Uma nova Lei Natural...

Uma vez que a seleção natural está constantemente eliminando os menos aptos, e dessa forma aumentando o fitness médio da população, com cada geração herdando as adaptações selecionadas na anterior, dever-se-ia esperar que os seres vivos apresentassem-se progressivamente mais adaptados aos seus respectivos ambientes.

Mas a evolução simplesmente não trabalha para fazer espécies melhores ou mais resistentes à extinção. Em um artigo que alcançou considerável fama, apesar de publicado em uma revista de baixa circulação e relativamente obscura, Leigh Van Valen, à época um já conhecido pesquisador da Universidade de Chicago, analisou em torno de 50 grupos de organismos e observou que a vasta maioria deles apresentava curvas de sobrevivência taxonômicas log-lineares Valen73. Ao construir gráficos do número de taxa por diferentes períodos de tempo, Van Valen obteve curvas de sobrevivência que eram aproximadamente linhas retas, implicando que a probabilidade de um grupo extinguir-se é constante ao longo do tempo e, essencialmente, independe da sua idade (duração prévia).

[Van Valen(1973),Van Valen(1974)] denominou esse fenômeno aparentemente paradoxal de Lei da Constância da Extinção, destacando que outra maneira de expressá-lo seria dizer que, ``para qualquer grupo homogêneo de organismos, o ambiente efetivo deteriora-se em uma taxa constante''. Foi inicialmente para explicar tal padrão inesperado que se formulou a hipótese da Rainha Vermelha.

A hipótese da Rainha Vermelha sugere que, durante a sua evolução, os organismos perseguem um alvo móvel. Partindo do pressuposto que um determinado ambiente, suportando uma certa comunidade ecológica, possui uma quantidade limitada de energia disponível para o uso dos seres vivos daquela comunidade, e que essa quantidade não só é relativamente estável, mesmo considerando largos períodos geológicos, como também está sendo usada por completo (aproveitamento máximo dos recursos), a hipótese da Rainha Vermelha define que todo o ganho com relação ao fitness por parte de uma espécie (ou outra unidade evolutiva) é balanceado por uma perda equivalente absoluta no fitness total das outras espécies; onde fitness talvez fosse melhor entendido como controle de energia trófica Valen77.

Dessa maneira a evolução seria uma espécie de jogo soma-zero (zero-sum games - jogos nos quais os recursos a serem explorados são limitados e o ganho de um jogador resulta na perda de igual magnitude por parte dos outros) e, portanto, um processo dinâmico e inerente aos sistemas vivos organizados ecologicamente: cada aperfeiçoamento na capacidade de uma espécie de se apropriar dos recursos energéticos (adaptação) significa uma diminuição na energia total disponível para uso das outras espécies que compartilham daquele espaço ecológico, o que, obviamente, exigirá uma resposta adaptativa por parte dessas espécies. Assim, a luta pela sobrevivência nunca se torna fácil, pois todas as populações estão constantemente sendo forçadas a aprimorar seu design para permanecer competitivas em um ambiente onde a disponibilidade de recursos é, grosso modo, fixa Valen73,Valen76,Valen80.

A hipótese Rainha Vermelha estabelece que para cada valor $w$ de vantagem adaptativa conseguida por uma espécie é produzido um efeito total negativo de $v=w$ em todas as outras espécies conjuntamente (que compartilham a mesma zona adaptativa). Para $n$ espécies, a média de perda no fitness por espécie é $v/n$. Sendo $m$ vantagens adaptativas simultâneas, a média total de perda por espécie é $mv/n$. A maioria das espécies conseguirá se recuperar dessa perda, mais ou menos enquanto ela está ocorrendo, mas ao fazer isso produzem uma outra desvantagem de $v$ na média das espécies. Esse processo sucessivo de perda e recuperação pode continuar indefinidamente Valen74. As espécies precisam estar sempre se modificando para permanecer na mesma condição. O nome Rainha Vermelha, claro, foi inspirado em uma passagem da obra infantil ``Alice através do espelho'' onde, após Alice, já cansada de correr, mostrar-se espantada por todas as outras coisas parecerem ter permanecido imóveis, a Rainha Vermelha adverte-a, ``Alice, aqui, como você vê, precisamos estar sempre correndo para ficar no mesmo lugar''.