junho 01, 2006

Efeito de Baldwin

[adaptado do livro Consciousness Explained, de Daniel Dennet]

Um cérebro plástico é capaz de se reorganizar, adaptando-se às alterações de um ambiente dinâmico. Este foi um novo mecanismo da evolução: o ajuste e a fixação pós-natal dos cérebros individuais. Os candidatos à selecção natural são agora as várias estruturas cerebrais que controlam e influenciam comportamentos e o processo de selecção é conseguido pela menor ou maior flexibilidade dos processos mecânicos geneticamente implantados no sistema nervoso. Esta capacidade, ela mesmo um produto da selecção natural, não só dá uma vantagem aos organismos que a possuem, comparado com outros cujo sistema nervoso está fixo, como se reflecte no processo de evolução genética, acelerando-o. Este é o fenómeno conhecido por efeito de Baldwin. Vejamos como funciona:

Seja uma população de uma dada espécie em que existe uma variação considerável de como os seus cérebros estão ligados (implicando, neste caso, uma variada gama de comportamentos) no momento do nascimento. Vamos pressupor que apenas uma das combinações possíveis permite obter uma vantagem evolutiva decisiva (cujo comportamento designamos de Bom Truque). Podemos representar isto na seguinte paisagem adaptativa (os dois eixos representam variações das duas variáveis genéticas consideradas relevantes neste exemplo; a altura dá-nos o grau de adaptação ao ambiente, ie, quanto mais alto melhor):
Como a figura mostra, há apenas uma forma óptima de fixar o cérebro. As outras, independentemente da distância genética, são semelhantes no grau de adaptação. Esta agulha no palheiro é virtualmente invísivel para a selecção natural. Mesmo um indíviduo que tenha a sorte de nascer com a combinação certa terá poucas probabilidades de passar esse conjunto certo de valores para as gerações futuras, excepto se houver alguma plasticidade entre os individuos desta população.

Suponhamos então que os organismos começam todos diferentes e, no decurso das suas vidas, modificam o seu comportamento 'navegando' na paisagem adaptativa graças à sua plasticidade. E devido às características do seu ambiente eles tenderão a orbitar perto do Bom Truque, dado que ele existe e, havendo possibilidade para tal, existe uma tendência para o aprender. Suponhamos que quem não aprende o Bom Truque tem uma grande desvantagem e que aqueles que, ao nascimento, começam longe do Bom Truque têm mais dificuldade em aprendê-lo (o esforço de aprendizagem é maior quanto maior for a distância a que se encontram). Ou seja, os individuos que nascem com os cérebros perto do Bom Truque têm mais possibilidades de sobreviver (e de se reproduzir) do que aqueles que nascem longe, mesmo não havendo no ambiente qualquer gradiente que favoreça essa distância (como se observa na figura anterior). Desta forma, na próxima geração há a tendência para que os cérebros da população estarem, ao nascimento, geneticamente fixados mais perto do Bom Truque (fazendo com que a aprendizagem das novas gerações seja progressivamente mais fácil). Este é o Efeito de Baldwin que, graças à plasticidade dos individuos que compõem a população, transforma a inicial paisagem adaptativa na seguinte:
Assim, uma população capaz de aprender explora fenotipicamente o espaço de possibilidades mais próximas, algo muito mais rápido e eficaz que a exploração cega de possibilidades que o mecanismo central da evolução (variação genética por mutação e recombinação sexual) promove.

[...] A transmissão cultural ao permitir que todos tenham acesso ao Bom Truque, maximiza e achata o cume da figura anterior tornando-o num planalto. Este planalto diminui a pressão sobre a população de fixar geneticamente esta redução de distância. Nas civilizações humanas onde ocorre uma enorme exploração de possibilidades e onde a comunicação e o ensino explicam, com eficiência exponencial, os diversos Bons Truques, esta pressão genética desaparece ou, pelo menos, é fortemente reduzida.

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