Em busca de inspiração para uma adaptação de Alice no País das Maravilhas, Diane e Tom vagueiam por entre os antepassados cetáceos de um museu de história natural. Os dois Grandiloquentes entram sorrateiramente no armazém do museu e dão de caras com uma improvável baleia com pernas...
Enquanto pensam numa possível adaptação teatral futurista do livro de Alice no País das Maravilhas, dois dos Megatrupe, por coincidência, visitam um Museu de História Natural. Nesse museu, vários fósseis levantam dúvidas e curiosidades sobre a evolução das baleias. Como é que se explica a existência de uma baleia que anda? A evolução dos cetáceos deu-se do mar para a terra ou da terra para o mar? Determinados a encontrar respostas para estas e outras questões, os Megatrupe exploram áreas do museu normalmente interditas aos visitantes. Com a ajuda de uma paleontóloga e de algumas interações com as figuras históricas de Lamarck e Darwin, atrevem-se a analisar mais de perto o mecanismo da seleção natural. As lições aprendidas no museu são mais tarde utilizadas para imaginar, a pedido do professor de teatro, como é que os descendentes de Alice podem ter evoluído.
Fundamentação para a utilização do livro Alice no País das Maravilhas: Em 1859, Charles Darwin publicou uma famosa obra sobre a origem das espécies. Três anos mais tarde, Charles Lutwidge escreveu As Aventuras de Alice no País das Maravilhas, que em 1865 foi publicado sob o pseudónimo de Lewis Carroll. Ao longo do episódio da Evolução da banda desenhada “Os Megatrupe”, são exploradas, implícita e explicitamente, várias ligações (im)prováveis entre a Alice de Lewis Carroll e a Teoria da Evolução.
Os alunos tendem a dar sentido aos fenómenos de evolução e adaptação das espécies à sua maneira, não científica. Estas explicações não podem ser simplesmente substituídas por conceções científicas que são contraditórias com o realismo experiencial do aluno (Lakoff 1990). Os alunos tendem a manter as suas próprias explicações não científicas, especialmente as teleológicas (por exemplo Wandersee, Good e Demastes 1994). Principais conceções alternativas comuns/empiricamente comprovadas dos alunos sobre a evolução:
1. A evolução é apenas uma teoria que nunca foi provada; 2. A evolução é uma teoria sobre a origem da vida; 3. A teoria da evolução defende que a vida evolui aleatoriamente, ou seja, por acaso; 4. A evolução conduz ao progresso; os organismos tornam-se cada vez melhores com a evolução; 5. Os organismos adaptam-se e evoluem ao longo da vida; 6. A seleção natural envolve organismos que se esforçam e tentam adaptar-se; 7. A natureza atua de forma a selecionar os melhores organismos; 8. Como a evolução é lenta, os seres humanos podem influenciá-la; 9. Todas as características dos organismos são adaptações; 10. O Homem é o auge da evolução.
Uma ideia subjacente a muitas destas conceções alternativas é a teleologia: muitos alunos assumem intuitivamente que os processos de adaptação são intencionais, quer seja o próprio indivíduo que se adapta propositadamente ao seu ambiente, quer seja a “natureza” como agente causador deste processo. Dependendo da sequência de ensino e aprendizagem desenvolvida, seria possível abordar algumas destas conceções alternativas (em particular as conceções assinaladas a negrito), utilizando este episódio como recurso educativo.
Abordagem conceptual
O tema da Evolução divide-se em duas grandes dimensões: • A árvore da vida, a história natural, a descendência de espécies “superiores” a partir de espécies mais antigas, a procura de uma reconstrução plausível da árvore da vida através da paleontologia, dos fósseis, do ADN, etc. (aspeto histórico) • O mecanismo da seleção natural (Darwinismo) como teoria de explicação causal da evolução das espécies (aspeto nomológico)
O exemplo da evolução das baleias pode ser explorado nestas duas dimensões principais: ● Em termos da árvore da vida, representa um episódio fascinante da história natural. A vida começou na água, mas estes mamíferos terrestres “regressaram” ao elemento aquático. É uma descoberta sensacional. ● Em termos de seleção natural, a evolução das baleias foi impulsionada por alterações geológicas (deriva continental) há 50 milhões de anos, na área do atual Paquistão. Estes acontecimentos tectónicos, juntamente com as alterações climáticas, deram origem a novos habitats aquáticos com recursos alimentares, criando um novo nicho ecológico para predadores que anteriormente se alimentavam em terra.
O ponto de vista atual sobre a forma como as baleias aquáticas evoluíram a partir de quadrúpedes terrestres é que alguns ungulados terrestres preferiam mastigar plantas à beira da água, o que tinha a vantagem adicional de lhes permitir esconderem-se facilmente do perigo em águas pouco profundas. Houve uma pressão seletiva a favor das características anfíbias e, mais tarde, aquáticas na população dos antepassados terrestres das baleias. Os indivíduos da população que já possuíam características que lhes permitiam andar mais facilmente na água (por exemplo barbatanas, camada espessa de gordura, caudas fortes e maiores, narinas no topo da cabeça) tinham provavelmente mais acesso a alimentos e podiam sobreviver e reproduzir-se mais eficazmente, o que, por sua vez, alterou o património genético da população. À medida que algumas das primeiras baleias aquáticas começaram a adotar uma dieta diferente, evoluíram para se tornarem filtradoras com barbas e perderam os dentes.
Neste episódio de evolução, com o exemplo da evolução das baleias que ajuda a integrar estes dois aspetos diferentes (o histórico e o nomológico), podemos abordar algumas das conhecidas conceções alternativas já referidas anteriormente.
Perspetivas históricas e epistemológicas
A história da teoria da evolução é um ponto de viragem, talvez o mais importante, da revolução científica que preencheu os últimos séculos da história da ciência. O aspeto central desta revolução foi o abandono da noção de que todas as coisas eram estáveis: que os organismos vivos eram imutáveis, que os continentes permaneciam fixos onde estavam, e assim por diante. A fluidez e a mudança tornaram-se centrais para a ideia do mundo que rodeia os seres humanos. Aceitar a possibilidade de mudança, e ver essa mudança como um agente de oportunidade e não como uma ameaça, é a mensagem silenciosa e o desafio da ideia de evolução (NRC, 1998).
Jean-Baptiste de Lamarck (1744-1829) propôs uma teoria da adaptação dos seres vivos à pressão do ambiente, que já não é aceite. Segundo o Lamarckismo, se as condições ambientais se alteram, as necessidades dos seres vivos também se alteram. As estruturas dos seres vivos alteram-se para responder a essas novas necessidades. Assim, ao longo de uma geração, os indivíduos perdem os órgãos de que não necessitam ou, pelo contrário, desenvolvem os órgãos de que necessitam (lei do uso e do desuso). As características adquiridas são transmitidas aos descendentes, e os seres vivos tornam-se mais complexos com o tempo (lei da transmissão dos caracteres adquiridos). Para Lamarck, as espécies nunca desaparecem, mas transformam-se noutras espécies.
A teoria da evolução por seleção natural foi apresentada pela primeira vez por Charles Darwin e Alfred Wallace de forma independente em 1858 e, um ano depois, desenvolvida em pormenor por Darwin no seu livro “Sobre a origem das espécies por meio da seleção natural”. Trata-se de uma teoria aparentemente simples, baseada em cinco factos ou observações e três inferências, segundo Mayr (2002).
Adaptado de Mayr (2002)
Segundo Darwin, os organismos de uma população apresentam variabilidade e os mais adaptados ao meio têm maior probabilidade de sobreviver do que os que são menos adaptados ao meio, deixando um maior número de descendentes. Os organismos mais adaptados são, portanto, selecionados pelo ambiente, transmitindo as suas características hereditárias aos seus descendentes. Com o tempo, esse processo leva à diversificação dos organismos e à formação de novas espécies (especiação).
Quando foi introduzida por Darwin, a teoria da evolução teve problemas para ser devidamente compreendida e aceite. As crenças religiosas desempenharam um papel importante, uma vez que a teoria questionava a importância de um criador omnipotente, mas também os cientistas da maioria das áreas se mostraram céticos. O aspeto estocástico, com conceitos como variação aleatória e seleção natural, que raramente podiam ser utilizados para previsões rigorosas de eventos evolutivos, tornava a teoria demasiado diferente de outras visões mecanicistas para a tornar apetecível para a maioria dos cientistas. Nessa altura, a ciência destinava-se a produzir previsões exatas (Mattsson & Mutvei, 2015).
Há duas questões distintas em relação a esta teoria. A primeira é a questão histórica de determinar se a evolução ocorreu, no sentido de modificação por ramificações sucessivas a partir de um ancestral comum. A segunda é, se a evolução ocorreu, quais são os mecanismos responsáveis por ela.
A afirmação de que as espécies são o resultado de um processo natural de transformação de espécies pré-existentes, fenómeno a que chamamos evolução, é uma hipótese amplamente comprovada por inúmeras evidências. Existem abundantes evidências diretamente observáveis de evolução em curso, sendo possível observar algumas das etapas do processo de formação de novas espécies (Gaspar, Mateus & Almada, 2007). Para além disso, a quantidade de evidências indiretas provenientes do registo fóssil, da Embriologia, da Morfologia Comparada, da Bioquímica, da Biologia Molecular, da Biogeografia, etc., comprovam que a ancestralidade comum dos organismos é um facto (Futuyma, 2009). Atualmente, a evolução é entendida como um facto para o qual existem provas irrefutáveis (Futuyma, 2005).
Sugestões para a utilização do episódio da Evolução na sala de aula
Dependendo do tempo disponível e dos objetivos de aprendizagem, a leitura da banda desenhada científica pode envolver uma combinação de diferentes estratégias:
● Leitura individual/coletiva Os alunos leem a banda desenhada individualmente ou, pelo contrário, coletivamente. A leitura coletiva pode ser organizada com toda a turma ou em grupos mais pequenos.
● Leitura na aula/em casa. A leitura da banda desenhada pode ter lugar durante o tempo de aula ou fora dele, enquanto se trabalha em casa.
● Leitura integral (dos 3 capítulos) / leitura parcial. Os três episódios que compõem esta BD são sequenciais. No primeiro episódio, o leitor fica a conhecer o drama que os Megatrupe são desafiados a representar - uma adaptação futurista de Alice no País das Maravilhas - bem como a questão que será explorada - a evolução das baleias. Enquanto o segundo episódio é inteiramente dedicado ao desvendar do problema científico, o terceiro episódio centra-se na dramatização.Embora seja aconselhável a leitura dos três episódios, a leitura pode ser feita parcialmente, ajudando a ultrapassar/diluir alguns constrangimentos temporais ou a estimular a criatividade dos alunos. A leitura apenas do 1º capítulo poderá servir de base para a realização de uma investigação sobre a evolução das baleias e, eventualmente, para a construção de uma banda desenhada que evidencie os conhecimentos construídos ao longo da investigação. A leitura apenas do 3º capítulo também pode ser feita com o mesmo objetivo. Optar pelo 2º episódio fará sentido se quiser privilegiar uma abordagem histórica e a compreensão dos principais mecanismos de evolução das espécies.
● Leitura contínua/alternada com outras tarefas (discussão, investigação, trabalhos) A leitura pode ser contínua ou, pelo contrário, interrompida com o objetivo de, em momentos estratégicos, partilhar ideias, tarefas de pesquisa, debates sobre as diferentes teorias, entre outras ações, que podem ser realizadas.
Para explorar o recurso, os professores podem utilizar a versão da banda desenhada para professores, na qual são assinaladas algumas ideias e ligações, principalmente relacionadas com: ● Relacionar (com conceitos abordados noutros anos) ● Aprofundar (conceitos e ideias implicitamente abordados na banda desenhada) ● Desconstruir (conceções alternativas dos alunos) ● Enriquecer (através de tarefas criativas)
Recursos complementares
Ficha de trabalho - Exemplo 1
1. A nossa equipa teve de fazer algumas correções à tradução. Analisa e compara a versão inicial e a versão final desta imagem. Explica por que razão foi necessário corrigir a versão enviada pelo tradutor.
Possível resposta:
A correção foi necessária para garantir precisão científica. Na versão do tradutor, "adaptaram-se melhor" sugere que o indivíduo se adapta ativamente ao meio, veiculando uma perspetiva Lamarckista, o que não é o atualmente aceite. Na versão corrigida, "estavam mais bem-adaptados" refere-se a uma condição pré-existente, que está mais de acordo com a teoria da seleção natural, em que as características vantajosas são herdadas sem qualquer intenção ou ação consciente dos indivíduos. A correção evita mal-entendidos sobre o processo evolutivo.
2. A primeira versão da imagem abaixo tinha apenas um Ambulocetus. A equipa pedagógica considerou que era importante acrescentar mais indivíduos com caraterísticas diferentes. Qual foi a razão por detrás deste pedido?
Possível resposta:
A inclusão de mais indivíduos com características distintas foi importante para ilustrar a diversidade dentro de uma população, que é crucial para a evolução. A seleção natural depende dessa diversidade para que certas características, vantajosas em determinado ambiente, sejam selecionadas e transmitidas às gerações seguintes. Isso também ajuda a desconstruir a visão de que as espécies evoluem de forma dirigida e intencional.
3. Vê novamente o capítulo 2, em particular a conversa sobre o Ambulucetus. Como explicas a ideia de seleção natural?
Possível resposta:
A seleção natural, como explicada por Darwin, baseia-se na variabilidade entre os organismos dentro de uma população. Alguns indivíduos apresentam características que os tornam mais aptos ao ambiente, o que lhes dá uma maior probabilidade de sobrevivência e reprodução. Esses indivíduos passam essas características vantajosas aos seus descendentes. Ao contrário da ideia de Lamarck, que acreditava que as adaptações eram adquiridas ao longo da vida e transmitidas à descendência, Darwin destacou que essas características não são desenvolvidas em resposta direta ao ambiente, mas sim resultado de variações pré-existentes que são selecionadas pelo ambiente ao longo de gerações.
4. O que significa “muitas das caraterísticas que emergem não são selecionadas” na imagem abaixo? Como se explica que algumas caraterísticas sejam selecionadas e outras não?
Possível resposta:
Nem todas as características desenvolvidas por organismos são resultado da seleção natural. Algumas variações surgem aleatoriamente e podem não oferecer vantagens ou desvantagens num ambiente específico. Se essas características não influenciam a capacidade de sobrevivência ou reprodução dos organismos, elas podem persistir ou desaparecer ao longo do tempo, dependendo das condições ambientais. A seleção natural atua apenas sobre as características que conferem alguma vantagem adaptativa, selecionando-as, enquanto outras permanecem neutras ou são eliminadas pelas condições do ambiente.
5. O que é que a palavra “involuntário” nesta imagem significa no contexto do evolucionismo?
Possível resposta:
No contexto da evolução, "involuntário" refere-se ao fato de que as mudanças evolutivas ocorrem de forma não intencional e aleatória. Isso significa que a evolução não é um processo dirigido ou consciente, mas resulta de variações que surgem ao longo do tempo. As adaptações ocorrem em resposta a pressões ambientais, e a seleção natural atua sobre essas características, favorecendo aquelas que conferem vantagens adaptativas. Assim, a evolução é um processo que acontece sem um objetivo específico, guiado pela sobrevivência e reprodução dos organismos mais bem-adaptados ao seu ambiente.
6. No final da história que acabaste de ler, as personagens Tom, Diana e a irmã de Tom propõe que contes a história dos descendentes de Alice. Com base no que aprendeste sobre o neodarwinismo, como explicarias a evolução dos descendentes de Alice no País das Maravilhas?
Possível resposta:
A evolução dos descendentes de Alice no País das Maravilhas pode ser explicada pelo Neodarwinismo. Se estes descendentes apresentassem características aleatórias e variadas, e vivessem numa casa com uma porta excessivamente pequena, os indivíduos com adaptações favoráveis para atravessar essa porta teriam uma maior probabilidade de sobrevivência e reprodução.
As variações fenotípicas surgiriam de mutações e recombinações genéticas dentro de um fundo genético partilhado. A seleção natural continuaria a atuar, favorecendo pequenas alterações que aumentassem a aptidão dos indivíduos e permitindo que essas características se transmitissem às gerações subsequentes. Dessa forma, a evolução dos descendentes de Alice ocorreria de forma lenta e involuntária, onde, ao longo do tempo, as adaptações os ajudariam a ajustar-se ao ambiente peculiar do País das Maravilhas.
a) Lê a banda desenhada na íntegra e descreve em poucas frases o que notaste em termos de aspetos biológicos e estéticos enquanto a vias e lias.
b) Coloca 1 a 3 questões que tenhas sobre a banda desenhada científica depois de a leres pela primeira vez.
Como é que as baleias evoluíram?
1. Explica porque é que o Tom e a Diane estão tão surpreendidos com o facto de o esqueleto de Pakicetus estar na secção das baleias do museu.
Possíveis respostas:
- O esqueleto parece um lobo e não um mamífero marinho.
- O Pakicetus tem quatro patas desenvolvidas.
- O Tom e a Diane pensam que os vertebrados evoluíram primeiro na água e depois foram para terra. Assumem que o esqueleto de Pakicetus foi incorretamente posicionado pelo museu.
2. Os três protagonistas comparam o processo evolutivo de adaptação com a adaptação mágica de Alice à porta demasiado pequena. Concordas? Avalia a comparação entre a adaptação de Alice e a adaptação evolutiva de uma perspetiva biológica (científica) em, pelo menos, três frases.
Possíveis respostas:
- O raciocínio dos protagonistas corresponde à teoria de Lamarck.
- Concordo com esta perspetiva: os processos evolutivos têm algo de mágico, as mudanças acontecem de repente, a adaptação é um processo intencional e deliberado, o habitat/natureza provoca a adaptação e, consequentemente, a evolução. Por exemplo, os membros regrediram no decurso da evolução das baleias porque já não eram necessários na água.
- Rejeição desta perspetiva: a evolução não tem nada a ver com magia ou vontade própria, os processos e as mudanças são difíceis de compreender e nem sempre tão fáceis de explicar, a comparação entre a adaptação da Alice à porta e a evolução da baleia é inadequada/incorreta (uma explicação correta corresponde à teoria de Darwin: a evolução não funciona propositadamente e muitos fatores têm influência sobre ela).
3. Os membros posteriores do Ambulocetus natans estão adaptados às condições de vida aquática. Os seus antepassados ainda tinham extremidades adaptadas à vida em terra. Foram apresentadas duas explicações diferentes para esta mudança. Compara as duas explicações entre si…
a) descrevendo as teorias da evolução de Darwin e Lamarck em 2-4 frases cada uma
b) explicando as teorias de Darwin e Lamarck usando o exemplo da evolução das baleias. Presta atenção aos desenhos ao lado dos balões de diálogo.
a) Descrição da teoria b) Explicação das teorias utilizando o exemplo da evolução das baleias
Perguntas sem resposta e ambiguidades
Se algo não ficar claro durante a realização da ficha de trabalho ou se surgirem dúvidas, toma nota aqui. Escreve o número da tarefa correspondente à tua questão.
Leia a primeira parte da banda desenhada até à imagem representada em baixo (do Capítulo 1).
o Tarefa 1. Pergunte aos alunos como podem explicar o facto de o Pakicetus ter patas traseiras e as baleias modernas não, para poder identificar as diferentes concepções que presentes na turma.
Segunda sessão (cerca de 1h30).
Primeira parte
o Tarefa 2. Peça aos alunos que discutam, em grupos, algumas respostas selecionadas dadas pela turma (na tarefa anterior). A tarefa consiste em argumentar se concordam ou não com as explicações dadas. Cada grupo trabalha com explicações diferentes. (Não se esqueça de tornar anónimas as respostas analisadas).
Exemplos de explicações dadas pelos alunos:
Exemplo 1: "A sua vida feliz e pacífica foi perturbada por alterações climáticas e ambientais. O Pakicetus teve, portanto, de se transformar e mudar os seus hábitos para continuar a viver."
Exemplo 2: "Pouco a pouco, o Pakicetus começou a aprender a nadar, depois desenvolveu-se para poder viver na água: apareceram as barbatanas, a cauda desenvolveu-se, os membros (pernas) desapareceram e perderam-se caraterísticas inúteis. Aumentou de tamanho para se adaptar às suas necessidades".
o Tarefa 3. Cada grupo apresenta, à turma, as principais ideias que surgiram no debate.
Parte 2
Retomar a leitura da banda desenhada e utilizar determinadas imagens para debater com a turma.
Exemplo de imagens para debate, retiradas do capítulo 2 (para outros exemplos, ver o documento "versão para o professor"):
A resposta do Tom corresponde a uma conceção que é muito comum. Se detectar a existência de outros modelos explicativos nas respostas dos alunos à primeira tarefa, pode iniciar um debate sobre a validade dos diferentes modelos.
Esta passagem destaca os dois modelos históricos de Lamarck e Darwin. Os alunos podem estabelecer a ligação com o seu próprio modelo explicativo e verificar em que medida este se assemelha ou difere dos dois modelos propostos. Esta tarefa constitui também uma oportunidade para um debate sobre a validade dos dois modelos.
o Tarefa 4. No final da sessão, peça aos alunos que imaginem que fazem parte da história e que expliquem à personagem em questão (em cada uma das imagens analisadas) porque é que a sua ideia não está correta. Isto irá mostrar se os alunos ultrapassaram as dificuldades que tinham.
o Tarefa 5. Por fim, peça aos alunos que respondam à pergunta dos Megatroupe, colocada no final da banda desenhada. Esta é uma oportunidade para sistematizar o trabalho efetuado durante toda a sessão.
Futuyma, D. J. (2005). Evolution (Evolução). Sunderland, MA: Sinauer Associates, Inc.
Futuyma, D. J. (2009). Evolução e conhecimento científico. In A. Levy, F. Carrapiço, H. Abreu, & M. Pina (Orgs.), Evolução. Conceitos e Debates (pp. 25-36). Lisboa: Esfera do Caos.
Gaspar, A., Mateus, O. & Almada, F. (2007). Os argumentos criacionistas em face da evidência científica. In A. Gaspar (Coord.), Evolução e Criacionismo: Uma relação impossível (pp. 197-237). Vila Nova de Famalicão: Quasi Edições.
Lakoff, G. (1990). A hipótese da invariância: A razão abstrata baseia-se em esquemas imagéticos? Cogn. Linguist, 1, 39-74.
Mayr, E. (2002). What evolution is. Londres: Phoenix.
Mattsson, J.-E. & Mutvei, A. (2015). Como ensinar a evolução. Procedia - Ciências Sociais e Comportamentais 167: 170 - 177. DOI: 10.1016/j.sbspro.2014.12.658.
Conselho Nacional de Investigação (NRC) (1998). Teaching About Evolution and the Nature of Science (Ensinar sobre a evolução e a natureza da ciência). Washington, DC: National Academy Press. http://www.nap.edu/read/5787/chapter/1.
Wandersee, J. H., Mintzes, J. J. & Novak, J. D. (1994). Investigação sobre concepções alternativas em Ciências. Em D. Gabel (Ed.), Handbook of research on science teaching and learning (pp. 177-210). New York: NSTA/Macmillan
