São Paulo (AUN - USP) - “É escandaloso e inaceitável” diz Gregory Chaitin, “que a matemática ainda não tenha se envolvido com a biologia”. Com essas palavras, o teórico argentino-americano dá início à apresentação de sua proposta acadêmica para um novo campo de pesquisa: a metabiologia. A idéia é instigar estudiosos a dirigir esforços à área, cujo propósito é explorar aspectos matematicamente férteis da biologia, tanto para esclarecer e provar processos biológicos complexos como para criar novos teoremas matemáticos, e que permanece, ainda, virtualmente inexplorada.

Em palestra ministrada na Escola Politécnica da USP nos dias 26 e 27 de setembro, Chaitin, matemático célebre pela descoberta do número Ω (Omega - representação da aletoriedade), apresenta como estudo de estréia da metabiologia a análise e prova da teoria neo-darwinista de evolução de espécies, especialmente fértil por conta da matemática por traz das mutações genéticas. O cientista afirma que a teoria pode ser provada por modelos matemáticos que comparam a estrutura genética dos seres vivos com a estrutura de softwares de computador, assunto explorado em seu novo livro, Proving Darwin – Making Biology Mathematical (Provando Darwin – Fazendo a Biologia Matemática, em tradução livre), que será publicado ano que vem.

Segundo o teórico, o DNA em si é um software digital natural, uma vez que é um conjunto de sentenças compostas por comandos e para as quais existe uma máquina (o corpo) capaz de interpretá-las e realizar as tarefas programadas. “A verdade é que estamos cercados por softwares. Não percebíamos antes porque não sabíamos o que um software era até nós mesmos inventarmos um”, diz Chaitin. A compreensão do comportamento genético é, portanto, facilitada quando comparada a uma linguagem de programação já familiar. Chaitin apresenta as mutações naturais do DNA por essa perspectiva, analisando-as através de teoremas matemáticos que podem ser utilizados na linguagem de programação de softwares artificiais.

A partir daí, o foco da pesquisa é em como se dá a criação de novos genes no processo evolutivo. “A exuberante criatividade da natureza é esquecida no jeito usual de se olhar a teoria da evolução”, afirma o cientista. Normalmente, a evolução é estudada apenas a partir de um conjunto fixo de genes e não com os que surgem no processo. “O que me interessa mais que qualquer outra coisa é (...) de onde vêm os genes novos”.

Nesse sentido, o uso da criatividade em matemática pode ser transportado para a biologia. Segundo Chaitin, “organismos são mais ou menos como matemáticos: para que haja progresso (evolução), eles precisam ser desafiados por problemas que necessitam de criatividade para serem resolvidos.” O modelo apresentado pelo teórico para explicar esse fato prova matematicamente que a criatividade – ou seja, a geração de novos genes para a adaptação ao ambiente (em outras palavras, a evolução) – pode acontecer para sempre, sem se estagnar.

O modelo e o mundo real
A necessidade de haver um problema que desafie os organismos a gerarem novos genes se assemelha ao processo da criação de novos conceitos matemáticos. Quando o conceito da soma/subtração não era mais suficiente para a resolução dos problemas que surgiam, as pessoas tiveram que criar o conceito da multiplicação/divisão. E, quando este passou a ser insatisfatório, criaram-se a potência e o expoente, e assim por diante, algo que continua até os dias de hoje com novos conceitos cada vez mais complexos sendo criados com o passar do tempo. O processo evolutivo se dá dessa forma, e as soluções (mutações) se dão de forma cada vez mais complexa a partir dos problemas que lhe são apresentados.

Essas mutações complexas, chamadas mutações algorítmicas, se dão de forma aleatória nos limites das possibilidades genéticas, e só se aplicam quando “melhoram” o organismo, ou seja, quando resolvem o problema. A isso Chaitin deu o nome de “Hill Climbing Random Walk in Software Space” (“Caminhada aleatória em aclive no espaço do software”).

No modelo, essas mutações ocorrem porque em teoria as condições são sempre propícias. No “mundo real”, a condição para esse sistema se aplicar se dá graças à chamada Hipótese da Rainha Vermelha, proposta por Leigh Van Valen, que caracteriza a evolução como uma corrida armamentista. Ou seja, as mutações se darão para sempre porque sempre haverá “problemas” a serem resolvidos, uma vez que todos os organismos estão em constante competição entre si como em uma guerra. E, para sobreviver, tentam sempre superar aqueles com quem dividem o ambiente.

Chamado aos estudiosos
Com esta pesquisa inaugural, Gregory Chaitin se foca essencialmente no campo da matemática. Mas o teórico faz questão de frisar que o campo da metabiologia pode trazer avanços a ambas as disciplinas que engloba. Por ser um campo novo, há diversas possibilidades de explorá-lo, e Chaitin finaliza a palestra convocando alunos, professores, pesquisadores e estudiosos em geral a adotarem a área ou considerarem a possibilidade de incorporá-la em seus futuros trabalhos. “Nós viemos aqui para pedir ajuda (...). Não há muito interesse nessas idéias nos Estados Unidos e Europa, por isso fico especialmente interessado na América do Sul – Chile, Argentina e, especialmente, no Brasil”.