Molekylær darwinisme

(Fra boka 'The Design of Life' kap 8.8-9; av W. Dembski og J. Wells)
Når det gjelder opprinnelse til livet -som har mye uforklart, har forskere en gjenværende strategi for å forklare hvordan liv oppsto fra rent materielle årsaker, nemlig å appellere til darwinistiske krefter, ikke om organismer, men om molekyler. Molekylær darwinisme som vi vel kan kalle det, blir dermed antatt å skulle redegjøre for livets opprinnelse. Hva om forskere kunne identifisere ett enkelt selv-replikerende molekyl eller molekyl-sett? Kunne ikke darwinistiske mekanismer da kunne utrette resten? Hvorfor skulle ikke naturlig seleksjon og tilfeldig variasjon handle på molekylnivå, og lede den initielle replikatoren hele veien fram til en velutviklet celle?

Bilde 1. DNA-RNA og proteiner samvirker

Opprinnelse-til-liv forskere senker stadig lista for hva som kan regnes som det første liv. Men det er ikke replikasjon i og for seg , men selv-replikerende multi-molekylære systemer av typen som finnes i celler, der opprinnelsen trenger forklaring. (64) F.eks. har vi lenge visst at en krystall-struktur plassert i en overmettet oppløsning, vil forårsake krystall-vekst. Likevel fremviser selvreplikering her liten likhet med selv-replikering av funksjonelt integrerte multimolekylære systemer, som finnes i celler. Det er et slikt system som molekylær darwinisme trenger å forklare. Og selv om en slik mekanisme skulle oppstå ved rent darwinistiske mekanismer, så ville enda naturlig seleksjon og tilfeldige variasjoner måtte forklare: a) hvordan disse molekylene kunne bli innelukket i en kanalisert og gjennomtrengelig membran. b) hvordan et stadig økende-assortement av bio-makromolekyler kunne dannes og c) hvordan disse bio-makromolekylene kunne arrangere seg til et hierarki av funksjonelt integrerte systemer, samt d) hvordan denne spiralen av molekylær kompleksitet kunne produsere DNA-RNA-protein maskineriet som kreves for å utføre spesifikke funksjoner som vi assosierer med levende celler.

For ordens skyld, er opprinnelse-til-liv forskere i stand til å behandle problemet med kryss-reaksjoner, ved nøyaktig å planlegge eksperimenter og begrense og manipulere deres resultater. F.eks. kan forskere enkelt fjerne uønskede produkter fra kjemiske reaksjoner eller benytte rensede start-ingredienser. Men kostnaden ved slik å unngå uønskede kryss-reaksjoner, er å involvere input av informasjon ved design, og korresponderer ikke til noen kjente naturlige prosesser. Selv om det er satt opp kreative eksperiment-oppsett, så gir de ikke grunnlag for noen teori om livets opprinnelse. (68) Det kan også skyldes at resultatet blir ensidig likt, slik at det ikke gir variasjon å velge videre ut i fra.

For at molekylær darwinisme skal lykkes som en forklaring på livets opprinnelse, så må det forklare hvorfor evolusjon fortsetter i en kompleksitets-økende retning. Men det er kostnader ved det å bli kompleks. For at noe skal reprodusere seg selv i alle essensielle aspekter, blir kostnaden større ved større molekyler. Ved ellers like forhold, innebærer darwinistiske mekanismer en fordel på enkelthet i forhold til kompleksitet. I historisk liv, der celler allerede innehar store mengder av kompleksitet, og stort reportoir av variasjon og oppførsel, så er det ikke noe bevis for at det er darwinistiske mekanismer, som har forårsaket det.

Th. Dobzhansky, en nøkkel-arkitekt av neo-darwinistisk syntese, bemerket at "prebiologisk naturlig seleksjon er en motsigelse av termer." (72) Han kan ha overdrevet litt: Det er mulig å anvende darwinistiskse mekanismer som tilfeldig variasjon og naturlig seleksjon på molekyl-nivå, på enkle selv-replikerende systemer. Dersom disse systemene tillater noe variasjon i avkommet, vil de kunne utvikle seg. Men i ethvert tilfelle har slike systemer vist seg å være høyst oppskriftsmessige og mye enklere enn aktuelle biologiske organismer (cellulært liv). Enn videre viser de ikke noe tegn på å utvikle seg videre til noe som fjernt ligner slike biologiske organismer. Det kvasi-mystiske synet at darwinistiske mekanismer er et rammeverk, som kan ta enhver replikator og videreføre den til noe langt mer komplekst og imponerende, har verken evidens eller teoretisk støtte.

Bilde 2. Det enkleste er komplekst

Mediet og meldingen
Opprinnelse-til-liv forskere innrømmer glatt at de ikke vet hvordan livet faktisk startet. På samme tid, er mange sikre på at kjenner de brede konturene av hvordan livet kunne ha startet og at de omsider vil finne ut detaljene. Følgelig ser de seg som å bedrive revers-ingeniørkunst. I så måte er det ikke essensielt å finne den nøyaktige måte hvorpå livet startet, men at de kan finne minst en mulig måte hvorpå det kunne ha skjedd. For dem er det derfor tilstrekkelig å etablere et prinsipielt eller begreps-bevis. (73) Hvordan livet faktisk startet er i hovedsak irrelevant, selv om det uten tvil er interessant. Stuart Kaufmann sier dette på sin måte: "Enhver som forteller at han eller hun vet hvordan livet startet på jorda for ca. 3,5 milliarder av år siden, er enten en tåpe eller narraktig. Ingen vet det. Faktisk kan det skje at vi aldri kan avdekke den aktuelle historiske sekvens av molekylære begivenheter, som førte til det første selv-replikerende, utviklende molekylære systemet skulle blomstre fram for mer enn 3 milliarder år siden. Men om den aktuelle historiske gangstien for alltid skulle forbli skjult, så kan vi likevel utvikle teorisystemer og eksperimenter for realistisk å vise hvordan livet kunne ha utkrystallisert seg, slått rot og dekket jorda. Likevel advarselen: Ingen vet det. (74)
Leslie Orgel uttrykker det slik: "Enhver som tror han kjenner løsningen på dette problemet [med livets opprinnelse] er blitt lurt." "Men" sier han, "enhver som tror dette er et uløselig problem, er også lurt." En mulig løsning på problemet med livets opprinnelse, er å stille spørsmålet vitenskapelig heller enn historisk: hvordan kan livet frembringes, heller enn hvordan det faktisk skjedde. For å svare på dette, forsøker vitenskapsfolk å bestemme eksperimentelt hva som er kjemisk mulig og hva som kunne ha funnet sted på den prebiotiske jorda. (76)

Utsagnet overvurderer muligheten for å løse livets opprinnelse ut fra rent naturalistiske årsaker. Gitt en stor mengde hindringer -eks. her, hvorfor skulle noen tro at problemet er løsbart ut fra hva som er kjemisk mulig og hva som muligens kunne ha inntruffet på jorda? Finnes det bevis for et slikt syn? Eller er det blitt en trosartikkel blant opprinnelse-til-liv forskere? Bare å hevde at det må jo ha skjedd, siden vi er her, tigger spørsmål. Å tilskrive livet til rent naturalistiske prosesser, er å bekrefte at livet, uten unntak, er kjemi. Kjemi kan forsyne mediet for livet, men informasjonen nødvendig for liv på dette mediet, kan ikke reduseres til dette mediet. En levende organisme er et komplekst informasjons-system. (79) Det kjemiske mediet bærer livets melding, men kan ikke skape den nødvendige informasjonen. Det ville være som om blekk og papir har evne til å organisere seg til sider av meningsfull tekst. Smarte kjemikere som injiserer informasjon i sine eksperimenter, er intelligente designere. Om slike eksperimenter en gang skulle lykkes i å danne opprinnelse til liv, så støtter det ikke et naturalistisk, men et intelligent opphav til livet.

Biologene John M. Smith og E. Szathmary har eksplisitt plassert informasjon i sentrum av utviklings- og evolusjonær-biologi. "En sentral ide i nåværende biologi er det med informasjon. Utviklingsbiologi kan bli sett som studiet av hvordan informasjon i genomet oversettes til voksne strukturer, og evolusjonær biologi om hvordan informasjon kom dit i første omgang". (83) Nobelprisvinner og opprinnelse-til-liv forsker Chr. de Duve skriver i 'Vital Dust' om ulike 'aldre' i livets historie. i) Kjemiens alder ii) Informasjonsalderen iii) Protocellens alder iv) Encellede organismers alder.

Bilde 3. Manglende teori for prosess-organisering (Kaufmann)

Her er hvordan de Duve beskriver overgangen mellom de to første aldrene: "Først er det kjemiens alder. Den omhandler dannelsen av en rekke hovedbestanddeler ved livet, fram til de første nukleotidene -og styrer kun av universelle prinsipper for atomers og molekylers oppførsel. Så kommer Informasjons-alderen, takket være utviklingen av spesielle informasjonsbærende molekyler som introduserte nye prosesser i darwinistisk evolusjon og naturlig seleksjon i forhold til den levende verden." (85) Men hvordan vet han at slike kjemiske prinsipper forsyner en passende og tilstrekkelig bakgrunn for opprinnelsen til biologisk informasjon? Kjemiske prinsipper beskriver både lokale lovmessige interaksjoner mellom partikler og kvante-mekaniske overganger mellom partikkel-tilstander. Ingen ting ved slike prinsipper garanterer imidlertid dannelse av nukleotid-sekvenser eller noen andre informasjonsbærende molekyler. Kjemiske prinsipper tilbyr ikke noen positiv teoretisk bakgrunn for opprinnelsen til biologisk informasjon, selv om de er kompatible med slik informasjon. Det mangler en fornuftig og sannsynlig, fullt artikulert kjemisk gangvei fra molekyler til verdenen av nukleotid-sekvenser i levende liv.

Referanser:

64. Det som trenger forklaring er opprinnelse til cellen, slik vi kjenner den, ikke til forenklede eks. som stadig fremsettes av opprinnelse-til-liv forskere.
68. Horgan. "In the beginning." 120.
73. Opprinnelse-til-liv forskeres tendens til å akseptere nærmest hvilken som helst mulig forklaring, viser at de faktisk gir opp kravet om bevis for livets opprinnelse.
74. Kaufmann, At Home in the Universe, 31. Etter dette har Kaufmann gått videre, og hevder at ikke bare vet vi ikke hvordan livet oppsto, men "Vi mangler helt en teori for prosess-organisering, likevel manifesterer biosfæren prosess-organisering. R. Kaufmann et al, "Propagating Organization: An Enquiry," Biology and Philosophy (2007).
76. J. Socrates Bardi, "Life -What We know, and what we don't."http://www.scripps.edu/newsandviews/e_20041011/ghadiri.html
79. Davies. The 5. Miracle, 19
83. "The Major Evolutionary Transitions," Nature 374 (1995): 227-232
85. Chr. de Duve, Vital Dust: Life as a Cosmic Imperative (New York: Basic Books, 1995), 10