Toda
a vida na Terra executa cálculos e todos os cálculos parecem requerer energia. Esse
assunto tem sido alvo de bastante controvérsia ultimamente, envolvendo o
chamado Limite de Landauer. Alguns afirmam que pode ser possível
fazer computação sem consumo de energia, enquanto outros acreditam que o Limite
de Landauer não é tão limitador assim. Polêmicas teóricas à parte, Christopher
Kempes se reuniu com colegas do visionário Instituto Santa Fé, nos EUA, para
pesquisar o custo energético da computação biológica. Da ameba unicelular aos
organismos multicelulares, como os seres humanos, um dos cálculos biológicos
mais básicos, comuns em toda a vida, é a “tradução” – processar a informação em
um genoma e escrevê-la na forma de uma proteína. Embora de fato consuma
energia, a equipe conseguiu demonstrar que a tradução é um processo altamente
eficiente do ponto de vista energético.
Para
entender como a vida evoluiu na Terra, Kempes defende que precisamos primeiro
entender as restrições dessa evolução. Uma restrição que não foi amplamente
estudada até agora é como as leis da termodinâmica restringem a função
biológica, o que poderá nos dizer se a seleção natural favoreceu organismos com
alta eficiência computacional.
Para
medir a eficiência energética da tradução – o processo biológico pelo qual a
sequência de uma molécula de RNA mensageiro é utilizada para ordenar a síntese
da sequência de aminoácidos que forma uma proteína –, a equipe partiu
justamente do Limite de Landauer. “O que descobrimos é que a tradução biológica
é cerca de 20 vezes menos eficiente do que o limite físico inferior absoluto. E
isso é cerca de 100.000 vezes mais eficiente do que um computador”, contou
Kempes.
A
replicação do DNA, outra computação básica comum em toda a vida, consome cerca
de 165 vezes mais energia do que o Limite de Landauer. “Isso não é tão
eficiente quanto a tradução biológica, mas ainda é incrivelmente bom em
comparação com os computadores”, acrescentou.
Agora
a equipe pretende ampliar seus cálculos para verificar a eficiência
termodinâmica de cálculos biológicos de alto nível, como o pensamento, e,
finalmente, tentar entender a importância que a eficiência energética tem para
a seleção natural. “Em última análise, nós queremos conectar tudo isso com a
teoria da ciência da computação, não só para explorar esse tipo de coisa para a
ciência da computação, mas também para ver se a teoria da ciência da computação
tem algo a nos dizer sobre as células”, disse o professor David Wolpert,
coautor da pesquisa.
Nota: Se
você não soubesse que o computador teve um criador e visse, de repente, em sua
frente um PC de última geração, o que concluiria? Que aquele monte de
componentes eletrônicos, cabos, peças metálicas e de plástico com utilidade planejada
poderia ser fruto do acaso? Depois de ligar o aparelho e testar suas “habilidades”
impressionantes, você teria coragem de pensar que os programas que rodam nele,
que a informação complexa de que eles dependem para funcionar teriam
simplesmente aparecido em algum momento no passado e se tornado espontaneamente
mais complexa com o tempo? Tenho certeza de que você naturalmente elogiaria os
criadores de uma máquina tão maravilhosa e útil. Como, então, os pesquisadores
citados acima podem estudar mecanismos biológicos e “maquinário” tremendamente
mais complexo que os nossos melhores computadores e ainda falar em evolução?
Todos sabemos que a tese da macroevolução pressupõe o surgimento da informação
e da vida por acaso. É ou não é muita incoerência? [MB]
