"Dårlig design"? Faktisk er menneskekroppen fantastisk; Her er hvorfor
Howard Glicksman og Steve Laufmann. Oversatt herfra.
23. november 2022.

Redaktørens notat: Vi er glade for å presentere dette utdraget fra Your Designed Body -lenke, den nye boken av ingeniør Steve Laufmann og lege Howard Glicksman.
I menneskekroppen viser selv et overfladisk blikk oss at mye skjer. Hender som svinger en slegge på dagtid kan spille stemningsfulle pianosonater om kvelden. I et triatlon svømmer, sykler og løper den samme kroppen - tre svært forskjellige aktiviteter - i rask rekkefølge og med ekstrem utholdenhet. Den samme kroppen som fullførte den triatlonen kan også bestige et fjell (-men kanskje på en annen dag).

Bilde 1. Pianospilling

Kroppen vår holder en konstant indre temperatur, styrer vannnivået vårt effektivt og holder oss i gang, selv når vi spiser feil mat. Når vi står opp, justeres blodtrykket vårt nesten umiddelbart for å holde blodet flytende til hjernen. Vi vet når vi trenger mat og vann. Selv med lukkede øyne kan vi fornemme posisjonen til alle kroppsdelene våre og gjøre detaljerte justeringer i bevegelsen.

Øynene våre skiller nyansene over et fantastisk spekter av farger. De samme øynene som jobber i smertefullt sterkt lys kan også se i nesten totalt mørke. Hvordan gjør de lys (fotoner) til informasjon (elektriske impulser), og hvordan gjør hjernen vår det til bilder?
Ørene våre møter lignende utfordringer, bare de gjør lyd (trykkbølger) til elektriske signaler. Videre er de konfigurert slik at sinnene våre kan generere en tredimensjonal forståelse av objektene rundt oss, bare ved lydene disse objektene sender ut (eller blokkerer).
Når vi kutter fingeren stopper blodet raskt, og såret gror. Når vi blir syke, gjør kroppene våre generelt en utmerket jobb med å fikse problemet og bli friske igjen.
Mens kroppene våre verken er den raskeste, den største eller den sterkeste i dyreriket, er de uten tvil den mest allsidige. Menneskekroppens spekter av evner forbløffer sinnet.
På toppen av alt dette kan vi få nye mennesker. Alle som har opplevd fødselen til et barn, vet at i denne forbløffende prosessen skjer det noe spesielt.

Bilde 2. Hierarkisk kroppsplan

En sammenligning med menneskelig design
Hva er et passende svar på slike underverker?
For flere år siden så jeg (Steve Laufmann) på et nettbasert diskusjonsforum som besøkes av noen andre bedrifts- og systemarkitekter da ett innlegg fanget oppmerksomheten min. Forfatteren observerte at menneskeskapte systemarkitekturer ikke kan sammenlignes med de fantastiske arkitekturene vi ser i levende organismer. Denne kommentaren utløste en energisk diskusjon. Av spesiell interesse for meg var en respondent enig i at disse biologiske systemene, faktisk ville være fantastiske arkitekturer, men siden de var et resultat av helt tilfeldige, ikke-styrte darwinistiske prosesser, som han mente, kunne de ikke betraktes som arkitektur. Tross alt vet arkitekter at god arkitektonisk design krever hardt arbeid og aldri skjer ved et uhell.

Hva?
Visselig arkitekturen - kvaliteten på ingeniørarbeidet i ethvert system, inkludert et levende system - er tydelig i det resulterende systemet, uavhengig av hvem eller hva som gjorde det arkitektoniske arbeidet. Og fra et systemperspektiv er det klart at levende systemer har usedvanlig vanskelige problemer å løse, ellers kan de ikke være i live. For eksempel kan mange encellede organismer ta opp oksygen fra det omkringliggende miljøet, men hvordan får cellene i en stor flercellet kropp (som et menneskes) oksygen når de fleste av dem ikke har tilgang til det ytre miljøet?

Det kreves komplekse, flerdelte systemer for å løse problemer av denne typen – for å få en stor og kompleks kropp til å fungere. Og slike systemer skjer bare når det er et passende arkitektonisk rammeverk for å definere hvordan de passer sammen - og hvordan de fungerer sammen. I eksemplet ovenfor vil en naiv arkitektur sannsynligvis ikke få nødvendig oksygen til hver eneste celle, eller ville gjøre noen av en million andre lignende feil som ville gjøre livet umulig.
Menneskekroppen er utvilsomt et vidunder av ingeniørkunst, men hva er kilden til ingeniørkunsten? Vi har alle blitt fortalt at vi er kosmiske ulykker, bygget gradvis over evigheter av naturens formålsløse krefter. Vi har også blitt fortalt at vi er laget med hensikt.

Video: millioner av måter å dø på.

Hvilken av dem?
For å belyse spørsmålet ønsker vi en detaljert undersøkelse av menneskekroppen. Utforskningen vil dra nytte av to distinkte, komplementære perspektiver:

*Et medisinsk perspektiv - for å forstå de sofistikerte og ekstraordinært presise funksjonelle kapasitetene, dynamikken og koordineringen av kroppens mange sammenkoblede systemer.
*Et ingeniørperspektiv - for å utforske den utsøkte konstruksjonen av disse systemene: de mekaniske, pneumatiske, hydrauliske og elektriske systemene, kontrollsystemene, de interne signal- og koordineringsmekanismene, informasjonsbehandlingssystemene og mye mer.

Bilde 3. Minst 10 samvirkende systemer i kroppen vår

Gjennomgående vil vi basere våre observasjoner og argumenter på uomtvistelig medisinsk og ingeniørkunnskap.
Vi vil også vurdere påstander om at en eller annen del av menneskekroppen er dårlig konstruert. De siste årene har det vært et økende grep for å nedverdige og degradere menneskekroppens arkitektur. Ifølge dette argumentet er menneskekroppen faktisk ikke så godt designet. Snarere er den fylt med de mange feilene og evolusjonære blindveiene du forventer, hvis den var et resultat av milliarder av små, tilfeldige, formålsløse mutasjoner tresket av naturlig utvalg. Dette argumentet for blind evolusjon er ofte kjent som argumentet fra dårlig design. Vi skal se på noen eksempler på denne argumentasjonen i løpet av boken og ta et dypere dykk i saken i kapittel 23, etter at vi har utforsket mange tilbakevendende designprinsipper og mønstre i menneskekroppen.

Vi vil hevde at den utsøkte arkitekturen og ingeniørdesignet til menneskekroppen avslører skremmende hindringer for enhver årsaksforklaring - hindringer som ikke lenger kan ignoreres. I de siste kapitlene vil vi detaljere en teori om biologisk årsakssammenheng forankret i leksjonene innen ingeniør- og systembiologi, og sammenligne det med det moderne evolusjonsparadigmet.

Kontroversielt? Helt sikkert
Det er ingen tvil om at vårt syn vil være kontroversielt. Det utfordrer det regjerende paradigmet for biologisk opprinnelse. Men dominerende paradigmer er ikke alltid de beste paradigmene. Vitenskapshistorien er full av dominerende paradigmer som ble styrtet da nye bevis drev nye teorier frem i forgrunnen.
I slike tilfeller avstår ikke forkjemperne for de dominerende paradigmene feltet raskt eller storsinnet. Dette er kanskje det sentrale budskapet til vitenskapshistorikeren Thomas Kuhns berømte verk The Structure of Scientific Revolutions. Den nobelprisvinnende fysikeren Max Planck sa det slik: "En ny vitenskapelig sannhet triumferer ikke ved å overbevise sine motstandere og få dem til å se lyset, men snarere fordi motstanderne til slutt dør, og en ny generasjon vokser opp, som er kjent med det." (1) Eller, som poenget hans ofte omskrives uformelt, "Vitenskapen fremmes én begravelse om gangen".

Bilde 4. Paradigmeskifter -må fødes på ny

Det er litt mer pessimistisk enn virkeligheten. Allerede har det vært noen offentlige konverteringer på høyt nivå til designparadigmet i det vitenskapelige og bredere akademiske miljøet, i tillegg til et økende antall unge forskere som støtter det privat, men holder en lav profil fordi de er på sårbare punkter i karrieren. . Plancks observasjon er imidlertid i hovedsak sann.
Psykolog James Dobson forteller en historie fra tidlig i karrieren, da han jobbet på en klinikk med pasienter som hadde varierende grad av løsrivelse fra virkeligheten. En pasient trodde han hadde vært død en stund. Dobson prøvde alt han kunne tenke seg for å overbevise denne stakkars fyren om at han faktisk var i live. Ingenting fungerte. Etter mye omtanke, utviklet han en idiotsikker tilnærming. Han spurte: "Blør døde menn?" Pasienten var rasende, "Selvfølgelig blør ikke døde menn. Det er absurd." Dobson trakk deretter ut en nål og stakk mannens finger. Mens han stirret på bloddråpen som renner ut fra huden hans, utbrøt mannen: "Vel, fordømme meg... Døde menn blør."
En morsom historie, desto mer fordi den illustrerer en vanlig svakhet hos mennesker. Når en person står overfor bevis som utfordrer langvarige antakelser, kan det hende at en person ikke gir slipp på antakelsen som er mest rimelig å gi slipp på. I stedet kan det gi slipp på den han setter minst pris på.
Når du undersøker bevisene som er lagt ut på disse sidene, er vår oppfordring til deg, ikke vær fyren i historien. Vær villig til å følge bevisene hvor enn de fører.

Smarte løsninger

Bilde 5. Synssansen er hierarkisk oppbygd (krever planmessighet og fremsyn)

Spørsmålet om menneskelig opprinnelse er selvfølgelig også et spørsmål om biologisk opprinnelse generelt. Organisk liv må overvinne mange vanskelige problemer, både for å være i live og for å formere seg. Mens lovene i fysikk og kjemi er nøyaktig innstilt for å tillate liv, er de ikke i stand til å forårsake det, og har selvfølgelig ingen måte å bry seg, om om liv eksisterer eller ikke.

Og saken krever betydelig oppmerksomhet. Livet er avhengig av en delikat balanse av krefter, arrangert med presisjon. Som Richard Dawkins berømt sa det: "Hvor mange måter det enn er å være i live på, er det sikkert at det er langt flere måter å være død på, eller rettere sagt ikke leve på." (2) Livets feilmargin er liten. Men som vi skal vise, er det å sette i gang, opprettholde og reprodusere liv, enormt vanskelige problemer å løse. Hvordan er det mulig å få så mye rett, å lande innenfor feilmarginen igjen og igjen og igjen?
Harde problemer krever geniale løsninger. Heldigvis for oss finnes geniale løsninger overalt i biologi - og ingen steder mer enn i menneskekroppen.

Praktisk talt hver eneste av kroppens geniale løsninger involverer ett eller flere systemer (1) sammensatt av ulike deler som (2) jobber sammen for å oppnå en funksjon som ingen av delene kan utføre alene, (3) som alle er riktig arrangert , montert og integrert, med (4) nøyaktig den nødvendige rekkevidden av kapasiteter, mens de (5) opererer innenfor stramme toleranser og under stramme tidsfrister. De fleste av oss vet fra førstehåndserfaring at når noen av disse systemene går i stykker, skjer dårlige ting.

Å produsere en neste generasjon er enda vanskeligere. Hvis noe går galt, til og med noe tilsynelatende beskjedent - og spesielt tidlig i embryonal utvikling - er resultatet at livet rett og slett opphører. Livet eksisterer aldri som en formløs blob, men eksisterer i stedet alltid i en arkitektonisk kompleks form. Det eksisterer selvfølgelig heller ikke liv i materialistiske forskeres ofte fruktbare fantasi. Livet finnes i den virkelige verden, og virkeligheten har en måte å ydmyke teorier som ikke er forankret i de tøffe detaljene, om hva livet krever.

Sammenhengende gjensidig avhengige systemer -- Handle eller dø

Bilde 6. Mmitokondrie-kompleks via kryo-elektroskopi

Leger får ikke finne på ting. De har ikke luksusen til å bare observere hvordan livet ser ut eller teoretisere om dets overfladiske egenskaper. De trenger å vite hvordan kroppen egentlig fungerer, hvordan delene påvirker hverandre, og hva som skal til i praksis for å holde det hele fungerende over en (forhåpentlig) lang levetid.
Leger vet at hver menneskekropp må gjøre alt det følgende, hele tiden:
*Organet skal følge reglene. Fysikkens og kjemiens krefter vil ikke bli ignorert. Så, for eksempel, fordi kjemisk diffusjon vil føre til døden, må kroppen jobbe aktivt (og vanligvis veldig hardt) for å motvirke diffusjonskraften. Ingen unntak.

*Kroppen må ta kontroll. Den eneste måten å håndtere en separat likevekt, og dermed holde seg i live, er å effektivt kontrollere hver av de tusenvis av nødvendige mengder og prosesser. Når det er for mye salt i kroppen, eller ikke nok, må kroppen innse dette og ta de handlingene som trengs for å rette det opp. Feil betyr død.
*Kroppen må ha akkurat de riktige funksjonsevnene. Hjertet og lungene må ha nøyaktig den rette kapasiteten til å levere oksygen gjennom hele kroppen, på nivåer som passer til et bredt spekter av aktivitetsnivåer. Hvert bein og muskel må være i stand til å støtte nøyaktig de nødvendige vektene og påkjenningene, hver med riktig størrelse, styrke og fleksibilitet for sine spesielle oppgaver.
*Kroppen må være finjustert. Den må klare alle disse tingene innenfor bemerkelsesverdig stramme toleranser. Å unnlate å gjøre det i noen av de dusinvis av livskritiske parametere eller på tvers av tusenvis av kontrollprosesser, kan føre til døden.

Medisinsk vitenskap har åpenbart mye å lære oss om slike spørsmål, men det har også ingeniørfaget, siden uavhengig av opprinnelseshistorien man foretrekker for menneskekroppen, er kroppen et ingeniørmessig vidunder. Et ingeniørperspektiv bør derfor kaste viktig lys over hvordan det fungerer.
Selv om feilene deres noen ganger tar lengre tid å oppdage enn legers, må ingeniører også leve i den virkelige verden. Ingeniører designer, bygger, distribuerer og driver komplekse systemer som gjør virkelig arbeid i den virkelige verden. Og det krever enda mer arbeid for å forhindre at disse systemene svikter, noe som ganske garantert vil skje på de minst beleilige tidspunktene.

Bilde 7. Design-prinsipper benyttet i fiskemunn

Ingeniører vet at alt det følgende kreves for å lage systemer som fungerer:
*Systemer krever mange deler. Delene er vanligvis spesialiserte til å utføre visse oppgaver under visse forhold. Systemer er vanligvis sammensatt av andre systemer, som utgjør et hierarki av systemer - et system av systemer.
*Systemer må være sammenhengende. Et systems deler må være nøyaktig koordinert. De må passe sammen riktig, med riktige grensesnitt og integrasjoner for funksjonell sammenheng. Og de må orkestreres nøye over tid for å oppnå sin(e) overordnede funksjon(er), for prosesssammenheng. Feil på begge vil forhindre systemet fra å fungere.
*Systemer av systemer viser vanligvis komplekse gjensidige avhengigheter. Individuelle systemer eller delsystemer krever ofte andre fungerende delsystemer for å fungere. Mange ganger går disse avhengighetene begge veier. For eksempel vil ikke bilens motor starte uten et ladet batteri, men batteriet lades ikke med mindre motoren går.
For menneskelige ingeniører krever det mye oppfinnsomhet, hardt arbeid og utholdenhet for å oppnå slike ting, typisk inkludert mange gjentakelser av den klassiske design-bygge-test-syklusen. Ingeniører vet at fungerende systemer aldri er en ulykke. Så hvis noen antyder at et sammenhengende, gjensidig avhengig system av systemer (som menneskekroppen) oppsto ved en tilfeldighet, må de begrunne det med en detaljert ingeniøranalyse.

Referanser
1. Max Planck, Scientific Autobiography and Other Papers, trans. Frank Gaynor (New York: Philosophical Library, 1949), 33–34.
2. Richard Dawkins, The Blind Watchmaker: Why the Evidence of Evolution Reveals a Universe without Design (New York: W. W. Norton, 1986), 9.

Bilde 8. Howard Glicksman

HOWARD GLICKSMAN
Dr. Howard Glicksman er en allmennlege med mer enn førti års medisinsk erfaring i kontor- og sykehusmiljøer, som nå fungerer som hospitslege som ser dødssyke pasienter i hjemmene deres. Han fikk sin MD fra University of Toronto og er forfatteren av "The Designed Body"-serien for Evolution News. Glicksman videreutvikler argumentene fra denne serien i en bok skrevet sammen med systemingeniør Steve Laufmann, Your Designed Body (2022).

STEVE LAUFMANN

Steve Laufmann er foredragsholder, forfatter, informatiker og konsulent innen design av systemer i bedriftsklassen, med ekspertise på vanskelighetene med å endre komplekse systemer for å utføre nye oppgaver. Han leder Engineering Research Group ved Discovery Institute og ledet programkomiteen for 2021 Conference on Engineering in Living Systems. Han er medforfatter, sammen med Howard Glicksman, av Your Designed Body (2022). Når han ikke kan finne på noe annet å gjøre, liker han landskapsfotografering, pizza og gamle filmer.

Bilde 9. Steve Laufmann

Oversettelse og bilder ved Asbjørn E. Lund