, em seu artigo "Incongruous Larvae and the Origin of some Invertebrate Life-Histories" (Larvas Incongruentes e a Origem da História de Vida de alguns Invertebrados), onde ele considera as enormes diferenças entre adultos e larvas em muitos animais, primeiramente considerando echinodermos em especial. Sua ideia "revolucionária" é que larvas e adultos evoluíram separadamente em diferentes linhagens de animais e mais tarde se tornaram uma espécie única por hibridização. Ele alega isso incialmente com a citação de trabalhos que sugerem a possibilidade de transferência horizontal de genes entre organismos distantemente relacionados, principalmente causada por vírus levando uma quantidade pequena do DNA do hospedeiro de um organismo para o outro. Assim ele aparentemente pensou "Se é possível levar um gene de um animal para outro, por que isso não poderia acontecer com o genoma inteiro?".

Equinodermos, suas primeiras vítimas, são considerados como tendo hibridizado com hemicordados, assim explicando porque a larva dos dois grupos é tão similar. Ao final, ele admite que não fez qualquer pesquisa em relação a todos ou a maioria dos trabalhos recentes sobre desenvolvendo e filogenia dos grupos alvos.

Uma estrela do mar (Echinoderma) e um balanoglosso (Hemichordata). Certamente um casal adorável. Fotos por Mike Murphy e Philcha, da Wikipedia.

Aqui é interessante citar um trabalho por Švácha (1992) estudando os discos imaginais em larvas de insetos holometábolos (aqueles com estágios de larva, pupa e adulto). Discos imaginais são regiões de células aparentemente não diferenciadas em larvas de insetos e inicialmente consideradas como a fonte da maioria das características dos adultos não encontradas em larvas, bem como responsáveis pela substituição dos órgãos das larvas por novos em adultos, como as antenas da larva sendo substituídas por novas durante a transição de um estágio para outro. Švácha percebeu, no entanto, que isso na verdade não acontece e que discos imaginais somente ajudam a desenvolver estruturas larvais, mas não as substituem por novas. Ou seja, a forma adulta dos insetos não vem de um segundo "embrião" escondido dentro da larva.

É claro que Williamson ignorou esse artigo e muitos outros e em 2001 trouxe outro argumento para se sustentar: uma falácia.

Você pode ou não saber, mas a teoria endossimbionte sugere que organelas intracelulares, como mitocôndrias e cloroplastos, se originaram de bactérias associadas a células eucarióticas. Pode-se então supor que a função de organelas intracelulares existiu antes das próprias organelas, assim para Williamson foi completamente lógico assumir que as características de larvas existiram antes dos animais terem larva.

Como se ele estivesse num estado frenétco, Williamson começou a descarregar toneladas de hibridizações "perfeitamente possíveis" entre grupos animais. Para citar algumas:

• Larvas de turbelários vieram de rotíferos 
• Larvas de equinodermos vieram de hemicordados 
• Larvas de tunicados vieram de Appendiculata (um grupo antigo que compreendia artrópodes, anelídeos, rotíferos e outros) 

Um policladido (Turbellaria) e um 'animal-roda' (Rotífera). Outro casal adorável. Fotos por Dr. James P. McVey do NOAA Sea Grant Program; e Absolutecaliber, da Wikipedia.

E para deixar ainda mais bizarro, ele sugeriu que a blástula dos embriões animais veio de uma hibridização com Volvocales, um grupo de algas verdes!

De acordo com Williamson (2001), a blástula de embriões de animais veio de uma hibridização com uma alga do grupo Volvocales (esquerda). Fotos pela Agência de Proteção Ambiental, Governo Federal dos EUA; e Pearson Scott Foresman, da Pearson Company.

E como você também pode ver ao ler seu trabalho, a maioria de suas referências são seus próprios trabalhos anteriores, obviamente indicando uma falta de interesse em qualquer estudo REAL tentando entender a origem de diferenças entre larvas e adultos. Também vale a pena notar que Williamson possuía uma fobia incomum pelos nomes das classes de equinodermos, visto que a terminação -oidea era incômoda demais para ele para ser vista em algo que não fosse uma superfamília.

Em 2006, Minelli et al. apresentaram uma revisão interessante de pesquisas considerando o desenvolvimento de artrópodes de formas larvais para adultos, onde uma das explicações possíveis para a drástica mudança ocorrente em larvas de insetos holometábolos não é nada mais completo que uma forma de "neotenia", isto é, quando estágios iniciais de desenvolvimento duram mais tempo no ciclo de vida de um organismo. Neste caso, a coisa provável que ocorre é que a larva de insetos holometábolos são algo como embriões bem desenvolvidos e móveis; nada tão estranho, certo? E adivinhe? Em toda a revisão não há uma única menão a Williamson, e nós todos podemos imaginar por quê...

No mesmo ano, Williamson ataca novamente com outro papel, desta vez afirmando que a explosão cambriana ocorreu devido ao grande número de hibridizações com transferência larval e, como em todos os seus trabalhos anteriores, usa o argumento de que "a seleção natural não pode explicar tais divergências entre adultos e larvas". Nós tabém podemos perceber que ele ignora completamente todas as publicações recentes relacionadas a filogenética e genômica e, ao menos ao que parece para mim, ignore qualquer coisa relacionada a teorias evolutivas que não seja "A Origem das Espécies" de Darwin e os trabalhos de Lynn Margulis (por quem ele parece ter alguns sentimentos passionais desesperados).

E então novamente, em 2009, ele aparece com outro artigo, este publicado na PNAS, entitulado "Caterpillars evolved from onychophorans by hybridogenesis" (Lagartas evoluíram de onicóforos por hibridogênese), onde ele persiste em suas ideias absurdas, afirmando que lagartas surgiram de uma mariposa fêmea sendo acidentalmente fertilizada por um onicóforo macho, e ele continua ignorando qualquer coisa relacionada a dados moleculares, atacando as ideias de Darwin e Haeckel mais uma vez e citando somente trabalhos que, pelo seu ponto de vista limitado, poderiam suportar de alguma forma suas ideias incongruentes. Todos os artigos publicados durante estes mais de 20 anos em que ele passou afirmando a mesma bobagem, como um pastor fanático numa igreja, foram deixados de lado.

"Com licença,senhorita, mas você acabou de ser fecundada pelo meu sêmen." Os dois pais originais de uma lagarta, de acordo com Williamson, teriam sido um onicóforo e uma mariposa. Fotos por Thomas Stromberg e Jonathon Combes.

Enfim, este trabalho ganhou uma repercussão maior que os anteriores e muitos cientistas manifestaram sua indignação por ele, de forma que por dois meses o artigo foi suspendido de publicação impressa, até que finalmente apareceu impresso na edição de novembro daquele ano (2009).

Agora, falando sério, como é possível que uma ideia tão ridícula foi aceita para publicação neste século, depois de todos os pesquisadores sérios preocupados com a filogenia e ontogenia de animais?

Bom, foi possível por uma razão: Lynn Margulis. Foi ela quem aprovou o artigo, através de uma rota de submissão que permitia a membros da Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos gerenciar a revisão do manuscrito de um colega. Mas por que Lynn Margulis apoiaria tal ideia de um velho "cientista" aposentado e fora de si? Eu diria que é porque ela estava bem fora de si também.

Lynn Margulis. Foto por Javier Pedreira.

Se você conhece Lynn Margulis, você também sabe que ela já foi uma bióloga brilhante com ideias desafiadores, ajudando a tornar a teoria endossimbionte conhecida e eventualmente aceita para explicar a origem de cloroplastos e mitocôndrias. Mas em seus últimos anos (ela faleceu em 22 de Novembro de 2011) ela começou a atacar ideias bem suportadas em ciência de uma forma meio irracional, como afirmando que AIDS não é causada pelo HIV.

Quando este último trabalho de Williamson foi liberado para impressão, o mesmo número trouxe um desafio pelo zoólogo Gonzalo Giribet e um artigo por Hart & Grosberg rejeitando as ideias de Williamson baseados em todos os dados moleculares já disponíveis que claramente indicam que insetos holometábolos não possuem genes onicóforos de forma alguma para explicar tanta besteira.

Aparentemente Williamson preparou uma breve resposta, mas ela não foi liberada para publicação.

Assim, após ler isso, penso que qualquer um pode entender por que ninguém pode levá-lo a sério. Ou você pode de alguma forma acreditar que possa ficar grávida de uma água-viva enquanto está nadando no mar?

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Referências:

Abbott, A., Brumfiel, G., Dolgin, E., Hand, E., Sanderson, K., Van Noorden, R., & Wadman, M. 2009. Whatever happened to …? Nature DOI:10.1038/news.2009.1162

Giribet, G. 2009. On velvet worms and caterpillars: Science, fiction, or science fiction? Proceedings of the National Academy of Sciences, 106 (47), e131 DOI:10.1073\pnas.0910279106

Hart, M., & Grosberg, R. 2009. Caterpillars did not evolve from onychophorans by hybridogenesis Proceedings of the National Academy of Sciences, 106 (47), 19906-19909 DOI: 10.1073/pnas.0910229106

Minelli, A., Brena, C., Deflorian, G., Maruzzo, D., & Fusco, G. 2006. From embryo to adult—beyond the conventional periodization of arthropod development Development Genes and Evolution, 216 (7-8), 373-383 DOI:10.1007/s00427-006-0075-6

Švácha, P. 1992. What Are and What Are Not imaginal Discs: Reevaluation of Some Basic Concepts (Insecta, Holometabola) Developmental Biology, 154, 101-117

Williamson, D. 1987. Incongruous larvae and the origin of some invertebrate life-histories Progress In Oceanography, 19 (2), 87-116 DOI: 10.1016/0079-6611(87)90005-X

Williamson, D. 2001. Larval transfer and the origins of larvae Zoological Journal of the Linnean Society, 131 (1), 111-122 DOI: 10.1006/zjls.2000.0252

Williamson, D. 2006. Hybridization in the evolution of animal form and life-cycle Zoological Journal of the Linnean Society, 148 (4), 585-602 DOI:10.1111/j.1096-3642.2006.00236.x

Williamson, D. 2009. Caterpillars evolved from onychophorans by hybridogenesis Proceedings of the National Academy of Sciences DOI:10.1073/pnas.0908357106

E as planarinhas, como são coloridas? Uma análise de Geoplana vaginuloides

Como alguns devem saber, faço pesquisas com planárias terrestres, então não há nada mais natural do que me ver falando sobre elas. Este post é uma tradução de outro post meu, How are little flatoworms colored? A Geoplana vaginuloides analysis, no blog Eartlhing Nature. O assunto deste post é a espécie de planária terrestre Geoplana vaginuloides (Darwin, 1844), a espécie tipo do gênero Geoplana que dá nome à família Geoplanidae (as próprias planárias terrestres).

Geoplana vaginuloides foi originalmente descrita por Charles Darwin em 1844 com o nome Planaria vaginuloides. Sua descrição era baseada somente na morfologia externa, o que hoje é considerado insuficiente para descrever corretamente uma planária terrestre. Mais tarde, Stimpson (1857) a moveu para o seu novo gênero Geplana, mas ainda apenas características externas foram usadas. Nesta época ainda não havia sido designada uma espécie tipo para o gênero e E. M. Froehlich (1955) decidiu escolher Geoplana vaginuloides (Darwin, 1844) como a espécie tipo por ser a primeira encontrada por Darwin e uma das espécies postas no gênero Geoplana por Stimpson quando ele o descreveu.

Foi somente em 1990 que uma boa revisão de planárias terrestres foi feita por Ogren & Kawakatsu e a morfologia interna, especialmente do aparelho copulador, passou a ter uma importância maior em descrever uma espécie corretamente. Baseados em Geoplana vaginuloides, eles definiram o gênero Geoplana conforme segue:

“Geoplanidae of elongate body form; creeping sole broader than a third of the body width; strong cutaneous longitudinal muscles; mc:h value from 4%-8%; parenchymal longitudinal musculature weak or absent, not in a ring zone; testes are dorsal; penis papilla present; female canal enters genital antrum dorsally; cephalic glandulo-muscular organs, sensory papillae and adenodactyls absent.” (Ogren & Kawakatsu, 1990). (Geoplanidae com forma de corpo alongado; sola rastejadora mais larga que um terço da largura do corpo; músculos cutâneos longitudinais fortes; valor mc:h de 4%-8%; musculatura longitudinal parenquimal fraca ou ausente, não numa zona de anel; testículos são dorsais; papila penial presente; canal feminino entra no átrio genital dorsalmente; órgãos glândulo-musculares cefálicos, papilas sensoriais e adenodáctilos ausentes).

Como notado por Riester (1938), G. vaginuloides possui uma papila penal muito longa invadindo o átrio feminino, bem como outras características peculiares. Estes aspectos foram importantes para considerar uma planária terrestre encontrada por Marcus em 1951 como pertencendo a esta espécie, mesmo ela possuindo cores externas quase invertidas quando comparada com o espécime descrito por Darwin.

Usando a morfologia interna para assegurar que todas as descrições de planárias terrestres a seguir pertencem a uma única espécie, Geoplana vaginuloides, podemos encontrar ao menos 4 padrões de cor externa para esta espécie:

• Darwin, 1844: " Ocelli numerous, placed at regular intervals on the anterior extremity; irregularly, round the edges of the foot. […] Sides of the foot coloured dirty “orpiment orange”; above, with two stripes on each side of pale “primrose-yellow,” edged externally with black; on centre of the back a stripe of glossy black; these stripes become narrow towards both extremities.” (Ocelos numerosos, localizados em intervalos regulares na extremidade anterior; irregularmente em torno das bordas do pé. [...] Lados do pé coloridos de "laranja auripigmento" sujo; acima, com duas listras em cada lado de "amarelo-prímula" pálido, contornado externalmente de preto. no centro do dorso uma listra de preto vítreo; estas listras se tornam estreitas em direção a ambas as extremidades.).
  Localidade: Rio de Janeiro
• Riester, 1938: “Unterseite und Körperänder weinrot, dann zwei schmale gelbe Streifen und in der Rückenmitte ein tief Schwarz glänzendes breites Band.” (Lado interior e bordas do corpo vermelho vinho, então duas listras amarelas e no meio do dorso uma faixa larga de negro profundo brilhante.)
  Localidade: Teresópolis/Guapirimim, RJ
• Marcus, 1951: “A faixa mediana é ocre, na maior parte da extensão. Anterior e posteriormente é preta. Flanqueiam-na faixas amarelas claras, cada uma tão larga quão a mediana. As zonas dorso-laterais são pretas com pontinhos claros, que não são olhos. O ventre é claro.”
  Localidade: Eldorado, SP
• C. G. Froehlich, 1958: “The colour pattern is similar to type C of Marcus (1952, pp. 76-77, pl. 23 fig. 136) but the median reddish stripe is broader (about 1 mm. across, just in front of the pharynx), and both the black and the white stripes that follow on each side are narrower (about 0.2 to 0.3 mm broad each, in the same region). The median stripe begins at 2.5 mm from the anterior tip. The creeping sole is greyish white.” (O padrão de coloração é similar ao tipo C de Marcus, mas a listra mediana avermelhada é mais larga (cerca de 1mm de um lado ao outro logo à frente da faringe) e tanto as listras pretas quanto as brancas que seguem de cada lado são mais estreiras (cerca de 0.2 a 0.3 mm de largura cada uma, na mesma região). A listra mediana começa a 2.5 mm da ponta anterior. A sola rastejadora é branco-acinzentada.)
  Localidade: Itanhaém, SP
  
  

Diferentes padrões de coloração em Geoplana vaginuloides de acordo com Darwin, 1844 (1), Riester, 1938 (2), Marcus, 1951 (3) e C. G. Froehlich, 1958 (4).

Distribuição dos 4 morfotipos vistos na figura acima. Imagem criada no Google Earth.

Junto com essas descrições, Prudhoe (1949), encontrou um animal em Trinidad com a mesma descrição externa dada por Darwin, mas sua estrutura interna era muito diferente de Riester (1939), então provavelmente se tratava de uma espécie diferente.

Quanto a fotografias desta espécie, só encontrei as três abaixo. Todas elas pertencem a espécimes com um padrão de coloração próximo àqueles descritos por Marcus e Froehlich. Seria interessante encontrar um animal com o mesmo padrão de coloração da descrição original de Darwin!

Geoplana vaginuloides (Darwin, 1844). Foto de Fernando Carbayo. Extraída de each.uspnet.usp.br/planarias/

Geoplana vaginuloides (Darwin, 1844). Foto de Fernando Carbayo. Extraída de each.uspnet.usp.br/planarias/

Geoplana vaginuloides (Darwin, 1844). Note que esta não possui a margem preta flanqueando a faixa laranja mediana. Foto do Instituto Rã-Bugio. Extraída de www.ra-bugio.org.br

Referências:

Darwin, C. 1844. Brief Description of several Terrestrial Planariae, and of some remarkable Marine Species, with an Account of their Habits. Annals and Magazine of Natural History, Annales des Sciences Naturelles, 14, 241-251

Froehlich, E. M. 1955. Sobre Espécies Brasileiras do Gênero Geoplana. Boletim da Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras da Universidade de São Paulo, Série Zoologia, 19, 289-339

Froehlich, C. G. 1958. On a Collection of Brazilian Land Planarians. Boletim da Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras da Universidade de São Paulo, Série Zoologia, 21, 93-121

Marcus, E. 1951. Turbellaria Brasileiros. Boletim da Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras da Universidade de São Paulo, Série Zoologia, 16, 5-215

Ogren, R. E. & Kawakatsu, M. 1990. Index to the species of the family Geoplanidae (Turbellaria, Tricladida, Terricola) Part I: Geoplaninae. Bulletin of Fuji Women’s College, 28, 79-166

Prudhoe, S. 1949. Some roundworms and flatworms from the West Indies and Surinam. – IV. Land Planarians. Journal of the Linnean Society of London, Zoology, 41 (281), 420-433 DOI: 10.1111/j.1096-3642.1940.tb02415.x

Riester, A. 1938. Beiträge zur Geoplaniden-Fauna Brasiliens. Abhandlungen der senkenbergischen naturforschenden Gesellschaft, 441, 1-88

Stimpson, W. 1857. Prodromus descriptionis animalium evertebratorum quæ in Expeditione ad Oceanum, Pacificum Septentrionalem a Republica Federata missa, Johanne Rodgers Duce, observavit er descripsit. Pars I. Turbellaria Dendrocœla. Proceedings of the Academy of Natural Sciences of Philadelphia, 19-31