Recentemente, recebi uma carta de um antropólogo comentando sobre um novo artigo no Proceedings of the Royal Society. O tema da reportagem foi o Pé Grande, ou melhor, uma análise genética de diferentes fios de cabelo, que, segundo pessoas em épocas diferentes, pertencem a um primata gigante, peludo e não identificado.
Uma equipe internacional de cientistas, liderada pelo geneticista Bryan Sykes da Universidade de Oxford, não encontrou evidências de que o DNA desses fios de cabelo pertença a um misterioso primata. A maioria desses cabelos pertencia a mamíferos completamente não misteriosos, como porcos-espinhos, guaxinins e vacas.
O autor da carta expressou sua opinião sobre este assunto de forma muito moderada e expressiva: "Bem, é claro."
O novo relatório não entrará na história como um dos maiores estudos científicos de todos os tempos e povos. Ele não mudará nossas idéias sobre o mundo natural ou sobre nós mesmos. Mas ele mostra a ilogicidade e a paradoxalidade com que opera a ciência moderna.
Muitas vezes as pessoas pensam que a tarefa dos cientistas é provar a verdade das hipóteses - sobre a existência de elétrons, por exemplo, ou sobre a capacidade dos medicamentos de curar o câncer. No entanto, os cientistas muitas vezes fazem exatamente o oposto: eles refutam hipóteses.
Demorou muitas décadas para desenvolver esta técnica, mas um dia no início dos anos 1920 ocupa um lugar especial na história. Em uma estação agrícola experimental na Inglaterra, três cientistas decidiram fazer uma pausa e beber chá. Um estatístico chamado Ronald Fisher serviu uma xícara e ofereceu a seu colega Muriel Bristol.
Ela recusou. Ela gostou do sabor do chá na xícara onde o leite foi servido pela primeira vez.
“Bobagem”, disse Fischer. "Claro, não há diferença aqui."
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Mas Bristol persistiu, alegando que sentia a diferença.
Um terceiro cientista da empresa chamado William Roach propôs um experimento. (Na verdade, houve um momento de flerte científico aqui, pois Roach e Bristol se casaram em 1923.) Mas como você pode verificar a afirmação de Bristol? A coisa mais fácil que Fisher e Roach puderam fazer foi servir uma xícara de chá sem que ela percebesse, dar-lhe uma prova e se oferecer para adivinhar em que ordem foi servido.
Mas se Bristol tivesse dado a resposta certa, não seria considerado prova de que ela tinha poderes sobrenaturais sobre o chá. Como as chances de uma resposta correta eram de 50%, ela poderia muito bem ter dado por acidente.
Alguns anos depois, em 1935, Fisher escreveu The Design of Experiments, onde explicou como alguém poderia testar tal afirmação. Em vez de tentar provar que Bristol é capaz de diferenciar duas xícaras de chá, deve-se tentar refutar a hipótese de que ela faz sua escolha ao acaso. "Podemos falar de tal hipótese como uma 'hipótese nula" - escreveu Fischer. - Uma hipótese nula não pode ser provada ou substanciada, mas pode ser refutada no decorrer dos experimentos. Podemos dizer que todo experimento existe apenas para fornecer fatos uma chance de refutar a hipótese nula."
Fischer esboçou uma maneira de refutar a hipótese nula de que a escolha de Bristol é aleatória. É necessário preparar oito xícaras, primeiro despeje o leite nas quatro primeiras e o chá nas quatro segundas. Em seguida, misture as xícaras e convide Bristol para provar o chá de cada uma. Como resultado, ela tem que dividir as xícaras em dois grupos: o primeiro, onde o leite foi derramado primeiro, e o segundo, onde o leite foi derramado após o chá.
Bristol teria passado no exame de maneira brilhante, tendo identificado corretamente todas as oito xícaras. Graças ao projeto do experimento de Fischer, as chances de ela dividir corretamente as oito xícaras em dois grupos eram mínimas. Ela tinha 70 maneiras diferentes de dividir as oito xícaras em dois grupos de quatro; e isso significa que Bristol pôde determinar os copos corretamente por acaso apenas em um caso em 70 tentativas.
O teste de Fisher não conseguiu eliminar completamente a possibilidade de que Bristol estivesse agindo com base em suposições. Ele estava simplesmente mostrando que as chances de ela adivinhar por acaso eram insignificantes. Fischer poderia ter diminuído ainda mais essas chances, sugerindo que Bristol experimentasse mais xícaras de chá, mas não conseguiu reduzir a chance de ela adivinhar a zero.
Como a prova absoluta não era possível, Fischer preferia a praticidade em seus experimentos. No laboratório onde trabalhou com Bristol, Fischer foi responsável por analisar décadas de dados para determinar se as informações poderiam fornecer uma indicação de quaisquer detalhes, como a composição ideal do fertilizante para as safras.
Os cientistas poderiam usar esses dados para projetar experimentos cada vez maiores com resultados cada vez mais precisos. Fischer acreditava que era inútil projetar um experimento que levasse séculos para produzir resultados. Em algum ponto, acreditava Fischer, os cientistas simplesmente teriam que impedir.
Ele acreditava que um limite razoável era de 5%. Se presumirmos que a hipótese nula é verdadeira e descobrirmos que as chances de observação científica sobre esses dados são inferiores a 5%, podemos recusar com segurança tal experimento. Na história de Bristol, as chances estavam bem abaixo do limite de Fisher, de apenas 1,4%.
Em grande parte graças a Fischer, a hipótese nula se tornou um importante veículo na descoberta científica. Os testes de hipótese nula podem ser encontrados hoje em todos os ramos do conhecimento científico, da psicologia e virologia à cosmologia. E os cientistas estão seguindo a recomendação de Fischer usando um limite de 5%.
Mas voltando ao Pé Grande
Os humanos afirmam há décadas que observaram humanóides peludos. Eles mostram fotos granuladas, pegadas questionáveis e misteriosos tufos de cabelo. Nos últimos anos, eles até tentaram extrair DNA desses fios de cabelo, mas os cientistas rejeitaram essas pesquisas genéticas porque carecem dos cuidados padrão comumente usados em pesquisas desse tipo.
Os defensores da hipótese do Pé Grande têm argumentado repetidamente que os cientistas profissionais ignoram deliberadamente as evidências convincentes. Mas, na realidade, o problema é que esses proponentes não abordam a questão da existência do Pé Grande do ponto de vista científico. Portanto, há dois anos, Sykes e seus colegas decidiram conduzir um estudo científico desse cabelo de "primata anômalo". Para fazer isso, foi necessário criar uma hipótese nula para tentar refutá-la.
Eles desenvolveram a seguinte hipótese nula. O cabelo, supostamente pertencente ao Pé Grande (Yeti, Pé Grande ou como quer que essa criatura seja chamada em lugares diferentes), não pertence a algum primata até então desconhecido, mas a mamíferos famosos. Eles extraíram fragmentos de DNA de 30 amostras de cabelo diferentes e conseguiram isolar os mesmos pedaços curtos de DNA uns dos outros. Eles então compararam esse trecho com o trecho de DNA correspondente sequenciado em muitos mamíferos vivos.
O resultado foi claro e compreensível: os cientistas encontraram correspondências exatas para todas as 30 amostras, encontrando-as em mamíferos conhecidos.
Sykes e seus colegas provaram que o Pé Grande não existe? Não. Significa apenas que Sykes, ao contrário de Fischer com seu experimento com chá, foi incapaz de refutar a hipótese nula. A questão permanece aberta e, se o Pé Grande não existir, ficará sem resposta para sempre.
Devo dizer que a experiência de Sykes apresentou algumas surpresas. Duas amostras de cabelo do Himalaia corresponderam à sequência de bases de DNA recuperada de um fóssil de urso polar de 40.000 anos. Ainda mais estranho é o fato de que seu DNA não corresponde ao DNA de ursos polares vivos.
Em sua conversa, Sykes e seus colegas propõem um cenário de como tal resultado poderia ter acontecido. É possível que ursos polares antigos e ursos marrons tenham cruzado, e alguns dos ursos que vivem no Himalaia ainda tenham algum DNA de ursos polares antigos.
Alguns céticos apresentam uma explicação diferente para as descobertas de Sykes. É possível que o DNA que supostamente pertence a um urso polar realmente pertença a algum mamífero vivo - talvez um urso marrom - que sofreu várias mutações que criaram uma falsa semelhança com o DNA de um antigo urso polar.
Acontece que esses céticos criaram essencialmente uma hipótese nula. E há uma maneira simples e segura de refutá-lo. Os cientistas precisarão encontrar mais DNA desses ursos misteriosos. Se outras regiões do DNA também correspondem ao DNA de um antigo urso polar, os cientistas podem refutar a hipótese nula.
É assim que a ciência se move, de uma hipótese nula para outra.
Karl Zimmer, colunista do New York Times e autor de 12 livros, incluindo A Planet of Viruses.
