Ny 'Long Story Short':
Kort video undersøker informasjon og livets opprinnelse
Rob Stadler; 8. november 2023. oversatt herfra.

Redaktørens merknad: Følgende artikkel ble produsert av en helt tilfeldig prosess, filtrert ved naturlig seleksjon, uten intelligens involvert.
Uttalelsen over er selvfølgelig åpenbart absurd.1 Men de som fremmer teorien om abiogenese (livets opprinnelse gjennom rent naturlige prosesser) må forbli åpen for å akseptere det som gyldig. Hvorfor? Fordi deres syn hevder en mye mer ekstrem sak der informasjon - som krevde for livet - oppsto uten anvendelse av intelligens. Den siste lange historien korte video adresserer dette problemet: Kommer den nødvendige informasjonen for livet fra rent naturlige prosesser, eller fra et intelligent sinn?
Video om livets informasjon -lenke.

Bilde 1. RNA sml. med DNA (wikipedia)

Hvor mye informasjon kreves for livet?
Den enkleste kjente livets form som selv repliserer under laboratorieforhold er JVCI Syn3.0 (2) Denne encellede organismen, et produkt av menneskelig konstruert forenkling av et eksisterende patogen (Mycoplasma Mycoides), inneholder bare 473 gener og 531 000 basepar eller “Brev” av DNA. Dette er et ganske konservativt estimat av mengden informasjon som er nødvendig for å opprettholde livet, fordi dette DNA og informasjonen den inneholder ganske enkelt vil forringes hvis det er alene. For å støtte livet, må informasjonen i DNA fra JVCI Syn3.0 være omgitt av ytterligere distribuert informasjon: høyt organiserte og funksjonelle strukturer som membranen, translasjonsmaskineriet og andre proteiner, sukker og RNA. Videre er JVCI Syn3.0 en så minimal livsform at den ikke kan overleve uten å beskyttes av andre livsformer, inkludert mennesker.
For å estimere det minimale informasjonsinnholdet i livet, vil kanskje en mer passende livsform være bakterien Candidatus Desulforudis audaxviator (3). Denne bakterien er i stand til å leve uavhengig i fravær av oksygen, og generere alle kravene til å overleve fra enkle molekyler som C02, H2, vann, sulfat og N2. Det er en robust celle, som inneholder mer enn 2100 gener og 2,3 millioner basepar DNA. For å sette ting i perspektiv, kunne den mengden DNA lagre mer enn 100 artikler som denne. Dermed må abiogenese forklare opprinnelsen til en stor mengde informasjon - i størrelsesorden en megabyte - utelukkende gjennom handlingene til fysikk og kjemi.(4)

Hvor kom denne informasjonen fra?
En objektiv forsker ville nærme seg det spørsmålet ved først å vurdere et enkelt binært valg: enten rent naturlige prosesser (bare fysikk og kjemi) produserte informasjonen, eller en intelligent agent var på en eller annen måte involvert. Forskeren ville deretter gjennomgå de tilgjengelige bevisene og spørre hvilken hypotese den støtter. Hypotesen med bedre empirisk støtte bør da vedtas, mens forskeren fortsatt er åpen for å vurdere mulige fremtidige bevis.

Den eneste antatte rent naturlige tilnærmingen for å samle informasjon i en prebiotisk verden er kjemisk evolusjon: kombinasjonen av selvreplikerende molekyler med sporadiske tilfeldige feil og naturlig seleksjon for å filtrere ut molekylene med lavere "egnethet." Dette konseptet ble introdusert av Sol Spiegelman i 1967.(5) Gerald Joyce, en opprinnelsesforsker, oppsummerte bevisene til støtte for tilnærmingen i en gjennomgangsartikkel fra 2007, "Førti år med in vitro evolusjon," (6) inkludert denne dristige påstanden:
Kjemikere kan dra nytte av å reflektere over Spiegelmans studier og de påfølgende fremskrittene, som har tatt feltet til randen av skapelse av livet i selv i laboratoriet.

Faktiske bevis for kjemisk evolusjon
Seksten år senere, hva kan vi si? Den kjemiske evolusjonen som Joyce utvider lider tydelig av flere grunnleggende begrensninger. For det første er prosessen avhengig av levende organismer (menneskelig intellekt og intervensjon, og molekyler avledet fra livet) for å forsøke å vise at livet kunne ha startet uten hjelp fra levende organismer. Og for det andre har forskningen i seg selv foreslått mange gyldige grunner til at rent naturlig kjemisk evolusjon ikke kan oppstå.

For detaljer, se denne forrige artikkelen og denne tidligere episoden av Long Story Short: lenke.

Bilde 2. Hvordan RNA benyttes i proteinsyntesen

Gerald Joyces egne nylige resultater (7) motsier tydelig hans påstand om at vi er på "randen av selve livets skapelse i laboratoriet." Dette arbeidet sentrerte seg om et RNA-ribozym-et RNA-molekyl med en spesifikk sekvens på 188 nukleotider-med målet om å demonstrere et sant, selvreplikerende molekyl. Dessverre ble den forsøkte demonstrasjonen bygget på mange års menneskelig inngripen. Hele sannsynlige ressurser i det kjente universet over all tid ville være ute av stand til å produsere et så komplekst ribozym gjennom naturlige årsaker.(8) Dermed ville til og med en vellykket demonstrasjon av imponerende replikasjon bare gi tvilsom støtte for abiogenese. Følgende er en kort oppsummering av hvor langt forskere er fra å oppnå et ekte selvreplikerende molekyl, som bare ville være ett veldig lite skritt mot abiogenese.

Ribozymet kan kombinere individuelle nukleotider for å syntetisere tre deler av en enklere versjon av seg selv - på en måte. Hver av de tre delene krevde RNA-primere-et 12-nukleotid "Head Start RNA"-anvendt på begge ender av malen. Disse primerne ble praktisk levert av menneskelige assistenter. Ribozymet forsøkte deretter å gjenskape en av de tre delene, ved å bruke den som en mal. Imidlertid var den nyproduserte delen tett bundet til malen og ville bare gi slipp når den ble vasket med en løsning av 8-molar urea (et laboratorieoppløsningsmiddel som du aldri ville finne på en prebiotisk jord).

Med all denne hjelpen var utbyttet for ribozymet å produsere de tre delene henholdsvis 0,011, 0,01 og 0,057. Med så lave utbytter var det umulig å kombinere tre produserte deler med mindre etterforskerne grep inn for å fjerne de defekte delene og konsentrere de vellykket produserte delene. Kombinasjonen av disse tre vellykkede delene fullførte bare halvparten av oppgaven, fordi den produserte det genetiske komplementet av det ønskede ribozymet. For ønsket resultat måtte prosessen gjentas for å produsere komplementet av komplementet. Det andre forsøket hadde en lavere sannsynlighet enn det første. Så igjen måtte mennesker gripe inn for å fjerne de defekte delene og konsentrere de vellykket produserte delene.

Bilde 3. RNA i forbindelse med hjertediagnose

Dette legger til side tilliten til kopiering. Ribozymet introduserte mange feil i replikasjon - omtrent 1 av 12 tilkoblede nukleotider var feil. Dette er omtrent 1 million ganger mindre nøyaktig enn den minst nøyaktige replikasjonsprosessen som er kjent for å støtte livet.(9) Som et resultat av så mange feil var ribozymene som var "replikert" stort sett ubrukelige. I forskernes egne ord: "Bare en liten brøkdel av de samlede ligasene beholder katalytisk aktivitet på grunn av tilstedeværelsen av deaktiverende mutasjoner." Fra dette arbeidet konkluderte Joyce: "Dermed bør troen på RNA-polymerisasjon betraktes som et viktig hinder for konstruksjonen av et selvopprettholdt, RNA-basert utviklende system." Han lyktes dermed dramatisk med å beseire sin egen påstand om at vi er på "randen av selve livets generasjon i laboratoriet."

Oppsummerer bevisene
Vi startet med en enkel binær hypotese: enten rent naturlige prosesser (bare fysikk og kjemi) produserte informasjonen som kreves for å starte livet, eller en intelligent agent var på en eller annen måte involvert. Hvis vi er åpne for å følge bevisene der de leder, har eksperimenter om kjemisk evolusjon lært oss at det er mange alvorlige hindringer for konseptet, og etterlater ingen naturlig vei for å produsere den informasjonen som kreves for å starte livet. Derimot er det mye bevis på at intelligens produserer informasjon. Hvert menneske som noen gang har observert verden, inkludert andre mennesker, har vært vitne til produksjonen av informasjon fra et kreativt sinn. Bevisene har talt. Alt som trengs er objektiv tolkning.