terça-feira, 13 de fevereiro de 2018

Tecido Mole de Dinossauro - Evidência de uma Terra jovem? - Parte III

leia a parte II
File:Dino-barney-rubble-steak.jpg
A grande evidência criacionista para um Terra jovem. Imagem: internet.

Este post é uma tradução. O original, completo, pode ser lido no blog Letters to Creationists. A primeira imagem é uma adição minha.

Invariância das Taxas de Decaimento Radioativo

Podemos contrastar as incertezas quanto ao decaimento biológico às certezas quanto ao decaimento físico de elementos radioativos. Essas taxas de decaimento foram medidas em muitos laboratórios de muitas maneiras por muitos anos e são essencialmente invariantes. Existem algumas circunstâncias particulares em que as taxas de decaimento radioativo podem ser aceleradas, mas estas são bem compreendidas pela física. Por exemplo, em um reator ou bomba nuclear, uma densidade de urânio artificialmente alta significa que os nêutrons de um núcleo de divisão têm uma alta probabilidade de atingir outro núcleo e fazê-lo se dividir. Além disso, os elétrons da casca "s" interagem com o núcleo, de tal maneira que perturbar esses elétrons pode afetar a taxa de decaimento nuclear, às vezes dramaticamente. No entanto, esses efeitos são entendidos e previsíveis. Veja o artigo da Wikipédia "Decaimento Radioativo" para obter mais informações sobre isso; este artigo [pelo menos sua versão em inglês] também ressalta que muitas observações independentes indicam que as taxas de decaimento nuclear têm sido constantes há milhões de anos: "Comparação de experiências de laboratório ao longo do século passado, estudos do reator nuclear natural de Oklo (que exemplificaram os efeitos dos nêutrons térmicos sobre o decaimento nuclear) , e as observações astrofísicas do decaimento da luminosidade de supernovas distantes (que ocorreram longe, de modo que a luz levou muito tempo para nos alcançar), por exemplo, indicam fortemente que as taxas de decaimento não-perturbadas foram constantes (pelo menos dentro das limitações de pequenos erros experimentais) em função do tempo ".

Uma vez que a datação radioativa milita para uma terra antiga, é claro que os criacionistas da Terra jovem não concederão sua validade. Eles avançam várias objeções, mas essas objeções foram refutadas repetidas vezes pelos cientistas praticantes. Por exemplo, veja estes recursos:

Radiometric Dating  A Christian Perspective [ Datação Radiométrica: Uma Perspectiva Cristã] - Esta é uma discussão clássica e aprofundada da datação radioativa de rochas, por um cientista evangélico.

What evidence is there for the earth being billions of years old? [Que evidências existem para a terra ter bilhões de anos?] [por Russell Downs em BibleQ.net] Breve discussão da datação radioativa de rochas, respondendo objeções levantadas pelos criacionistas do YE.

Radiometric Dating Does Work! [A Datação Radiométrica Funciona!] - Pelo geólogo e vencedor da Medalha Nacional de Ciências, Brent Dalrymple. Investiga vários exemplos detalhados, incluindo a formação Hell Creek.

Da minha parte, documentei os erros de argumentos da Terra jovem em relação à datação das rochas do Grand Canyon e de alguns fluxos de lava recentes. Eu também compilei algumas outras evidências físicas (por exemplo, camadas anuais em lagos e gelo glacial) que demonstram que a Terra é muito mais velha do que 6000 anos.

Seria tedioso voltar a todas as discussões anteriores. Milhares e milhares de medidas de datamento radioativo foram feitas, então, naturalmente, haverá alguns que dão resultados anômalos. Para muitos desses casos, pode-se ver por que os resultados foram estranhos – por exemplo, a amostra de rocha pode ter sido reaquecida depois que inicialmente solidificou, o que reiniciou parcialmente o relógio atômico. Além disso, há cinquenta anos atrás, o impacto do excesso de argônio retido para a datação K-Argônio não era compreendido, o que levou a datação erroneamente antiga de alguns fluxos de lava recentes; esse problema agora é corrigido usando o método de datação argônio-argônio em vez disso. É desonesto que os defensores da Terra jovem se concentrem nesses relativamente poucos resultados anômalos e afastem os 95% estimados de datas radioativas que se encaixam precisamente nas datas antigas de outros métodos de datação independentes.

Os criacionistas TJ (Terra Jovem) afirmam que seu programa "RATE" encontrou evidências de decaimento radioativo mais rápido no passado, o que explicaria os resultados das datações radioativas cientistas mainstream. No entanto, os cientistas da RATE não encontraram nenhuma evidência real de decaimento radioativo mais rápido; eles simplesmente afirmaram que DEVE ter havido um decaimento radioativo acelerado, a fim de atender seu modelo de terra jovem existente. Eles não apresentaram suporte físico válido para isso. Eles fizeram novas versões de quatro argumentos convencionais contra uma datação de Terra velha, mas esses argumentos foram completamente refutados pelos cientistas praticantes [36]. Além disso, as altas taxas de decaimento radioativo proposto pelo RATE teriam gerado tanto calor que a Terra teria derretido e todos os ocupantes da arca de Noé teriam sido mortos por radiação. Então, toda essa proposta de "taxas de radioatividade mais rápidas no passado" é apenas uma ideia.

Se algum leitor está convencido de que ele possui evidências de que a datação radioativa falha, ele deve informar à enorme comunidade científica dessas descobertas. Para revirar os últimos cem anos de física, mereceria uma plataforma legitimada para dizer ao mundo em geral que os métodos de datação da terra velha não são confiáveis. Pode até merecer um Prêmio Nobel. A desculpa padrão dos criacionistas da Terra jovem para fazer isso é: "Mas esses cientistas ateus e sem Deus não permitirão a publicação de qualquer coisa que ameace seu paradigma". Não disse que seria fácil, mas os dissidentes determinados sempre podem encontrar um caminho para colocar suas descobertas na discussão científica, se houver algum mérito no caso deles. Os geólogos da Terra jovem têm permissão para apresentar uma série de trabalhos e liderar visitas de campo em encontros recentes da secular Sociedade Geológica da América, por isso é, de fato, possível ouvir uma audiência entre os geólogos para uma perspectiva incomum, desde que haja sólidos dados de suporte.

Dito isto, vejamos brevemente a datação geológica padrão para a formação Hell Creek, da qual os fósseis de dinossauros de Mary Schweitzer foram escavados. Em todo o mundo, uma mudança abrupta nos animais representados no registro fóssil pode ser reconhecida na fronteira entre as rochas do período Cretáceo ("K") e as rochas do Paleógeno (anteriormente denominadas "Terciárias"). Esta mudança na fauna tem sido óbvia há mais de um século. Em uma série de locais, uma fina camada de "tektites" vítreos, que são provocadas por um impacto de meteoritos gigantes na Terra, são encontradas exatamente nessa fronteira. Muitas medidas radiométricas independentes foram feitas nesses tektites, mostrando-lhes consistentemente que eles datam de cerca de 64-66 milhões de anos.

Este limite "K-Pg" (anteriormente "K-T") também é marcado em todo o mundo por depósitos de irídio, que novamente são consistentes com um enorme impacto de asteróides. (Os meteoritos podem conter níveis muito maiores de irídio do que os encontrados em rochas normais da terra). Embora o mecanismo exato da catástrofe não seja claro, é amplamente pensado que este impacto de meteorito está ligado às extinções em massa de cerca de três quartos das espécies de plantas e animais na Terra, incluindo todos os dinossauros não avianos, que ocorreram naquele momento .

Existe uma tal anomalia de irídio no topo da formação do Hell Creek. Imediatamente acima disso, em muitos lugares há uma fina camada de carvão (o "carvão-Z"), que é marcado por uma flecha branca na foto abaixo.

The dark band in this photo (indicated by the white arrow) is the Z-coal, marking the top of the Hell Creek formation in Montana. Source: Museum of Paleontology, U.C. Berkeley http://www.ucmp.berkeley.edu/mesozoic/mesozoic.php
A faixa escura nesta foto (indicada pela flecha branca) é o carvão-Z, marcando o topo da formação do Hell Creek em Montana. Fonte: Museum of Paleontology, U.C. Berkeley http://www.ucmp.berkeley.edu/mesozoic/mesozoic.php



Existem algumas camadas de argila de bentonito dentro deste leito de carvão, que incorporam minerais de erupções vulcânicas contemporâneas. Alguns destes minerais (por exemplo, sanidina, biotita, zircão) são passíveis de datação radiométrica. Uma vez que o carvão-Z encontra-se logo acima da formação Hell Creek, o carvão-Z foi depositado um pouco mais tarde. Assim, os fósseis de dinossauros nas rochas do Hell Creek devem ser mais antigos do que o carvão-Z.

Aqui estão algumas datações radioativas de camadas contendo cinzas na faixa de carvão-Z, a partir de uma tabela compilada pelo especialista em datação radiométrica dos Estados Unidos, Brent Dalrymple. (Veja uma discussão adicional sobre esses dados na nota de rodapé [30], mostrando que esses dados não são "selecionados", mas sim representam com precisão os resultados da datação dessas camadas):


Material                        Método; Número de Análises           Idade em Milhões de Anos

Sanidina                        40Ar/39Ar fusão total; 28                        64.8±0.1

Sanidina                        40Ar/39Ar espectro de idade; 1               66.0±0.5

Sanidina                        40Ar/39Ar espectro de idade; 1               64.7±0.1

Sanidina                        40Ar/39Ar fusão total; 17                        64.8±0.2

Biotita, Sanidina           K-Ar; 12                                                   64.6±1.0

Biotita, Sanidina           Rb-Sr isocrônica; 1                                  63.7±0.6

Zircônio                        U-Pb concordia; 1                                    63.9±0.8

Fonte: G. Brent Dalrymple ,“Radiometric Dating Does Work!” ,RNCSE 20 (3): 14-19, 2000

Isso mostra que três métodos de datação radioativa completamente diferentes, aplicados a três minerais diferentes, deram as mesmas datas, com uma variação de apenas 4%. (Datação Ar / Ar namoro é basicamente datação K-Ar, com verificação cruzada melhorada embutida). Além disso, essas datas são muito próximas das datas (64-66 milhões de anos) determinadas em outros lugares para os tektites que marcam o limite K-T. Esta uniformidade de decaimento radioativo nuclear está em contraste com as variações enormes e imprevisíveis da taxa de decomposição biológica de tecidos moles discutidos acima.

Assim, é irracional usar a perseverança inesperada de tecidos flexíveis em ossos de dinossauro como base para rejeitar a datação radioativa das camadas de rocha em que esses ossos foram encontrados. Mas é isso que os criacionistas da Terra jovem tentam fazer. Isso apenas faz eles, e sua versão da fé cristã, parecerem bobos.

A conexão dinossauro-ave

Os dinossauros eram claramente répteis e, portanto, a expectativa normal seria que as sequências proteicas recuperadas de fósseis de dinossauro fiquem mais próximas dos répteis existentes que qualquer outra classe de animais vivos. No entanto, os cientistas mainstream, guiados pela hipótese de evolução e descendência comum de todos os animais, têm uma expectativa diferente. Eles previam que as proteínas dos dinossauros estariam mais próximas das aves do que de todos os répteis vivos. 

Aqui está o porquê: quando os cientistas organizam sistematicamente espécies por características compartilhadas (análise cladística), eles acham consistentemente que asoaves estão mais intimamente relacionadas aos dinossauros conhecidos como terópodes. Eles compartilham tantas características [23] que os pássaros extintos e vivos geralmente são classificados como pertencentes ao grupo de terópodes. (Note-se que as aves continuaram a divergir de suas origens reptilianas nos últimos 150 milhões de anos. A maioria das aves modernas já não exibem características como dentes ou garras nas asas, que eram mais proeminentes em aves fósseis anteriores, então as aves agora parecem muito diferentes dos répteis.)

Abaixo está um cladogram de um ramo de répteis conhecido como "Arcossauros". Dinossauros ("Dinosauria") aparecem no canto inferior direito desta figura.

Cladogram of Archosaurs, a branch of reptiles. Source: Wikipedia article “Archosaur”, with notes added.
Cladograma de Arcossauros, um ramo de répteis. Fonte: artigo da Wikipedia "Archosaur", com notas adicionadas.


Quase todos esses grupos estão extintos e, portanto, são conhecidos apenas por fósseis. Coloquei caixas vermelhas em torno dos únicos dois grupos que têm representantes vivos. Estes são os Crocodylmorpha (crocodilos e jacarés de hoje) e Theropoda, representados apenas pelas aves de hoje. Outros répteis existentes, como lagartos, cobras e tartarugas, situam-se em ramos completamente diferentes da árvore genealógica evolutiva e, portanto, são considerados mais distantes dos dinossauros. Sublinhei dois tipos principais de dinossauro (tiranossauros e hadrosauros ou bicos-de-pato) que figuram no trabalho acadêmico discutido acima.

De acordo com este esquema cladístico, os dinossauros estão mais intimamente relacionados com as aves do que com qualquer réptil vivo e, portanto, as proteínas extraídas dos ossos dos dinossauros devem se assemelhar às proteínas das aves mais do que as proteínas de jacaré ou crocodilo, mesmo que os dinossauros sejam répteis como os crocodilos. E isso acaba por ser o caso: as sequências de proteína dos ossos de dinossauro colocam as aves próximas do que jacarés ou crocodilos. Além disso, o anticorpo PHEX OB 7.3 que se liga fortemente aos remanescentes de células de osteócitos de dinossauro, se liga a osteócitos das aves de hoje, mas não a osteócitos de répteis como jacarés. Isso novamente sugere que os dinossauros estão mais relacionados às aves do que aos répteis de hoje.

Além disso, uma observação chave de Mary Schweitzer em 2003, publicada em 2005 [6], foi que o fêmur de T. rex em sua posse apresentava zonas distintivas de osso medular. Conforme observado acima, o osso medular aparece temporariamente dentro dos ossos de aves fêmeas, onde serve como reservatório de cálcio para produzir as cascas de ovos. Em 2007, Lee e Werning [24] relataram osso medular em fósseis de outros dois dinossauros, o terópode Allosaurus e o ornitópode Tenontosaurus. Entre os animais de hoje, o osso medular só é encontrado em aves, não em répteis. Assim, o osso medular "é uma linha de evidência independente que apóia uma estreita relação filogenética entre dinossauros e aves" [25]. 

Assim, como acontece repetidamente, as previsões baseadas na evolução foram confirmadas após a investigação experimental.

Comentário lateral sobre a conexão do dinossauro-ave: na maioria das áreas da ciência, há alguns pesquisadores que se apegam a alguma posição em que se puseram anos atrás(o que talvez seja razoável, com base no estado dos dados na época) e não se engajam completamente com evidências mais recentes que demonstram que estão errados. Por exemplo, o brilhante astrônomo Fred Hoyle foi ao seu túmulo rejeitando a origem do nosso universo por meio do Big Bang , apesar da abundância de evidências de confirmação na década de 1960 e em diante. O astrofísico Thomas Gold, vencedor de muitos prêmios científicos de prestígio, propôs na década de 1950 que os campos de gás e petróleo na crosta terrestre provieram principalmente de reservatórios inorgânicos ou processos no fundo do manto terrestre. Essa foi uma proposta decente para a década de 1950, mas ele nunca mudou sua visão após décadas de resultados que mostraram inequivocamente que o petróleo deriva de camadas de organismos mortos que se estabeleceram nos fundos de mares e lagos antigos.

Da mesma forma, há alguns pesquisadores de hoje que não aceitam as evidências aves-terópodes que se acumularam a partir de achados fósseis das duas últimas décadas. Os criacionistas da terra jovem gostam de citar esses inconformistas como evidência de que a paleontologia secular está em desordem desesperada. No entanto, esses céticos parecem mal interpretar a evidência fóssil que existe, e eles não conseguem apresentar cladogramas testáveis concorrentes. O Museu de Paleontologia da Universidade da Califórnia explicita [23]:

Alguns pesquisadores hoje não concordam que os dinossauros deram origem às aves e estão trabalhando para falsear essa teoria, mas até agora a evidência para a teoria inundou seus esforços ... Alguns pesquisadores levantaram problemas que podem parecer tornar difícil defender a origem terópode das aves, mas essas dificuldades são mais ilusórias do que substanciais. Uma dificuldade proposta é a diferença no registro fóssil entre o primeiro pássaro conhecido (Jurássico tardio) e os dromeossauros, provável grupo irmão das aves (Cretáceo inferior). Isso negligencia o fato manifesto de que outros coelurossauros maniraptorianos, como Ornitholestes, Coelurus e Compsognathus, são conhecidos dos estratos que datam do jurássico tardio. Se outros maniraptorianos estiveram lá, segue-se logicamente que os antepassados dos dromeossauros estaviveram lá ...

Outros argumentos, como as diferenças putativas entre o desenvolvimento do dedo terópode e aviano, ou a morfologia do pulmão, ou a morfologia do osso do tornozelo, tropeçam com a falta de dados relevantes sobre os terópodes extintos, interpretações erradas da anatomia, simplificação dos pressupostos sobre a flexibilidade do desenvolvimento e / ou especulações sobre convergência, biomecânica ou pressões seletivas. Os oponentes da hipótese terópode se recusam a propor uma hipótese alternativa que seja falseável.

E, agora, com o trabalho de Schweitzer, a análise química dos tecidos dos ossos de dinossauro sustentou ainda mais a conexão ave-dinossauro.

Resultados adicionais

Depois que a Prof. Schweitzer mostrou que era possível analisar rigorosamente remanescentes de proteínas de muitos milhões de anos, muitos outros pesquisadores tentaram sua instrumentação em dinossauros e outros fósseis antigos. Por exemplo, em 2015, uma equipe de várias instituições da área de Londres usou de feixe de íons focado (FIB) para cortar amostras de fósseis de oito dinossauros do Cretáceo. Bertazzo et al. [32] usaram várias técnicas, tais como microscopia eletrônica e espectrometria de massa de íons secundários (SIMS) para examinar as superfícies sucessivas que foram expostas pelo impregnado do feixe de íons. Em quatro das amostras, observaram algumas estruturas fibrosas ricas em carbono que se assemelham às fibras de colágeno calcificadas encontradas no osso moderno. Se estes são um tecido de dinossauro original, essas estruturas fibrosas poderiam manter a estrutura quaternária das proteínas de colágeno. No entanto, até que as proteínas sejam realmente sequenciadas, não podemos ter certeza de que este é tecido original. Além disso, a matriz mineral nos fósseis pode ter servido para fixar permanentemente as estruturas fibrosas originais, independentemente da eventual conformação das proteínas.

Em uma garra de um dinossauro terópode, Bertazzo et al. observaram algumas estruturas ricas em carbono que têm uma semelhança superficial com os glóbulos vermelhos (eritrócitos). Os resultados das espectometrias de massa são consistentes com a presença de algum tipo de proteína neste local. Como observamos repetidamente, a decomposição de materiais biológicos varia enormemente, dependendo da história da amostra, por isso é concebível que alguns remanescentes de glóbulos vermelhos tenham sobrevivido nesta garra de dinossauro. Isso não representaria um desafio para a grande antiguidade desses espécimes, já que sabemos que as proteínas podem durar milhões de anos. Essas estruturas estão inseridas em um "cimento" rico em minerais, que poderia ter servido de molde rígido para preservar a forma de algumas células originais e manter suas proteínas presas e protegidas contra bactérias.

No entanto, como com as estruturas fibrosas, será preciso o sequenciamento proteico para determinar o que realmente existe ali. Os cientistas observaram repetidamente coisas que pareciam glóbulos vermelhos, mas acabaram por não ser. Por exemplo, fotos perto do início deste artigo de Schweitzer e de Thomas Kaye mostram pequenas coisas vermelhas redondas do tamanho dos glóbulos vermelhos que se assemelham ali mesmo nos vasos sanguíneos, mas que não eram de fato glóbulos vermelhos. Assim, a verdadeira natureza das estruturas observadas por Bertazzo et al. permanece a ser determinada. Uma razão para suspeitar que estes não são glóbulos vermelhos é que eles são de apenas cerca de 2 mícrons de comprimento. Isso é muito menor que o tamanho dos glóbulos vermelhos em aves modernas (9-15 microns) ou répteis (14-20 microns). É duvidoso que o encolhimento linear possa explicar essa magnitude da discrepância. Um artigo na Anser in Genesis reconhece que o tamanho dessas estruturas causa dúvidas sobre se eles são de glóbulos vermelhos [33].

A imprensa popular não conseguiu superar a tentação de sensacionalismo desses achados.  A BBC [34] começou com uma manchete adequada que incluiu "células do sangue" com citações para denotar a natureza tentativa dessa descoberta e terminou com uma breve entrevista com Mary Schweitzer, que advertiu: "Eles encontraram aminoácidos consistentes com proteínas , mas os dados que apresentaram não identificam realmente quais proteínas; para isso, eles precisam de dados adicionais. "No entanto, no meio, o repórter caducou erroneamente referindo-se a essas estruturas como" glóbulos vermelhos ". O título de um artigo no The Guardian [35] proclamou alegremente "sangue de dinossauro de 75 milhões de anos e colágeno descoberto em fragmentos fósseis". É apenas perto do final desse artigo que a admissão foi feita de que "é necessário mais trabalho para garantir que as características sejam células de sangue genuínas e colágeno".

Continua aqui.

  
Referências

[23] “Are Birds Really Dinosaurs?”, The University of California Museum of Paleontology. http://www.ucmp.berkeley.edu/diapsids/avians.html

[24] Lee, A. H. and Werning, S. “Sexual maturity in growing dinosaurs does not fit reptilian growth models.” 2007. PNAS 105:2:582-587 http://www.pnas.org/content/105/2/582.full?sid=1a6b4941-c23f-46db-9eda-07ba2b73de0f

[25] “Medullary Bone and the Dinosaur-Bird Link”, https://dinosours.wordpress.com/2012/01/20/medullary-bone-and-the-dinosaur-bird-link/

[30] Further notes on the dating of the tektites and Z-coal just above the Hell Creek formation:
The table of datings for the Z-coal was taken from Table 2 of the article “Radiometric Dating Does Work!” by G. Brent Dalrymple of the U.S. Geological Survey, in RNCSE 20 (3): 14-19, 2000. The link to this article is given in the article, https://ncse.com/library-resource/radiometric-dating-does-work.
Para ver a nota, consulte o original.

[32]    “Fibres and cellular structures preserved in 75-million–year-old dinosaur specimens”, Nature Communications 6, Article number: 7352 (2015)http://www.nature.com/articles/ncomms8352

[33] https://answersingenesis.org/fossils/preserved-cretaceous-collagen-and-dinosaur-blood-common-clues-catastrophic-past/             “The extraordinarily small size of these cell-like structures should at least raise the possibility that they have been misidentified. Given their remarkably small size, we must at least hold open the possibility that they are not blood cells at all. ”

[34] http://www.bbc.com/news/science-environment-33067582

[35] https://www.theguardian.com/science/2015/jun/09/75-million-year-old-dinosaur-blood-and-collagen-discovered-in-fossil-fragments

[36] See the discussion on RATE claims by Randy Isaac here: http://www.asa3.org/ASA/education/origins/rate-ri.htm  with a response by RATE scientists, and Randy’s response, here: http://www.asa3.org/ASA/education/origins/rate-pscf.htm

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