827 - Era Galáctica - I. J. Ozimov (Isaac Asimov)

  Olá, fãs de leitura. Eu já li esse livro faz uns meses e é de um dos meus escritores favoritos, o russo naturalizado americano Isaac Asimov, ou também, um dos "três grandes" da ficção científica. Eu o li em português.

Como sempre, vou trazer uma breve biografia do escritor, porém recomendo (quem gostar) uma leitura mais minuciosa da vida dele, porque o cara era muito interessante:

Bom, Isaak Judah Ozimov nasceu na Rússia como o filho mais velho de um casal judeu ortodoxo. A família foi para os EUA, mais especificamente Nova Iorque, em 1923, com o pequeno Isaak de três anos de idade. Foi nessa época que a família adotou um nome americanizado (Ozimov -> Asimov). Ele possui toda sua formação acadêmica em química pela Universidade de Columbia. Eu, infelizmente, não achei nenhum artigo científico que o tenha como colaborador, porém, encontrei que suas pesquisas eram voltadas para a área de bioquímica, principalmente com compostos anti-malária (leia mais em: <Isaac Asimov (columbia.edu)>. Ele tornou-se professor universitário na Escola de Medicina da Universidade em que estudou e, posteriormente, foi demitido do cargo porque abandonou suas obrigações de docente para se dedicar exclusivamente à escrita. Mas não teve farpas trocadas entre a Instituição e o escritor, que depois tornou-se o que conhecemos como professor associado em 1979. Ele morreu por consequências da SIDA (AIDS em inglês) em 1992 (leia mais em: <Isaac Asimov - Biography - IMDb>). Seus livros mais conhecidos são sobre robôs. Ele propôs as três leis da Robótica para o tal "Cérebro Positrônico" alterando profundamente a forma como robôs eram vistos (leia mais em: <Isaac Asimov | Biography & Facts | Britannica>). 

É engraçado ver que embora sua formação fosse em química, suas obras exploravam extensamente o que conhecemos hoje em dia como deep learning, IA (inteligência artificial) e maching learning. Isaac Asimov também era um grande explorados dos conceitos de ética e brincava livremente com as ciências sociais, borrando os conceitos de humanidade enxergados tão claramente por nós, única espécie remanescente do gênero Homo.

De qualquer forma, o livro "827 - Era Galáctica" não traz essas reflexões sobre robôs que é tão comum às obras de Asimov. Esse livro propõe, na verdade, uma brincadeira muito interessante com a nossa espécie e é parte da construção do Império da série Fundação do autor. 

Nós somos levados ao ano 827 de uma era muito distante da nossa, em que existem seres humanos em todo o universo conhecido. Para nós, meros seres de 2022 d.e.c., parece óbvio que somos a única espécie de humanos e, até onde sabemos, parece extremamente improvável que exista outra Homo sapiens dando sopa aí no universo. Porém, e se a história se esquecesse disso? Asimov propõe um futuro em que "ninguém lembrou de escrever" (ou pelo menos fazer um tik tok) sobre as explorações do ser humano ao espaço, suas primeiras conquistas interestelares, sua primeira colônia extraterrestre. Ou apagaram os registros, enfim, o que mais convir. Se de fato ninguém lembrasse de falar sobre isso, num futuro muito distante, todo mundo poderia se questionar de onde a espécie surgiu. Ou melhor, se sequer havia surgido de um único lugar.

Essa brincadeira pode ser comparável às pesquisas sobre a "Evolução Migratória". Hoje em dia o modelo mais aceito para explicar nossa espécie é que ela surgiu na África Ocidental e de lá se irradiou para Europa, Ásia, Oceania e Américas e, claro, outros cantos da própria África. Nesse caminho, ainda se investiga se realmente "vale tudo no amor e na guerra", ou seja, como rolou a mistura com outras espécies hominídeas e como rolou tiro, porrada e bomba, mas o fato inegável é que "Mama África" é o berço de todos nós. 

Hoje nós sabemos disso, assim como sabemos que somos todos a mesma espécie sem posteriores divisões, mas já teve aí uns tempos bem sombrios em que se julgava haver subespécies do Homo sapiens (por isso que é errado usar Homo sapiens sapiens, beleza?) e que, não só isso, mas que existiam seres humanos superiores a outros (famigerada eugenia). Asimov toma carona nessa cauda de baboseira para propor um futuro em que vai se repetir a mesma velha história. E não, eu não tô falando só de ter uns humanos que se sentem melhores que outros, mas tô falando de terem humanos arrogantes que menosprezam aqueles que são os "raiz" mesmo. Você humano, terráqueo, original, aceitaria que uns derivados aí, que só existem no planeta "bonitão" deles porque teus ancestrais foram lá e se locomoveram, viesse de caô falando que você é escória e impedindo a ciência de progredir justamente porque ela que é capaz de provar o contrário? Bom, foi com esse cenário que o pobre Joseph Schwartz encontrou. Ele, um cara do século XX, foi transportado pelo tempo e se deparou com uma terra radioativa e em decadência, que responde a um Império Intergaláctico que a subjuga por ser considerado um ambiente inferior. 

Nessa Terra radioativa, o Joseph é levado para um laboratório onde serve de cobaia para o Sinapseador, invenção do doutor em física Shekt. É claro que o pesquisador não pode deixar passar detalhes peculiares da morfologia de Shekt, considerada ancestral por ele. É importante ressaltar que, como a evolução prevê, é claro que existiriam marcadores morfofisiológicos (e, claro, moleculares) diferentes entre os seres humanos do século XX e os seres humanos de sei lá quantos anos após a dominação do universo pela nossa espécie. Adiciona-se à história um arqueólogo chamado Bel Arvardan: um visionário, um Galileo de sua época, praticamente um revolucionário que como Darwin e Wallace fizeram para todas as espécies, "hipotetiza" que a origem humana seria uma só e teria se dado na Terra. O que Bel queria fazer na Terra era simples: encontrar evidências de que a população terráquea é a ancestral de todas as outras populações humanas espalhas pelo universo, incluso a do planeta dele localizado no setor mais "top", o Sirius, uma Nova Europa do eugenismo pseudocientífico do século XIX. 

O plot da história é que, na verdade, a Terra está marcada para ser o começo de uma epidemia que se espalharia pelo espaço e mataria todos aqueles que o governo não queria que sobrevivesse. O Joseph é o herói da história. 

Como meu foco nunca é dar um resumo da história, mas sim falar dos pontos que mais me interessam, eu vou aqui falar de duas questões: a viagem no tempo e os poderes mentais de Joseph. 

    1 - A viagem no tempo por Joseph Schwartz:

            Beleza, o alfaiate aposentado tá andando pela rua no exato momento em que em um laboratório, um químico manipula urânio bruto. Urânio bruto é uma forma não-pura de urânio e, como o químico diz, a chance de ocorrer fissão nuclear é ínfima. Porém, nada é impossível desde que não viole leis naturais e, aparentemente, ocorre a fissão nuclear no laboratório que provoca o lançamento de um aparente raio que perfura as paredes do laboratório e sai mundo afora, encontrando alguma parte do corpo de Joseph e o transportando para o futuro (ou algo parecido). Para ler mais sobre fissão nuclear e as condições necessárias para esse processo acontecer de forma espontânea acesse: <Fissão | Departamento de Física Nuclear (usp.br)> e <Urânio, tipos e isótopos O que é e para que serve? (energia-nuclear.net)>. 

           Os produtos de uma fissão são: átomo(s) mais estáveis, partículas/ondas e energia. Qualquer um desses produtos pode ter sido o que escapou do laboratório e atingiu o corpo de Joseph. Eu não sei dizer (porque me falta a formação em áreas como química e física) qual desses produtos seria o mais razoável de se considerar o responsável por provocar uma reação de teletransporte do corpo do alfaiate. O que eu sei é que átomos parecem ser a explicação menos aceitável. Átomos em geral "não nos atingem". Nós estamos cercados por átomos o tempo todo e eles não provocam nada em nós. Os males biológicos advindos da fissão nuclear são por conta da radiação que esse processo emite. O decaimento nuclear (essa radiação) pode se dar de três formas: alfa, beta e gama (leia mais em: <Física Nuclear - Aula de Física | EducaBras>). A gama é a única que se dá em forma de onda, enquanto alfa e beta são partículas. Como alfa e beta são partículas (prótons, nêutrons e elétrons) subatômicas, sua penetração no organismo biológico é menor. Na realidade, nossa pele é um ótimo escudo e os danos por essas emissões restringem-se à danos, no máximo, no nível da derme. Na radiação gama, acontece perda de energia por parte do átomo fissível. Essa onda eletromagnética possui um grande potencial de penetração e é o único dos produtos da fissão que pode levar à síndrome radioativa aguda. 

            Como fica óbvio pela criação de furos na parede do laboratório e foi proposto pelo Dr. Smith, ocorreu o tipo de radiação gama durante a fissão espontânea do urânio no Instituto de Pesquisas Nucleares de Chicago. Um exemplo de decaimento nuclear gama do urânio pode ser visto em <Espectroscopia de Raios Gama – Laboratório de Física Moderna (unicamp.br)>. A onda gama não é altamente ionizante, mas é sim capaz de levar à formação de cânceres humanos por ionização de átomos do DNA (leia mais em: <Radiações ionizantes — Português (Brasil) (www.gov.br)>). 

            Beleza, encontramos então qual seria a base física para o transporte do corpo do Joseph pelo tempo: ele teria sofrido algum tipo de reação físico-química por ter sido exposto à onda eletromagnética gama da fissão nuclear espontânea do urânio. É claro que, nós sabemos, ser exposto à essa onda só traz problemas, não o transporte mais legal do mundo, mas existiria uma base para isso acontecer? Sinceramente, não, se entendermos que o corpo do Joseph teria que ter sido transportado, mas talvez se o Joseph for um aglomerado de informações que pode existir em outro corpo (para saber mais desse paradoxo, veja: <(1) O Paradoxo do Teletransporte - YouTube). Ondas eletromagnéticas "são produzidas por variação de um campo elétrico e um campo magnético (leia mais em: <onda eletromagnética (ufrgs.br)>) e como podemos reparar com ondas de rádio e a própria luz, não empurra a matéria quando se propaga no meio, mas é óbvio que consegue carregar "informação". A interação entre ondas gama e matéria leva à ionização desse material e três coisas podem acontecer (leia mais em: <compton.pdf (usp.br)>). 

    1) O corpo brilha por efeito fotoelétrico;

    2) A onda perde energia por Efeito Compton;

    3) Geração de mais raios gamas (de menor energia).

            À medida que a energia da onda gama é maior, o efeito produzido tende do 1 para o 3. Não sabemos qual energia tinha a onda que atingiu Joseph, mas sabemos que o efeito 3 parece ser o que seria capaz de levar à propagação da "informação" de quem Joseph é pelo espaço-tempo. Além disso, essa "informação" não se materializaria, mas teria que ser "lida", "imprimida", em algum material, ou seja, num corpo orgânico (e oportuno) igual ao do Joseph do passado. Isso tudo, é claro, admitindo que uma onda eletromagnética conseguisse de fato absorver toda a consciência da pessoa e ter energia o suficiente para viajar pelo espaço-tempo até chegar lá no futuro e ainda ter fôlego para chegar no novo corpo do Joseph.

            Encontramos um possível (e, sim, muito imaginativo de uma pessoa que não é formada em física) mecanismo pelo qual Joseph poderia ter sido carregado. Eu já discuti antes (na minha reflexão sobre "A Máquina do Tempo") sobre a movimentação no tempo ser impossível se não for acompanhada da movimentação no espaço. A onda eletromagnética, embora não precise de meio para se transportar, também não é exceção à regra. Ela não se movimenta só no tempo ou só no espaço, mas sim na malha espaço-temporal. Não me estenderei nesse tópico, Joseph teria que ter viajado e parado no mesmo lugar em que estava. 

Ou seja, depois disso tudo dito, seria possível? É claro que não, porque se fosse, já teria sido feito. A ciência já sabe quais são as radiações advindas de uma fissão nuclear e já sabe que não transporta nada para outro ponto no tempo, mas a brincadeira de pensar qual seria o mecanismo verossímil é uma ótima prática de manter-se cética e, ao mesmo tempo, imaginativa. Até porque, como percebe o Dr. Smith, muitas pessoas desaparecem todos os dias e não é porque ninguém presenciou o exato momento em que o corpo desaparece no espaço-tempo, que Joseph não viajou. 

    2 - A percepção e manipulação do Toque Mental por Joseph Schwartz:

            Primeiro, para discutir essa questão, é preciso entender como o Sinapseador funciona e quais mudanças ele poderia provocar. A gente descobre isso numa conversa entre o pesquisador doutor Shekt e o Procurador da Terra, Ennius:

      "(...) trata-se de um instrumento cujo propósito é o de aumentar nas criaturas humanas a capacidade de aprender.

        - Você disse, nas criaturas humanas? É mesmo? E funciona?

        - Também gostaria de ter certeza (...) O sistema nervoso dos humanos - e dos animais- é composto de material neuro-protéico. Este material consiste de grandes moléculas com um precário equilíbrio elétrico. O menor estímulo pode desequilibrar uma molécula, que para recuperar seu equilíbrio, desequilibrará a próxima, e este processo se repete até alcançar o cérebro (...) o que chamamos de impulsos nervosos, são apenas o resultado do progressivo desequilíbrio eletrônico que avança pelo nervo até alcançar o cérebro e depois do cérebro volta a progredir pelos nervos (...) duas células nervosas não se encontram em contato direto (...) Agora, imagine o que aconteceria se pudéssemos encontrar um meio qualquer para diminuir a constante dielétrica desta divisão entre uma e a outra célula (...) Se conseguíssemos reduzi-la, o impulso poderia superar a interrupção com maior facilidade. Você poderia pensar e aprender muito mais depressa (...)."

            Pois bem, então, aparentemente, o Sinapseador é um instrumento que vai atuar de alguma forma diminuindo a fenda sináptica (que é o tal espaço entre duas células nervosas). Durante a leitura do momento em que eles realizam o experimento no Schwartz, a gente vê que o maquinário aplica microcorrentes no cérebro da cobaia. Beleza, agora que encontramos a possível base científica, vamos ver se ela é possível.

            Para essa hipótese (diminuir o tamanho da fenda sináptica leva ao aumento da velocidade de processamento de informação pelo cérebro), é necessário entender se essa diminuição da fenda sináptica precisa ter algum limite ou se ela pode chegar a 0 e isso seria o mais vantajoso possível.

            É verdade que existe uma certa diferença natural entre o tamanho de fendas sinápticas. Porém, embora exista flexibilidade, valores menores do que 15 nm não são relatados, o que indica que existe alguma forma seletiva que não valoriza fendas sinápticas mais curtas, ou seja, por algum motivo, mais curto não é sempre melhor. O que os autores de um artigo que testou (modelos artificiais) justamente isso concluíram é que fendas sinápticas menores que 12 nm levam a um aumento de resistência elétrica do meio e isso reduz a corrente dos receptores locais, diminuindo sua "leitura" dos neuroreceptores e, portanto, levando a uma desvantagem fisiológica. Importante lembrar que os próprios autores comentam que a diferença teórica entre o tamanho ideal e o tamanho empírico da fenda sináptica pode ser apenas um efeito da exclusão do volume de macromoléculas presenta nas membranas dos neurônios (leia mais no artigo em inglês intitulado The optimal height of the synaptic cleft em: <The optimal height of the synaptic cleft | PNAS>). Além disso, nesse artigo eles também falam da dificuldade encontrada pela ciência de conseguir manipular experimentalmente o tamanho da fenda sináptica, com tentativas frustradas de diminuí-la para, assim, testar (experimentalmente) a hipótese de que, sim, teria desvantagem se fosse menor, ou refutar e dar um pontinho para o Dr. Shekt que defende que isso só faria pessoas mais inteligentes. Isso quer dizer que microcorrentes dificilmente alterariam a barreira entre neurônios, isso porque nem manipulações diretas fizeram...

            Além da observação de que, aparentemente, a evolução já fez seu papel e selecionou a melhor arquitetura de fenda sináptica possível, a bioquímica da sinapse parece ser muito mais importante do que o espaço sináptico para explicar capacidades cognitivas e rapidez. Porém, os estudos de quais os neurotransmissores que são liberados durante as sinapses são defasados por falta de uma metodologia que possa avaliar em "tempo real" a concentração de neurotransmissores. Isso pode mudar: um trabalho de 2020 propôs uma nova forma de avaliar a bioquímica do cérebro e pode ser que isso facilite o entendimento de onde estão os neurotransmissores e em qual concentração durante diferentes processos neurais (leia mais no artigo em inglês intitulado Time-resolved neurotransmitter detection in mouse brain tissue using an artificial intelligence-nanogap em: <Time-resolved neurotransmitter detection in mouse brain tissue using an artificial intelligence-nanogap | Scientific Reports (nature.com)>).  

            Okay, acho que é seguro concluirmos que a hipótese do Dr. Shekt não vai de encontro às observações mais atuais da neurociência (claro, pelo que eu, que não sou neurocientista, achei). Agora, será que o fato de ter sofrido radiação por raios gama pode ter provocado alguma outra coisa que levou à aquisição de poderes mentais? É claro que esses poderes demoram para se manifestar e no livro é óbvio que são fruto do Sinapseador, mas só por diversão, vamos ver se existe base na biologia mais moderna para a hipótese que levantei ali atrás. 

            Acho que a base científica mais provável para falar sobre essa "aquisição" de poderes mentais é a possível mutação genética pela qual o corpo de Joseph passou após a exposição à radiação responsável por seu transporte. De fato, a radiação ionizante é capaz de, como o nome diz, ionizar átomos e, com isso, causar mudanças nas macromoléculas do nosso corpo. Eu quero começar a análise biológica pela seguinte pergunta: como a radiação provoca mutação no DNA?

            Para esse exemplo, o caso que mais me salta à mente é o do câncer de pele. Acontece que as ondas eletromagnéticas vindas do sol conseguem penetrar nossa pele e, num ataque direto ao DNA, conseguem provocar à mudança da ligação normal Timina(T)-Adenina(A) de duas ligações [desse tipo] seguidas e levando à formação de uma ligação anormal T-T (di-pirimídica). Claro que para levar ao câncer, tem um longo caminho, como acontecer em regiões de genes específicos e a ineficácia do sistema reparador de DNA de lidar com esse dano e, assim, perpetuar à não-leitura do gene corretamente (quem tiver maior interesse, pode ler o artigo de revisão intitulado Ultraviolet radiation and skin cancer em: <Review: Ultraviolet radiation and skin cancer (wiley.com)>). 

            Beleza, mas sabemos, de forma geral, que mutações também podem ser benéficas porque, se não fossem, não teríamos tanta biodiversidade que devemos às mutações do DNA e geração de variabilidade genética. Nesse sentido, a radiação gama poderia trazer algum benefício?

            Bom, a forma de radiação gama não leva, na esmagadora maioria dos casos, a mutações no DNA, mas sim à ativação de radicais livres que, aí sim, levarão a danos do sistema (leia mais em: <Exposição e contaminação radioativa - Lesões; intoxicação - Manuais MSD edição para profissionais (msdmanuals.com)). Além disso, existem células que são mais sensíveis à radiação e costumam ser aquelas que possuem maior capacidade de divisão mitótica. Esse definitivamente não é o caso das células neurais maduras. Sim, existem células progenitoras neurais que possuem maior capacidade proliferativa que as maduras, mas ainda há discussão sobre a geração de novos neurônios em cérebros humanos após o nascimento (leia mais no artigo de revisão intitulado Neural Progenitor Cell Terminology em: <Frontiers | Neural Progenitor Cell Terminology (frontiersin.org)>). De qualquer forma, sim, há plausabilidade de que tenha ocorrido mutações no DNA de células percursoras de neurônios no cérebro de Joseph Schwartz. Se essas mutações seriam boas ou ruins, é uma questão de pura especulação. O que não parece razoável nisso tudo é considerar que o tecido nervoso (pelo menos o cerebral) de Joseph seria todo trocado a fim de adquirir essa capacidade. Mais difícil ainda é pensar que uma única célula mutada seria responsável por essa habilidade, ou mesmo que a radiação provocou a mesma mutação na maioria (ou todas) os neurônios cerebrais de Joseph. Vamos só dizer que sim, há possibilidade de mutação benéfica no DNA que poderia levar à um fenótipo psicológico especial como o visto no Joseph do futuro, porém a plausabilidade disso é irrisória. 

              Agora, qual(is) gene(s) teria(m) que sofrer mutação em qual região, alterando qual via metabólica que levaria ao fenótipo de sentir o Toque Mental próprio e de outros pessoas além de conseguir manipulá-lo, isso foge da minha criatividade. A verdade é que a inteligência, memória, cognição, todos essas questões ainda são pouco entendidas sequer no nível fisiológico, que dirá à nível molecular. Mas, fica aí o exercício para quem quiser brincar de arquiteto do supercérebro.

Obrigada pela leitura e espero que sua próxima aventura literária seja recompensadora!

Abraços.