Uvitenhet om evolusjonsteori som en "superkraft"

Av Daniel Witt, 15. april 2024. Oversatt herfra

Princeton University tilbød nylig en glødende profil av deres Maverick utviklingsbiolog Celeste Nelson. Stykket snakker om hvordan laboratoriet hennes, atypisk, ikke bare er sammensatt av biologer, men inneholder forskere fra helt forskjellige felt - ingeniørvitenskap, fysikk - som jobber sammen for å studere lungeutvikling. Det viser seg at de får resultater ved ikke å vite hva “alle vet” i biologi.

Bilde 1. Kylling på vei ut av egget

Nelson sier:
"Det jeg liker med å sette dem sammen i ett laboratorium er at de begynner å stille spørsmål ved hverandres forutsetninger. Alle kommer inn med et visst nivå av uvitenhet, og den uvitenheten er en massiv superkraft, fordi de vet ikke hva dogmene er. Omtrent alle de viktigste funnene våre har kommet fra å være helt uvitende om hvordan biologi skal fungere, og faktisk se systemet med friske øyne."
Så hva er disse tyngende forutsetningene? Eksemplet stykket gir som en illustrasjon er interessant nok en evolusjonær antagelse:
"Innenfor biologisamfunnet ble for eksempel tradisjonelt antatt at konserverte egenskaper - de som er delt av forskjellige arter og valgt av evolusjon ved flere anledninger - er grunnleggende viktige, mens naturens særegenheter er mindre verdige å studere. Fordi mange i Nelsons gruppe ble trent utenfor biologiens verden, har de ikke lagret dens forutsetninger og har ingen problemer med å prioritere studiet av ikke-bevarte trekk, som mekanismer for lungeutvikling."

Hvis du trodde at alle biologiske systemer ble bygget med omhu av en designer, ville du selvfølgelig ikke anta at mindre vanlige design mest sannsynlig var underordnede eller verdiløse evolusjonære blindveier. Jeg har ingen grunn til å tro at Nelson støtter intelligent design eller at hun på noen måte er en kritiker av samtidens evolusjonsteori. Men mens du leser hennes profil, begynner du å få den urolige følelsen av at det ikke er uvitenhet generelt som er en superkraft i laboratoriet hennes, men mer spesielt uvitenhet om evolusjonsteori.

Eksemplet over er bare begynnelsen. I en kort artikkel (som på ingen måte virker ment som en kritikk av evolusjonsteori) kan jeg se omtrent fem andre eksempler på superkreftene til evolusjonær uvitenhet i spill.

1. Homologi Vs. Unik design
Tidlig i karrieren prøvde Nelson å publisere en artikkel om kyllingens lungeutvikling. Anmelderne var ikke veldig interessert i funnene hennes, fordi forskere hadde funnet lignende resultater om muse-lunger, og "den konvensjonelle visdommen den gang sa at kylling-lunger dannes og oppfører seg lik mus - og menneskelige -lunger."
Denne responsen fikk henne til å stille spørsmål om lungene til forskjellige arter virkelig var så like, eller om det bare var en antagelse.
Hun begynte å se på det, og fant ut at lunger faktisk utvikler seg med betydelig forskjellige prosesser i forskjellige relaterte arter. Homologi ble bare antatt - det var ikke virkeligheten. Hvor ofte kan det være tilfelle?

Bilde 2. Homologi benyttet i sirkelslutning

2. Reduksjonisme Vs. Holisme
Nelson var i stand til å avdekke disse forskjellene i lungene til forskjellige arter ved å sette genene og proteiner til side - hvilke så ofte er fokuset - og faktisk studere selve de utviklende lungene.
Det har lenge vært en tendens til å redusere en hel levende organisme til genene. Og ikke rart; Denne tilnærmingen er veldig behagelig for et darwinistisk perspektiv, fordi tilfeldig variasjon i gener virker relativt håndterbart for evolusjon - slå ut noen få bokstaver, og voilá! Du har et nytt gen, kanskje et funksjonelt.
Men dette synet på ting fatter ikke fullt ut omfanget av organiseringen og kompleksiteten i livet. Det blir mer og tydeligere at den genetiske koden bare er en faktor som leder utviklingen av organismen. Noe som var å forvente, i ettertid - levende systemer er åpenbart intrikate i det ekstreme, og vi burde aldri ha forestilt oss at å oversette denne intrikathet til kode, på en eller annen måte ville gjøre dem mindre komplekse.

3. Gå solo vs. koordinert handling
Et av de nye funnene Nelsons laboratorium har gjort, er at glatte muskler guider lungeutvikling:
"Nelson fant at en type stivt vev kalt glatt muskel, som tidligere ble antatt å mangle en rolle i lungeutviklingen, er avgjørende for dannelsen av grener i muselunger ... ved bruk av muse-celler som uttrykker florescerende proteiner, skapte Nelsons team en tidsforløp-video som viste glatt muskelinnpakning rundt den langstrakte bronkiolen som en telefonsnor, og tvang den mykere bronkiolen til å gaffle seg i to dattergrener som, passende, sammen, ligner Mikke Mus -ører. Denne prosessen skjer ved terminalen til hver voksende gren, noe som resulterer i millioner av slike forgrenende hendelser i løpet av lungeutviklingen."

En del som aktivt styrer en annen del, med presisjon, er aktuelt for kurset i ingeniørfag. Og det blir stadig tydeligere at det også er allestedsnærværende i biologi. Imidlertid er det ikke hva et evolusjonær ramme fører til at man forventer, fordi tilfeldige gunstige mutasjoner ikke er koordinerte. Selv om det er en levedyktig evolusjonær vei til et komplekst system med interarbeidende deler-med ikke noe trinn i prosessen som mangler funksjonalitet, for noen av de nye strukturene eller organismen som helhet, gjennom et eller annet sort av "samhandling" eller "stillas"-prosjekt-- Darwinistiske mekanismer øker ikke sannsynligheten for at evolusjonsutviklingen oppstår i henhold til denne veien, fordi det enorme adaptive utbyttet på slutten av prosessen ikke ville være kjent på forhånd, og dermed ikke selektert for.
En stor haug opp av individuelle nyttige egenskaper er mye mer sannsynlig gjennom darwinistiske mekanismer enn det ville være av ren flaks, men en enkelt nyttig egenskap som bare dukker opp ved at mange egenskaper som jobber sammen ikke er det.

Bilde 3. Uvitenthet kan være en døråpner

4. Inkrementell endring Vs. Synkronitet
Faktisk er dette selve problemet Nelson for tiden jobber med - men fra et utviklingsbiologiperspektiv, ikke et evolusjonært biologiperspektiv. (Endringen av underdisipliner gjør tilsynelatende problemet plutselig relevant og verdt å diskutere.) Nelson kaller det "Thanksgiving Dinner Problem." Den flerårige vanskeligheten med Thanksgiving -middager er at det er hardt å time alt helt riktig, så hver rett er ferdig samtidig, og ingenting blir kaldt. Det er det samme problemet i embryoutvikling - hvis noe blir "gjort" før alt annet er gjort, dør organismen eller er permanent svekket. Dette er fordi alle delene jobber sammen, og deres koordinering er det som får en organisme til å fungere.

Når du tenker på det, er det klart at problemet gjelder både utvikling og evolusjon: et utviklende embryo kan ikke få ett organ uten å få et annet samtidig, ellers fungerer det ikke - og det samme gjelder en utviklende art. Hvis fem dager med feilkoordinering i utviklingshistorien dreper eller svekker en individuell organisme, vil selvfølgelig 5 millioner år med feilkoordinering i evolusjonshistorien ikke fungere- siden til og med en generasjon i denne tilstanden ville være en evolusjonær blindvei.
I utviklingsbiologi antas løsningen å være en slags underliggende plan - biologer ser etter signalene, koden, skrevet i DNA eller et annet sted, som må lede utviklingen. Så det åpenbare spørsmålet er, hva veileder timingen for evolusjon?

5. Tilfeldighet vs. Ingeniørfag
Richard Dawkins har sagt at biologi er studiet av naturlige systemer som har utseendet av å være designet. Men mange forskere ser ut til å bli overanstrengt av lengden på denne definisjonen. Det må være vanskelig å alltid huske å legge til "utseendet av." De vender alltid tilbake til bare å si "design."

Så ikke uventet, er undertittelen til artikkelen den "effektive design" av forskjellige organismer som Nelsons laboratorium har avdekket. Men dette går dypere enn bare semantikk. Hvis du tenker på Nelsons forskning, kommer mesteparten av hennes suksess av å se på livet fra et ingeniørperspektiv - selv til det punkt å engasjere ingeniører i laboratoriet sitt. Enten hun innrømmer det eller ikke, blir livet best forstått gjennom rammen av design. Kan det være et hint om hvorvidt det faktisk kan være designet? {ikke bare har "utseendet av å være" det -oversetters tilføyelse.}

Bilde 4. Dumhet åpnet hjertedøren til millioner for Forest Gump

Alt tatt i betraktning ser det ut som uvitenhet virkelig er en superkraft. Uten tvil er dette sant på ethvert kompetanseområde, siden nybegynnere kan se ting med friske øyne. Men jeg mistenker at det er spesielt sant innen det nåværende feltet av evolusjonsbiologi.

Bilde 5. Daniel Witt -artikkelforfatter

Daniel Witt
Daniel Witt er forfatter og ESL -lærer. Opprinnelig fra Vest-Texas, han har bodd de siste årene i Amman, Jordan, hvor han liker spiselige planter, vandre i ørkenen og prøve å snakke på arabisk. Han ble uteksaminert i 2018 fra University of North Texas 'sum cum laude' med en BA i historie og en BS i økologi. Hans favorittdyr er Sea gooseberry.

Oversettelse, via google oversetter, og bilder ved Asbjørn E. Lund