Os Campos Morfogenéticos - parte I
Autor: Marcel Cervantes de Oliveira | Publicado: 2009-10-29T11:19:00-02:00

Adalberto Tripicchio [adalbertotripicchio]1/10/07Campos de Tipos DiferentesOs campos são regiões de influência não-materiais. O campo de gravitação da Terra, por exemplo, estende-se à nossa volta. Não nos é visível, mas nem por isso é menos real. Dá o seu peso às coisas e provoca a sua queda. Mantém-nos em contato com a Terra neste preciso momento; sem ele, flutuaríamos. A Lua gira em redor da Terra por causa da curvatura do campo de gravitação da Terra; a Terra e todos os planetas giram em re­dor do Sol por causa da curvatura do campo do Sol.De fato, o campo de gravitação permeia todo o universo, curvando toda a matéria. Segundo Einstein, não está no espaço e tempo; é o es­paço-tempo. O espaço-tempo não é uma abstração gratuita; possui uma estrutura que inclui e molda, ativamente, tudo aquilo que existe e acontece no universo físico.Também há campos eletromagnéticos, muito diferentes, pe­la sua natureza, da gravitação. Apresentam muitos aspectos e fazem parte integrante da organização de todos os sistemas materiais - dos átomos às galáxias. Estão subjacentes ao fun­cionamento do nosso cérebro e do nosso organismo. São essen­ciais à operação de toda a nossa maquinaria elétrica. Podemos ver os objetos que nos rodeiam, incluindo este artigo, porque estamos conectados com eles pelo campo eletromagnético no qual se desloca a energia vibratória da luz. E, à nossa volta, há inúmeros padrões de atividade vibratórios que es­capam aos nossos sentidos; podemos, todavia, distingui-los por meio de receptores de rádio ou de TV. Os campos são o meio da ação a distância e, através deles, os objetos podem afetar­-se entre si, mesmo se não mantiverem contato material.Tudo isto nos parece evidente. Vivemos, permanentemente, nestes campos, quer saibamos, quer não, como os físicos os mo­delizam matematicamente. Não duvidamos de que possuem uma realidade física, sejam quais forem as modelizações que deles fizermos, ou o nome com que os designamos. Sabemos que existem pelos efeitos físicos, mesmo se os nossos sentidos, em geral, são inaptos para detectá-los de maneira direta. Por exemplo, a estrutura espacial do campo de um ímã é, em si, invisível, mas espalhem limalha de ferro nas proximidades do ímã e a sua existência concretizar-se-á imediatamente. Este campo, tal como outros tipos de campos, possui uma qualidade holística contínua e não pode ser cortado em partes, contrariamente aos objetos materiais. Deste modo, se cortarem um ímã em dois, cada metade preserva o conjunto do campo original - cada metade passa a ser um ímã completo, rodea­do de um campo magnético completo.Para além destes tipos familiares de campos, existem tam­bém, a avaliar pela teoria do campo quântico, diversos tipos de campos de matéria - campos de elétrons, de nêutrons etc.: campos microscópicos em cujo seio todas as partículas de maté­ria existem enquanto quanta de energia vibratória.Nenhum destes diferentes tipos de campo pode ser reduzi­do a qualquer outro. Os físicos esperaram, durante muito tem­po, poder, um dia, compreendê-los, todos, como aspectos de um único campo unificado. A física teórica contemporânea tenta fazê-los derivar, hipoteticamente, do campo unificado origi­nal do cosmos, o qual se diferenciaria para dar os campos co­nhecidos da física enrolando-se de diversas maneiras durante a evolução e o crescimento do universo. Dentro do âmbito destas novas teorias do campo evolutivas: "O mundo pode, ao que parece, ser construído mais ou menos a partir de um nada estruturado."A natureza dos campos é inevitavelmente misteriosa. Segundo a física moderna, estas entidades são mais fundamen­tais do que a matéria. Os campos não podem explicar-se em termos de matéria; pelo contrário, a matéria é explicada em termos de energia nos campos. A física só pode explicar a natu­reza dos diferentes tipos de campos em relação a um eventual campo unificado mais fundamental - o campo cósmico origi­nal, por exemplo. Mas este é inexplicável - a menos que se su­ponha criado por Deus. Mas então é Deus que é inexplicável.Podemos, evidentemente, assumir que os campos são como são porque são determinados por leis matemáticas eternas, mas então existe o mesmo problema com estas leis: como podemos explicá-las?Comecemos por encarar a possibilidade de que existe um número muito mais importante de tipos de campos do que a física reconhece atualmente: os campos morfogenéticos de diversos tipos de células, tecidos, órgãos e organismos vivos.Os Campos MorfogenéticosNo início dos anos 20, três biólogos, pelo menos, sugeriram, independentemente, que nos organismos vivos a morfogênese é organizada por campos: Hans Spemann, 1921; Alexander Gurwitsch, 1922; Paul Weiss, 1923. Estes campos foram ditos de desenvolvimento, embrionários, ou morfogenéticos. Deviam or­ganizar o desenvolvimento normal e guiar os processos de regu­lação e de regeneração depois de lesão. Gurwitsch escreveu:"O meio no qual se desenrola o processo formativo em­brionário é um campo (no sentido em que o entendem os físicos), cujos limites não coincidem, geralmente, com os do embrião, mas os superam. Por outras palavras, a em­briogênese tem lugar nos campos. (...) Deste modo, aquilo que nos é dado, enquanto sistema vivo, consistiria num embrião visível (ou ovo, respectivamente) e num campo."Paul Weiss aplicou o conceito de campo ao estudo pormeno­rizado do desenvolvimento embrionário e, na sua obra PrincipIes of Development, fala dos campos nestes termos:"Um campo é a condição à qual um sistema vivo deve a sua organização típica e as suas atividades específicas. Estas atividades são específicas no sentido em que deter­minam o caráter das formações a que dão origem. (...) Na medida em que a ação dos campos produz ordem espa­cial, segue-se o postulado seguinte: os fatores de campo possuem, eles mesmos, uma ordem definida. A heteroge­neidade tridimensional dos sistemas em desenvolvi­mento, ou seja, o fato de que estes sistemas possuem propriedades diferentes nas três dimensões do espaço, deve relacionar-se com uma organização tridimensional e com uma heteropolaridade dos campos de origem."A natureza específica dos campos significa, segundo Weiss, que cada espécie de organismo possui o seu campo morfogené­tico próprio, o que não impede que campos de espécies aparen­tadas possam ser semelhantes. O organismo encerra, além disso, campos secundários que se integram no campo global do organismo - uma espécie de hierarquia de campos encaixados em campos.Durante os anos 30, C. H. Waddington tentou esclarecer o conceito de campo com o auxílio do conceito de "campos de in­dividualização" associados à formação de órgãos definidos com formas individuais características. Nos anos 50, estendeu a noção de campo ao seu conceito de creodo, ou caminho de desenvolvimento, que ilustrou por meio de uma simples ana­logia tridimensional, a paisagem epigenética. O desenvolvimento de uma parte particular do ovo é representado pelo rolar de uma bola. Esta pode seguir uma série de cami­nhos alternativos, correspondentes às vias de desenvolvimento dos diferentes tipos de órgãos. No organismo, estas são bastante distintas; por exemplo, o coração e o fígado têm estruturas definidas e não atravessam uma série de formas intermediárias comuns. O desenvolvimento é "canalizado" em direção a pontos terminais precisos. Perturbações do desenvolvimento nor­mal podem, por vezes, desviar a bola do fundo do vale em di­reção a uma vertente próxima mas, se a pressão não o fizer atravessar o cume em direção a um outro vale, voltará ao fundo do seu vale - não regressará ao ponto de partida, mas a uma posição posterior do caminho canalizado da mudança. É aquilo a que se chama regulação ontogênica.O conceito de campos morfogenéticos, e de creodos no seu seio, difere da noção de enteléquia de Driesch. O conceito de campo implica, com efeito, a existência de analogias profundas entre o princípio organizador do domínio biológico e os cam­pos conhecidos da física. Driesch, sendo vitalista, estabelecia uma diferença radical entre o domínio da vida e os da física e da química. É, todavia, certo que as enteléquias influenciaram o conceito de campos morfogenéticos. Estes, tal como a entelé­quia, foram dotados de auto-organização e de uma tendência para um fim; e, tal como a enteléquia, deveriam exercer uma ação causal, guiando os sistemas sujeitos à sua influência em direção a padrões de organização característicos. Por exemplo, Weiss percebia os campos como complexos de fatores organi­zadores que tornam definido e específico o curso original­mente indefinido das partes individuais do germe e isto de acordo com um padrão típico. E o conceito de creodos, ao ca­nalizar o desenvolvimento em direção a fins particulares, asse­melha-se fortemente ao impulso ou atração dos caminhos de desenvolvimento em direção a fins definidos pela enteléquia. Sob o ponto de vista de um sistema em desenvolvimento, os fins ou objetivos dos creodos pertencem ainda ao futuro; Waddington descreve-os, na linguagem da dinâmica, como sendo "atratores". A dinâmica matemática moderna é teleoló­gica no sentido em que implica a idéia de "bacias" nas quais os "atratores" representam os estados em direção aos quais os sistemas dinâmicos são atraídos.René Thom desenvolveu as idéias de Waddington em mode­los matemáticos nos quais os pontos terminais estruturalmente estáveis, em direção aos quais os sistemas se desenvolvem, são representados por atratores ou por bacias de atração no seio de campos morfogenéticos.Toda a criação ou destruição de formas, ou morfogê­nese, pode ser descrita pelo desaparecimento dos atratores que representam as formas iniciais e a sua substituição por captura pelos atratores que representam as formas finais.O próprio Thom comparou esta abordagem com a de Driesch: "O nosso método, que atribui uma estrutura geomé­trica formal ao ser vivo, para explicar a sua estabilidade, pode caracterizar-se como uma espécie de vitalismo geométrico; trata­-se, realmente, de uma estrutura global que rege os pormenores locais tal como a enteléquia de Driesch."A abordagem em termos de campo contrasta com o esque­ma de Weismann e dos seus discípulos; com efeito, é o campo que ocupa, aqui, a posição central e não o plasma germinativo. E o campo, não o plasma germinativo, que molda o orga­nismo. Mas o desenvolvimento não depende, apenas, dos campos; é, também, afetado por genes e influências ambien­tais.A Natureza dos Campos MorfogenéticosO que são, exatamente, os campos morfogenéticos? Como é que funcionam? Apesar do emprego difundido deste conceito em biologia, não existe resposta precisa para estas perguntas. De fato, a natureza destes campos continua a ser tão misterio­sa como a própria morfogênese.Como era de esperar, os campos foram interpretados de ma­neiras radicalmente diferentes, refletindo as três principais fi­losofias da forma. Do ponto de vista platônico, representam as Formas ou Idéias imutáveis, as quais podem, por sua vez, ser concebidas à maneira pitagórica, como essencialmente mate­máticas. No espírito aristotélico, herdam a maior parte dos tra­ços das enteléquias e desempenham um papel causal na orga­nização dos sistemas materiais sujeitos à sua influência. De uma ótica nominalista, fornecem maneiras cômodas de des­crever os fenômenos da morfogênese, habitualmente pensados como sendo de cariz totalmente mecânico. Estas diversas inter­pretações coexistem na biologia do desenvolvimento e por ve­zes o mesmo autor oscila entre elas no mesmo parágrafo.O papel causal dos campos e as características herdadas da enteléquia de Driesch permanecem, em geral, implícitos. Mas foram avançadas, de maneira explícita, interpretações de tipo platônico ou pitagórico.Gurwitsch sublinhou as propriedades geométricas dos cam­pos e tratava-as como construções matemáticas ideais. A ori­gem e a extensão de um campo não se confinavam ao material de um organismo em desenvolvimento e o seu centro podia muito bem ser um ponto geométrico exterior ao organismo.Thom esforçou-se por desenvolver uma espécie de platonis­mo dinâmico, no qual não apenas as formas podem ser caracte­rizadas matematicamente, mas ainda as maneiras como se transformam. É este o fundamento da sua teoria das catástro­fes, na qual as maneiras como as formas podem transformar-se umas nas outras são classificadas segundo um número limitado de "catástrofes" fundamentais. Os seus modelos de campos morfogenéticos incorporam essas catástrofes e concebe os cam­pos como objetos matemáticos que determinam, de uma ma­neira ou de outra, formas biológicas. Compara-os às estruturas matemáticas que, em física, determinam as formas químicas:"Se o sódio e o potássio existem, é porque uma estru­tura matemática correspondente garante a estabilidade dos átomos Na e K; é possível, em mecânica quântica, especi­ficar esta estrutura para um objeto simples, tal como a molécula de hidrogênio e, apesar do caso do átomo de Na ou de K ser menos bem compreendido, não há qual­quer razão para duvidar da sua existência. Penso que existem igualmente, em biologia, estruturas formais, de fato, objetos geométricos, que prescrevem as únicas for­mas possíveis capazes de ter uma dinâmica auto-re­produtora num dado ambiente."Segundo Thom, o esforço reducionista que visa "reconstruir um espaço complexo a partir de elementos simples" é perfeita­mente incapaz de fornecer uma compreensão da morfogênese e conclui que "a abordagem platônica é, de fato, inevitável".Brian Goodwin insiste, também, na natureza matemática dos campos morfogenéticos, que concebem termos de "equações de campo gerativas". O desenvolvimento de organismos não deve ser compreendido em função do plasma germinativo, tal como supunha Weismann, nem do DNA ou do programa gené­tico. "A geração deve, pelo contrário, ser percebida como um processo emergente das propriedades de campo do estado vivo, com particularidades adquiridas que surgem para estabili­zar soluções particulares das equações de campo, de forma que sejam engendradas morfologias específicas". Por ou­tras palavras, os organismos adotam as formas exigidas pela estabilização das equações de campo e os genes afetam, indi­retamente, a forma estabilizando determinadas soluções das equações de campo em vez de outras. Goodwin e o seu colega Webster esperam que uma compreensão destas equações ge­rativas permita elaborar uma ciência racional da forma biológica."É preciso deduzir a ordem relacionaI correta que gera os fenômenos observados e esta ordem de organização, apesar de real, não é diretamente observável. Esta ordem relacional lógica define as propriedades de organização típicas dos organismos vivos. (...) A descrição matemática apropriada é fornecida pelas equações de campo. (...) Uma compreensão da morfogênese fornece a base de uma taxionomia racional, baseada nas propriedades lógi­cas do processo gerativo e não-genealógica, baseada nos acidentes da história.De um ponto de vista platônico, ou pitagórico, os campos re­presentam uma realidade matemática objetiva; são igualmente objetivos se forem concebidos em um espírito aristotélico, en­quanto princípios organizadores imanentes; em contrapartida, não têm qualquer realidade fora dos nossos espíritos dentro da perspectiva nominalista. Alguns adeptos do conceito de campo recusaram-lhe, por vezes, qualquer existência objetiva. Paul Weiss, por exemplo, considerava-o, por um lado como "fisica­mente real", mas, por outro, considerava que o conceito de campo não passava de uma abstração do espírito. "Visto que se trata de uma simples abstração, não podemos esperar que nos dê mais do que nela pusemos. O seu valor analítico e expli­cativo é, portanto, nulo."Waddington, que tanto fez para desenvolver e promover o conceito de campo em biologia mostrou uma ambigüidade se­melhante. Escreveu:"Qualquer conceito de 'campo' é, essencialmente, uma comodidade descritiva, não uma explicação causal. (..,) As forças operantes devem ser, em cada caso, identificadas se­paradamente, de maneira experimental. O conceito de campo teria valor de paradigma unificador se as forças fos­sem sempre as mesmas, ou pertencessem a alguns tipos pouco numerosos, tal como no caso dos campos gravita­cionais e eletromagnéticos, ou se os mapas fossem sempre os mesmos; ora, sabemos que nada disso se passa."Se os campos não têm um papel causal e não passam de uma maneira conveniente de falar de processos físicos e quími­cos complexos, esta abordagem não parece poder distinguir-se de uma versão sofisticada da teoria mecanicista. É certo que os biólogos contemporâneos têm, muitas vezes, tendência para conceber os campos morfogenéticos em termos físicos ou quí­micos convencionais. Porém, se levarmos esta abordagem sufi­cientemente longe, ela desviará, mais cedo ou mais tarde, os in­vestigadores de explicações puramente materiais para levá-los em direção a uma visão matemática ou platônica.É o que se observa na modelização matemática dos campos morfogenéticos de Gierer, Meinhardt, etc. Começam com uma suposição mecanicista convencional:"Visto que ainda não conhecemos a natureza bioquí­mica ou física dos campos, devemos introduzir uma suposi­ção quanto à classe geral de física à qual pertence este fe­nômeno. Se supuséssemos que o fenômeno fundamental é o magnetismo, tentaríamos compreendê-lo em função das equações de Maxwell. Parece realista supor que os campos morfogenéticos têm a mesma base que outros fe­nômenos biológicos que se prestaram a explicações físi­cas: a saber, que são essencialmente devidos à interação e ao movimento de compostos moleculares."Semelhantes processos podem, então, ser descritos por meio de equações apropriadas. Contudo, tal como Gierer observa:"Estas equações são relativamente timoratas no que diz respeito aos pormenores do mecanismo molecular. Representam uma tentativa de 'desmistificação' dos campos morfogenéticos, que sugere que estes se devem à biologia molecular convencional e a mais nada; todavia, impõem condicionamentos radicais à elaboração de teo­rias e de modelos."Estes modelos matemáticos baseiam-se, em geral, na hipótese de que existem, em determinadas regiões, processos químicos auto-ativadores cujos efeitos inibidores se estendem por uma re­gião mais vasta. A ativação local é auto-aumentadores, de forma que uma ligeira vantagem inicial em um local particular pode pro­duzir uma ativação extraordinária. A produção e a propagação de efeitos inibidores impedem, contudo, uma explosão catalítica global, de maneira que uma ativação em uma parte da área só se produz à custa de uma desativação em uma outra, até que se for­me um padrão estável. Simulações por computador, baseando­-se nestes modelos, mostram que podem engendrar uma série de padrões simples, dos quais alguns são capazes de "regenerar-se" depois de terem sido danificados.Estes modelos ajudam a compreender o espaçamento entre dife­rentes padrões de atividade química nas células - em particu­lar, a produção de proteínas diferentes - mas não explicam nem as formas das células, nem as estruturas a que dão origem. Deste modo, uma compreensão dos fatores que influenciam o espaça­mento de pêlos em uma folha não explicaria a forma dos pêlos. Da mesma maneira, um modelo matemático de urbanização, para re­tomar o exemplo de Prigogine, permitiria compreender melhor os fatores que influenciam a taxa de crescimento urbano, mas em nada explicaria as diferenças arquiteturais, culturais e religiosas entre as cidades indianas e brasileiras.Substâncias químicas que se difundem não são os únicos fatores em função dos quais podem ser modelados os campos morfogenéticos; entre os outros candidatos, citemos os impul­sos eléctricos, os campos elétricos e as propriedades visco­-elásticas do gel.Estes modelos baseiam-se em hipóteses relativas a eventuais mecanismos físicos ou químicos; todavia, são essencialmente matemáticos e o seu valor explicativo é indissociável das mate­máticas. Tentam, de fato, fornecer uma síntese que mistura, tal como a física clássica, as tradições platônica e materialista, tal como Gierer disse de maneira muito explícita:"Uma compreensão satisfatória da formação de padrões biológicos só poderá emergir de uma combinação dos conhecimentos relativos à matemática e à matéria. É psi­cologicamente compreensível que os bioquímicos e biólo­gos moleculares favoreçam o aspecto materialista e os matemáticos o aspecto formal do problema. Em um plano filosófico, o aspecto matemático formal parece mais de­terminante para a compreensão do que o estrutural, mas não basta para produzir uma confirmação experimental.""É interessante notar que o antagonismo entre o valor ex­plicativo relativo da matemática e da matéria remonta a Pitágoras e PIatão (a favor da matemática) e a Demócrito e, depois, Marx, (a favor do materialismo) - controvérsia que talvez não seja objetivamente resolúvel."Fonte: http://www.redepsi.com.br/portal/modules/smartsection/item.php?itemid=785