No comportamento humano, o quanto é genético e o quanto é ambiental?

As únicas pessoas que afirmam que a variação comportamental entre os indivíduos não tem nada a ver com seus genes são os ideólogos: “puras folhas em branco”. Com base em estudos de outras espécies, sabemos que praticamente todos os estudos de características que variam entre os indivíduos — sejam aquelas características morfológicas, fisiológicas ou comportamentais — mostram que parte ou mesmo grande parte da variação em uma população é baseada na variação dos genes de diferentes indivíduos. (Eu conheço apenas três estudos em animais, entre milhares já feitos, que não conseguiram encontrar uma base genética para a variação entre as características analisadas. Dois dos três estudos eram meus, e todos eram sobre assimetria direcional: tentar ver se há uma diferença genética para, digamos, ter mais cerdas no lado direito do que no lado esquerdo de uma mosca.)

Embora os humanos tenham uma fonte extra de variação interindividual, a cultura, existem maneiras de contornar a herança cultural para ver quanto da variação humana é baseada na variação genética. Existem várias maneiras de determinar e medir a contribuição da variação genética para a variação entre os indivíduos.

Primeiro, porém, vamos aprender o termo técnico em questão: herdabilidade. A herdabilidade é uma medida que varia de zero a um (ou 0% a 100%) e informa quanto da variação observada entre os indivíduos em uma população é baseada na variação genética entre esses indivíduos. Quanto maior for a herdabilidade, maior será a determinação genética de variação na característica. Então, por exemplo, se a herdabilidade da altura humana para mulheres é 0,7 (ou 70%), isso significa que se você medir a variação em uma população para altura de mulheres (a variação é convencionalmente estimada pelo cálculo da variância — denotada por σ² ou s² — então da variância total para a altura, 70% dessa estimativa se deve à variação dos genes do indivíduo. Nesse caso, há um alto grau de controle genético da variação da altura. (Este é próximo ao valor atual para a altura do sexo feminino.) De maneira confusa, o símbolo de herdabilidade é h².

Agora é um pouco mais complicado do que isso, pois a herdabilidade incorpora apenas o que chamamos de variância genética aditiva, em vez de outros tipos de variância genética (geralmente menor). E, claro, existem outras fontes óbvias de variação na altura — principalmente nutrição e saúde. Quanto mais esse ambiente contribui para as diferenças entre os indivíduos em uma característica, menor é a herdabilidade genética. Assim, por exemplo, a herdabilidade da cor do cabelo entre adultos foi reduzida pela introdução de uma fonte ambiental de variação: as tinturas de cabelo. Menos variação na cor do cabelo que vemos, em comparação com, digamos, 200 anos atrás, é devido à variação genética.

É importante entender várias advertências sobre a herdabilidade. Em primeiro lugar, é um número que se aplica a uma população de cruzamento de uma só vez — o momento da medição. Você não pode aplicar a herdabilidade em um grupo a um grupo diferente que pode ter genes diferentes e, mais importante, diferentes quantidades e fontes de variação ambiental que afetam uma característica. Uma população passando por um período de fome, por exemplo, pode apresentar uma herdabilidade de altura mais baixa porque as alturas dos indivíduos podem ser alteradas por quantidades grosseiramente diferentes de alimentos recebidos.

Em segundo lugar, a herdabilidade diz muito pouco sobre o quanto uma característica pode ser alterada, pois a genética não é destino. Sim, a herdabilidade da altura pode ser 70%, mas isso não significa que não podemos tornar as pessoas maiores ou menores alimentando-as com muita comida boa, injetando-lhes hormônios de crescimento ou deixando-as com fome. Quando as pessoas se opõem a medir a herdabilidade do QI, por exemplo, muitas vezes pensam erroneamente que, porque o QI tem uma herdabilidade considerável, então ele não pode ser alterado. Mas isso é falso; existem muitas intervenções possíveis que podem afetar o QI.

Terceiro, como sugerido acima, medir a herdabilidade dentro de um grupo nos diz muito pouco, ou nada, sobre a base genética da diferença entre grupos. Isso porque pode haver diferenças ambientais entre grupos que afetam a característica de maneiras profundas e tornam as extrapolações de um grupo para outro inútil. Você não pode concluir, por exemplo, que as medidas de comportamento, mentação e assim por diante, em uma população ou grupo étnico, mesmo se as herdabilidades forem grandes dentro dessa população, devem, portanto, significar que grandes diferenças entre os grupos devem se basear nas diferenças genéticas entre esses grupos. A herdabilidade da altura na população japonesa logo após a Segunda Guerra Mundial, por exemplo, era provavelmente consideravelmente menor do que 70% por causa da grande variação de nutrição nos japoneses. Assim, você não pode concluir que sua altura menor do que os americanos na época era baseada em diferenças genéticas. Na verdade, a altura média dos japoneses subiu de sete a dezoito centímetros em cerca de trinta anos! Para a ideia de que uma herdabilidade substancial para uma característica em um grupo significa que essa característica não pode ser alterada, isso é muito!

Em quarto lugar, há um equívoco comum de que a herdabilidade diz a você o “quanto de sua altura (ou peso, ou QI) é genética”. Uma herdabilidade de 80% para a altura não significa que, se você tem um metro e meio de altura, mais de um metro vem dos genes e o resto do ambiente. Essa conclusão é biologicamente insignificante, uma vez que a altura de um indivíduo envolve uma interação entre genes e ambiente. A única maneira sensata de interpretar a herdabilidade é dizer que ela nos diz quanto da VARIAÇÃO que vemos de um indivíduo para outro dentro de uma população é baseada em diferenças em seus genes (ou melhor, formas de seus genes: diferentes “alelos”).

Como determinamos a herdabilidade? Existem várias maneiras. Em espécies de plantas e animais nas quais podemos realizar a seleção artificial, podemos estimar a herdabilidade observando o quanto uma população responde à seleção artificial para a característica. Quanto maior for a resposta, maior será a herdabilidade. Existe uma equação que lhe diz isso: a resposta à seleção artificial é aproximadamente igual à força da seleção (quanta diferença existe na característica média do grupo que você escolhe para reprodução e da população em geral) multiplicado pelo herdabilidade. Se a herdabilidade do comprimento da cabeça à cauda em porcos é de 50%, e você escolhe criar um grupo de porcos cujo tamanho médio é 60cm a mais que o da população, você espera que a próxima geração de suínos tenha um comprimento 30cm mais longo do que a população original (0,5 X 60cm). Então, se você sabe o quão forte você está selecionando, o que você faz e qual é a resposta na próxima geração, você pode calcular de volta para estimar a herdabilidade da característica que você selecionou.

A seleção artificial não é praticada em humanos, é claro, então geralmente determinamos a herdabilidade observando a correlação entre parentes, incluindo a correlação pais-filhos e a correlação entre gêmeos. A correlação pai-filho é incerta se houver um componente ambiental para a característica que também pode ser herdado. Me lembro que as duas características com maior herdabilidade em humanos são religião e riqueza, e isso se deve à transmissão dessas características entre gerações por meio da cultura, não por meio dos genes! Em animais sem cultura transmissível, como moscas-das-frutas, pode-se, entretanto, fazer esse tipo de estudo.

Pesquisadores humanos costumam usar estudos de gêmeos, comparando a semelhança entre gêmeos idênticos (que têm os mesmos genes) com a semelhança entre gêmeos fraternos, que compartilham metade de seus genes. Todos nós sabemos que gêmeos idênticos são mais semelhantes para praticamente todos os traços comportamentais e morfológicos do que gêmeos fraternos (basta olhar para eles!), o que implica que os genes desempenham um grande papel nesses traços. Você pode, de fato, estimar a herdabilidade das características observando a diferença nas correlações de gêmeos idênticos vs. gêmeos fraternos (você precisa de uma amostra de tamanho decente de gêmeos para fazer isso).

Há uma ressalva aqui também, no entanto. Gêmeos idênticos geralmente compartilham mais semelhanças ambientais do que gêmeos fraternos. Eles podem ser tratados da mesma forma, vestidos da mesma forma, criados da mesma forma e educados da mesma forma do que os gêmeos fraternos. Assim, uma maior similaridade de gêmeos idênticos não precisa refletir a identidade de seus genes, mas uma maior similaridade de seus ambientes. Pelo menos para a aparência física, porém, esse não parece ser o caso: você não pode “socializar” gêmeos idênticos para se parecerem mais do que gêmeos fraternos!

Uma maneira de contornar a possível semelhança ambiental é comparar gêmeos fraternos criados com gêmeos idênticos separados no nascimento vs. criados separadamente. Se o último ainda mostra semelhanças consideravelmente maiores, apesar de seus ambientes diferentes, isso é um sinal claro de que as características medidas têm herdabilidades substanciais. No entanto, como você pode imaginar, não há grandes amostras de gêmeos idênticos separados no nascimento.

Finalmente, podemos medir as herdabilidades usando DNA, por “estudos de associação do genoma”. Isso é mais complicado, mas envolve encontrar as regiões do DNA associadas à variação em uma característica (como altura) e, em seguida, somar os pequenos efeitos de todas as regiões conhecidas para ver o quanto esses bits conhecidos do genoma podem contribuir para a variação entre indivíduos. As herdabilidades medidas dessa forma são invariavelmente menores do que as medidas por correlações ou seleção, já que os dois últimos métodos levam em consideração todas as regiões do genoma que contribuem para a variação. A variação na maioria das características comportamentais é devida a muitos genes de efeito muito pequeno, e é quase impossível encontrar todos eles por mapeamento de associação.

Isso tudo é um prólogo muito longo para uma figura muito curta que mostrarei a vocês — uma figura que vem deste novo artigo na Nature Human Behavior. Ele resume os dados de herdabilidade para uma série de características comportamentais, comparando as herdabilidades de estudos de gêmeos com aquelas de estudos de associação.

E aqui está a figura, mostrando as herdabilidades medidas em ambos os sentidos. Linhas e pontos azuis fornecem dados de estudos em gêmeos ou famílias, enquanto linhas laranja e pontos vêm de mapeamento de associação. Você pode ver que os estudos de associação produzem, como esperado, estimativas mais baixas de herdabilidade (mas eu esperava que os valores verdadeiros estivessem mais próximos dos dados do estudo de família). 26 traços comportamentais foram medidos, variando de escolaridade, QI em crianças e adultos, quantidade de bebida e fumo, neuroticismo a transtornos mentais como esquizofrenia.

Os valores no triângulo colorido à esquerda são as “correlações genéticas” entre as características, o que nos diz o grau em que os pares de características são afetados pela variação nos mesmos genes. Não precisamos nos preocupar com isso.

Por enquanto, olhe para os comprimentos das barras azuis à direita, que provavelmente são bem próximos de estimativas precisas de herdabilidades. E para a maioria das características, eles são muito grandes, com mais de 25% da variação em uma característica devido à variação nos genes dessa população. Para algumas características, como QI em adultos, número de parceiros sexuais, dependência de álcool, colocação no espectro do autismo e esquizofrenia, as herdabilidades são superiores a 50%.

O que tudo isso faz é refutar a visão da “folha em branco” ou tabula rasa de que as diferenças entre as pessoas em seu comportamento se devem inteiramente à cultura e a socialização. Também mostra que uma parte substancial, entretanto, se deve a outras fontes de variação: diferenças ambientais de desenvolvimento, pós-nascimento e assim por diante. Também mostra que você pode selecionar qualquer uma dessas características e obter uma resposta, aumentando, por exemplo, a idade da primeira relação sexual (cristãos, prestem atenção!) ou reduzindo a dependência do álcool. NOTA: NÃO ESTOU SUGERINDO QUE SELECIONEMOS ESTAS CARACTERÍSTICAS!