Kirjan lyhenne: AHitU
Valinnan syy
Ensimmäinen kirja näyttäisi siis olevan Stuart Kauffmanin At Home in the Universe. Valitsin tämän kirjan keskustelujen pohjalta, joita olen käynyt JK:n kanssa abiogeneesistä eli elämän synnystä (ensimmäinen solu tms.). Itse en ole muodostanut asiasta mitään selkeää kantaa. Tosin Darwinin lämmin lätäkkö ja alkulima ei riitä. Täytyisi löytää yksityiskohtaisempi selitys miten syntyy itseään kopioiva organismi, jonka on mahdollista muuntua monimutkaisemmaksi mutaatioiden ja luonnonvalinnan seurauksena. Tästä eteenpäin voitaisiin pyrkiä soveltamaan Darwinistisia selityksiä. Kristittynä minulla on mielessä sekin vaihtoehto, että Jumalalla on sormensa pelissä.
JK ehdotti, että tutustuisin Kauffmanin edellä mainittuun kirjaan sekä tuhdimpaan teoreettiseen kirjaan The Origins of Order: Self-Organization and Selection in Evolution. Hän oli vaikuttunut niiden sisältämästä naturalistisesta selitysmallista elämän synnylle. Kauffman on teoreettinen biologi ja kompleksien järjestelmien tutkija, joka on herättänyt huomiota uraa uurtavilla ideoillaan. Tilasin amazon.com:sta kummatkin niteet sekä erään kolmannen, josta kerron alempana.
Miksi tämä on niin jännää?
Olen seuraillut jo pidempään Yhdysvalloissa käytävää "älykäs suunnittelu" eli ID vs. evoluutio -kiistaa. Keskustelu saa ajoittain naurettavia piirteitä puolin sekä toisin, mutta on äärimmäisen mielenkiintoista. Keskustelun kiihkeys selittyy taustalla vaikuttavien maailmankuvien yhteentörmäyksellä. ID-puoli on leimallisesti kristillinen ja evoluutiopuoli ateistien kotikenttä. Sotketaan vielä mukaan koulutuspoliittinen kysymys, saako ID:tä opettaa kouluissa. Soppa on valmis. Vaikka tilanne on vahvasti polarisoitunut, on huomattava, että Yhdysvalloissa on paljon kristittyjä, jotka kannattavat evoluutiota. En ole kuullut ateistista, joka kannattaisi ID:tä. Kyseessä on keskustelu, joka on tieteellinen, teologinen, poliittinen ja kuuma. Mikä voisi olla jännempää? Onko taustalla substanssia vai pelkkää mölinää? Kuka sen päättää? Asiaa on pakko alkaa selvittämään itse.
Minulla on pohjalla vain muutama lukion biologian kurssi, tiedejulkaisujen selailua, Internet ja tieteenfilosofian opiskelua. Olen huomannut millaisia vahvuuksia evoluutioteorialla on, mutta olen myös usein hämmentynyt miten hatarilta jotkut evolutiiviset selitykset vaikuttavat. Tällä tietämyksellä en ole pystynyt täysin sivuuttamaan ID-puolen argumentteja. ID-argumentit ovat huomattavasti hienostuneempia kuin perinteinen kreationismi, jossa Luomiskertomus luetaan tieteellisenä selontekona ja uskotaan maan olevan n.6000 vuotta vanha. ID-argumenteissa hyväksytään suuri osa evoluutioteorian mukaisista havainnoista ja käsitellään molekyylibiologiaa ja informaatioteoriaa.
Pitkän hiljaiselon jälkeen innostuin IDstä uudestaan juonnettuani pyynnöstä Matti Leisolan luennon Kuopion yliopistolla. Kristillisten opiskelijoiden järjestämän illan otsikkona oli "Elämän synnyn arvoitus". Leisola yllätti minut asiallisella, selkeällä ja kiihkottomalla esiintymisellä, vaikka Wikipedian mukaan hän pitää vedenpaisumusta ja Nooan arkkia historiallisena tapahtumana. En tosin tullut kysyneeksi häneltä kyseisestä asiasta tarkemmin.
Leisolan esityksen yksi keskeinen anti oli, että abiogeneesin tutkimus ei ole päässyt rakennuspalikkavaihetta pitemmälle. Useita vaihtoehtoisia selityksiä on vuosikymmenien saatossa ehdotettu ja yritetty osoittaa kokeellisesti, mutta mitään vakuuttaavaa ei ole saatu aikaan. Leisola tarjosi selittäväksi tekijäksi älykkyyttä (vai pitäisikö sanoa Älykkyyttä) ja esitti tälle omat perustelunsa. Luento oli mielenkiintoinen. Leisolalla on takana vakuuttava ura bioprosessitekniikan saralla ja hänellä on ollut etuoikeus keskustella joidenkin johtavien abiogeneesi-tutkijoiden kanssa.
Jotta pääsisit tunnelmaan
ID-teoria ei käsittele pelkästään abiogeneesiä. Olen kuitenkin tällä hetkellä kiinnostunut lähinnä siitä. Se on selkeärajainen ja merkittävä ongelma, jonka ratkaiseminen on olennainen osa kiistaa. Koitin tehdä selvitystyötä Internetin kautta ja näyttää siltä, että Leisolan esittämä kuva tutkimuksen tilasta pitää kutakuinkin paikkansa. Hän mainitsi luennolla hiljattain ilmestyneen kirjan Signature in the Cell, jonka on kirjoittanut yksi tämän hetken johtava ID-mies Stephen C. Meyer. Tilasin tämänkin opuksen amazon.com:sta ja koitan lukea sen seuraavaksi. Kirja vaikuttaa hyvin kirjoitetulta ja se on saanut hyvää palautetta osakseen.
Stephen Meyer on fiksu ja sanavalmis mies. Jos kiinnostaa, niin alle linkitetystä keskustelusta saa ihan hyvän kuvan siitä mitä hän ajattelee. Opponenttina on palentologi Peter Ward, joka ei mielestäni, eikä yleisönkään mielestä, onnistu puolustamaan kantaansa oikein kunnialla. Keskustelu on hyvä esimerkki siitä, miten vaikeasta asiasta on kyse ja miten paljon tunteita se herättää. Osaisitko sinä kyseenalaistaa Meyerin argumentit?
http://www.youtube.com/watch?v=naGMex003SY
Nyt, kun olet virittäytynyt kanssani tunnelmaan, lähdetään kahlaamaan läpi ensimmäistä kirjaa. Selvittäkäämme onko Kauffmanilla jotain sanottavaa ja antakaamme Meyrin vastata.
Valinnan syy
Ensimmäinen kirja näyttäisi siis olevan Stuart Kauffmanin At Home in the Universe. Valitsin tämän kirjan keskustelujen pohjalta, joita olen käynyt JK:n kanssa abiogeneesistä eli elämän synnystä (ensimmäinen solu tms.). Itse en ole muodostanut asiasta mitään selkeää kantaa. Tosin Darwinin lämmin lätäkkö ja alkulima ei riitä. Täytyisi löytää yksityiskohtaisempi selitys miten syntyy itseään kopioiva organismi, jonka on mahdollista muuntua monimutkaisemmaksi mutaatioiden ja luonnonvalinnan seurauksena. Tästä eteenpäin voitaisiin pyrkiä soveltamaan Darwinistisia selityksiä. Kristittynä minulla on mielessä sekin vaihtoehto, että Jumalalla on sormensa pelissä.
JK ehdotti, että tutustuisin Kauffmanin edellä mainittuun kirjaan sekä tuhdimpaan teoreettiseen kirjaan The Origins of Order: Self-Organization and Selection in Evolution. Hän oli vaikuttunut niiden sisältämästä naturalistisesta selitysmallista elämän synnylle. Kauffman on teoreettinen biologi ja kompleksien järjestelmien tutkija, joka on herättänyt huomiota uraa uurtavilla ideoillaan. Tilasin amazon.com:sta kummatkin niteet sekä erään kolmannen, josta kerron alempana.
Miksi tämä on niin jännää?
Olen seuraillut jo pidempään Yhdysvalloissa käytävää "älykäs suunnittelu" eli ID vs. evoluutio -kiistaa. Keskustelu saa ajoittain naurettavia piirteitä puolin sekä toisin, mutta on äärimmäisen mielenkiintoista. Keskustelun kiihkeys selittyy taustalla vaikuttavien maailmankuvien yhteentörmäyksellä. ID-puoli on leimallisesti kristillinen ja evoluutiopuoli ateistien kotikenttä. Sotketaan vielä mukaan koulutuspoliittinen kysymys, saako ID:tä opettaa kouluissa. Soppa on valmis. Vaikka tilanne on vahvasti polarisoitunut, on huomattava, että Yhdysvalloissa on paljon kristittyjä, jotka kannattavat evoluutiota. En ole kuullut ateistista, joka kannattaisi ID:tä. Kyseessä on keskustelu, joka on tieteellinen, teologinen, poliittinen ja kuuma. Mikä voisi olla jännempää? Onko taustalla substanssia vai pelkkää mölinää? Kuka sen päättää? Asiaa on pakko alkaa selvittämään itse.
Minulla on pohjalla vain muutama lukion biologian kurssi, tiedejulkaisujen selailua, Internet ja tieteenfilosofian opiskelua. Olen huomannut millaisia vahvuuksia evoluutioteorialla on, mutta olen myös usein hämmentynyt miten hatarilta jotkut evolutiiviset selitykset vaikuttavat. Tällä tietämyksellä en ole pystynyt täysin sivuuttamaan ID-puolen argumentteja. ID-argumentit ovat huomattavasti hienostuneempia kuin perinteinen kreationismi, jossa Luomiskertomus luetaan tieteellisenä selontekona ja uskotaan maan olevan n.6000 vuotta vanha. ID-argumenteissa hyväksytään suuri osa evoluutioteorian mukaisista havainnoista ja käsitellään molekyylibiologiaa ja informaatioteoriaa.
Pitkän hiljaiselon jälkeen innostuin IDstä uudestaan juonnettuani pyynnöstä Matti Leisolan luennon Kuopion yliopistolla. Kristillisten opiskelijoiden järjestämän illan otsikkona oli "Elämän synnyn arvoitus". Leisola yllätti minut asiallisella, selkeällä ja kiihkottomalla esiintymisellä, vaikka Wikipedian mukaan hän pitää vedenpaisumusta ja Nooan arkkia historiallisena tapahtumana. En tosin tullut kysyneeksi häneltä kyseisestä asiasta tarkemmin.
Leisolan esityksen yksi keskeinen anti oli, että abiogeneesin tutkimus ei ole päässyt rakennuspalikkavaihetta pitemmälle. Useita vaihtoehtoisia selityksiä on vuosikymmenien saatossa ehdotettu ja yritetty osoittaa kokeellisesti, mutta mitään vakuuttaavaa ei ole saatu aikaan. Leisola tarjosi selittäväksi tekijäksi älykkyyttä (vai pitäisikö sanoa Älykkyyttä) ja esitti tälle omat perustelunsa. Luento oli mielenkiintoinen. Leisolalla on takana vakuuttava ura bioprosessitekniikan saralla ja hänellä on ollut etuoikeus keskustella joidenkin johtavien abiogeneesi-tutkijoiden kanssa.
Jotta pääsisit tunnelmaan
ID-teoria ei käsittele pelkästään abiogeneesiä. Olen kuitenkin tällä hetkellä kiinnostunut lähinnä siitä. Se on selkeärajainen ja merkittävä ongelma, jonka ratkaiseminen on olennainen osa kiistaa. Koitin tehdä selvitystyötä Internetin kautta ja näyttää siltä, että Leisolan esittämä kuva tutkimuksen tilasta pitää kutakuinkin paikkansa. Hän mainitsi luennolla hiljattain ilmestyneen kirjan Signature in the Cell, jonka on kirjoittanut yksi tämän hetken johtava ID-mies Stephen C. Meyer. Tilasin tämänkin opuksen amazon.com:sta ja koitan lukea sen seuraavaksi. Kirja vaikuttaa hyvin kirjoitetulta ja se on saanut hyvää palautetta osakseen.
Stephen Meyer on fiksu ja sanavalmis mies. Jos kiinnostaa, niin alle linkitetystä keskustelusta saa ihan hyvän kuvan siitä mitä hän ajattelee. Opponenttina on palentologi Peter Ward, joka ei mielestäni, eikä yleisönkään mielestä, onnistu puolustamaan kantaansa oikein kunnialla. Keskustelu on hyvä esimerkki siitä, miten vaikeasta asiasta on kyse ja miten paljon tunteita se herättää. Osaisitko sinä kyseenalaistaa Meyerin argumentit?
http://www.youtube.com/watch?v=naGMex003SY
Nyt, kun olet virittäytynyt kanssani tunnelmaan, lähdetään kahlaamaan läpi ensimmäistä kirjaa. Selvittäkäämme onko Kauffmanilla jotain sanottavaa ja antakaamme Meyrin vastata.
Ihailtavaa aktiivisuutta! Mahtava idea!
VastaaPoistaToivon, että JK pistää sinulle kovan kovaa vastaan ainakin kommenteissa, ja minä voin sitten nauttia työn tuloksista, kun tieteellinen totuus on saavutettu...
Elän itse siinä käsityksessä, että biogenesis ei ole suinkaan se vaikein asia selittää, vaan elämän eriytyminen ja monimutkaistuminen ensimmäisestä solusta eteenpäin.
Virallinen selitys kai menee jotenkin niin, että ensimmäinen itseään kopioiva molekyyli on RNA, jolla on kyky katalysoida toisten RNA-molekyylien muodostumista, mikä on myös laboratoriossa osoitettu. Ja että ensimmäiset solut olisivat olleet RNA-molekyylejä, jotka olisivat jääneet loukkuun liposomien(?) sisälle.
Monimutkaisuuden kai ajatellaan puhuvan ID:n puolesta, mutta minusta "älykästä" suunnittelua vastaan puhuu juurikin eukaryoottisen solun sekavuus ja tehottomuus. Miksi esimerkiksi DNA:n sisältämää informaatiota hukataan proteiinisynteesin aikana? (Monet eri emäsjonot vastaavat samaa aminohappoa. Turhaa!) Eli minun silmissäni asia näyttäisi tältä: Ihminen ja solu on äärimmäisen epätodennäköinen ja monimutkainen konstruktio, mutta eipä siinä paljon näy merkkejä älystä.
t. Markku
Kiitos ensimmäisestä hienosta kommentista. Voitko linkittää johonkin, mistä löytyisi tuo virallinen RNA-selitys esiteltynä ja juttua laboratoriokokeista.
VastaaPoistaInformaation hukkaamisesta:
Siirtykäämme pohtimaan ID-teorian ongelmia tarkemmin, kun alamme lukea Meyeria. Näin alustavasti voisi varmaan argumentoida, että jonkin vaikuttaminen subjektiivisesti "turhalta" ei välttämättä ole sitä. Miten jokin tällainen mekanismi voitaisiin osoittaa turhaksi? Toiseksi, miksi älykkyyden tuotos ei voisi sisältää mitään tällaista, etenkin jos se on muokkautunut evolutiivisesti suunnittelun jälkeen?
On tärkeää havaita, että ID on eräänlainen teoreettinen synteesi. Se hyväksyy tunnetut evolutiiviset mekanismit eli mutaatiot ja luonnonvalinnan.
Esim kannattaa lukea wikipediasta RNA:ta koskevat artikkelit. Ainakin RNA-maailma liittyy suoraan tähän.
VastaaPoista'Näin alustavasti voisi varmaan argumentoida, että jonkin vaikuttaminen subjektiivisesti "turhalta" ei välttämättä ole sitä.'
Näin alustavasti voisi varmaan argumentoida, että jonkin vaikuttaminen subjektiivisesti älykkäältä ei välttämättä ole sitä.
Olen lueskellut asiaa Wikipediasta jo aikaisemminkin ja kyllä tämä on varmaan suosituin selitys tällä hetkellä. Ainakin MIT:n biologian luennoilla viitattiin siihen. RNA tutkimuksessa näyttäisi tapahtuvan myös jonkinlaista edistymistä edelleen esim. kolme asiaan liittyvää tutkimusta 2009.
VastaaPoista- Lincoln and Joyce (Science, Vol 323, pp1,229–32)
- Yonath et al (Nature Proceedings, Posted March 4, 2009)
- Powner et al (Nature, Vol 459, pp239–42)
(viitteitä ei ole tarkistettu).
Paneudutaan tähän, kun pääsemme sinne asti Meyerin kirjassa.
Markku: "Näin alustavasti voisi varmaan argumentoida, että jonkin vaikuttaminen subjektiivisesti älykkäältä ei välttämättä ole sitä."
Olen samaa mieltä.
Kauffman muuten itse on hyvin skeptinen "perinteisen" RNA-hypoteesin suhteen, ainakin kirjassa Investigations. Tarkemmin sanoen hän on skeptinen "template replication"-teoriaa kohtaan, eli sitä, että elämä perustuisi templaatin (RNA tai DNA tai vast.) kopioitumiseen. Sen tilalle hän ehdottaa kollektiivisesti autokatalyyttisia molekyylijoukkoja, joiden syntyminen on hänen mielestään liki väistämätöntä riittävän monipuolisessa kemiallisessa ympäristössä, kun kemiallisten reaktioiden välille syntyy riittävä määrä yhteyksiä (ns. phase transition).
VastaaPoistaRNA- tai DNA-molekyylien autokatalyysia eli lisääntymistä ilman proteiinientsyymejä ei ole saatu yrityksistä huolimatta oikein onnistumaan. Teoriassa se lieneisi mahdollista, mutta hyvin epätodennäköistä.
Investigationsissa (s. 29) esitellään lyhyesti Kauffmanin kaverin Szostakin yritys rakennella itsekopioituva RNA-molekyyli, mutta todetaan myös, että vaikka onnistuminen olisikin hyvin mielenkiintoista, se ei olisi uskottavalle biogeneesiteorialle mitenkään keskeistä. Syynä ensinnäkin se, että tälläinen RNA-molekyyli olisi luultavasti hyvin monimutkainen, ja toiseksi se, että siinä ei lieneisi mitään esteitä väistämättömille kopiointivirheille - eli järjestelmä tuhoaisi itsensä.
Lisäksi yksittäiseen molekyyliin keskittyminen ei Kauffmanin mielestä ole viisasta. Missään elävässä järjestelmässä ei ole kysymys siitä, että yksittäinen molekyyli tuottaa kopioita itsestään; kysymys on aina autokatalyyttisestä järjestelmästä, jossa molekyylit katalysoivat toistensa muodostumista.
Autokatalyyttisten järjestelmien esiasteita on jo luotu kokeellisesti. Kauffman lainaa von Kiedrowskin sekä Orgelin & al. kokeita; jälkimmäiset käyttivät hyvin yksinkertaista DNA-tetrameeriä 3'CGCG5' joka ensin kasaa kaksi dimeeriä 5'GC3' ja 5'GC3' vierekkäin ja sitten katalysoi näiden ligaation uudeksi kopioksi itsestään. Kollektiivisesti autokatalyyttinen järjestelmäkin on rakennettu: von Kiedrowski rakensi kaksi DNA-heksameeria (tekstissä A ja B), jossa A katalysoi kahden palasen ligaation B:n muodostamiseksi, ja B katalysoi vastaavasti kahden palasen ligaation A:ksi.
Solu on vastaavalla tavalla kollektiivisesti autokatalyyttinen, mutta tämäkään ei välttämättä ole biogeneesin ratkaisu. Sivulla 65 esitetään teoreettinen ratkaisu: hypoteettinen molekylaarinen, termodynaamisesta tasapainotilasta kaukana oleva autonominen agentti, joka koostuu kolmesta "silmukasta:"
Ensimmäisessä silmukassa kaksi DNA-trimeeriä muodostaa yhden heksameerin autokatalyyttisessa reaktiossa. Reaktio on kaukana tasapainotilasta, koska
toisessa silmukassa pyrofosfaatti PP rikkoutuu kahdeksi monofosfaatiksi P+P, vapauttaen energiaa ensimmäisen silmukan käyttöön, ja pyrofosfaatti puolestaan regeneroituu virittyneestä elektronista, joka syntyy
kolmannessa silmukassa järjestelmään tulevan fotonin energian ansiosta.
Tämä järjestelmä operoi kaukana termodynaamisesta tasapainotilasta, "syöden" "ruokaa" (trimeerejä) ja "energiaa" (fotoneja), tuottaen kopioita itsestään. Järjestelmää ei kirjoitushetkellä (2000) oltu vielä rakennettu empiirisesti, mutta simulaatiot osoittavat sen olevan täysin mahdollinen. Kauffman pitää vain ajan kysymyksenä, että se myös toteutetaan. Lisäksi järjestelmä on otollinen kohde luonnonvalinnalle: simuloidun järjestelmän "suorituskyky" itsensä kopioinnissa riippuu 13 parametrista, ja jos järjestelmässä on jokin tapa jolla parhaat parametrit periytyvät "jälkeläisille," valintapaine johtaisi hyvin nopeasti optimiin.
Tässä lyhyt tiivistelmä, tarkempi kuvaus on kirjan Investigations sivuilla 20-80.
Huomautettakoon vielä, että tuo pyrofosfaatti voisi toimia järjestelmässä paitsi energianlähteenä joka pitää heksameerin muodostumisen poissa kemiallisen reaktion tasapainotilasta, myös energianlähteenä jonkinlaiselle virheenkorjausprosessille. Eli sikälikin se olisi realistisempi kuin "alastoman" RNA-molekyylin itsekopioituminen.
VastaaPoistaYksi juttu mikä lisäisi ratkaisevasti todennäköisyyttä tälläisten molekyylirakenteiden syntymiselle olisi se, että reaktio tapahtuisi jollain pinnalla (esim. savessa) eikä kolmiulotteisessa avaruudessa. Kun pinnasta tulee 2- eikä 3-ulotteinen, todennäköisyys sille, että sopivat molekyylit ja niiden palaset löytävät toisensa kasvaa radikaalisti.
Näiden juttujen ymmärtäminen menee sitten minun kemiansivistykseni ulkopuolelle niin, että heilahtaa.
Mielenkiintoa herättävä insertti! Minäkin luulen että ennen pitkään päädyt Juho siihen, että kemian tai jopa fysiikan ymmärryksestä on enemmän hyötyä kuin biologiasta.
VastaaPoistaP.S. Seuraan blogia, mutta tuskin ehdin kovin tiiviiseen tahtiin.
Matias
Noita Meyerin argumentteja on nähtävästi puitu ja mietitty; googlettamalla löytyi aika montakin arviota kirjasta. (Videoväittelyitä en pysty tällä kämäisellä nettiyhteydellä seuraamaan.)
VastaaPoistaPääargumentti näyttäisi olevan tuo suoraan sanottuna vähän väsynyt läppä siitä, että DNA on niin epätodennäköinen ettei sitä pitäisi voida olla olemassa. Nämä Kauffmanin teokset ovat aika hyviä argumentteja siihen, että tämmöinen ajattelu missaa koko pointin: eihän todennäköisyyttä, varsinkaan ehdollista todennäköisyyttä, voi sillä tavalla ajatella.
Kauffman itse asiassa aloittaa kirjan Investigations heittämällä, että reduktionistinen tapa jolla Newton, Einstein ja Bohr tekivät tiedettä on riittämätön: fysikaalisissa tieteissä on perinteisesti lähdetty - implisiittisesti tai eksplisiittisesti - ajattelutavasta, jonka mukaan alussa määritellään partikkelit, niihin vaikuttavat voimat, ja muut järjestelmän reunaehdot. Tällä tavalla - jälleen eksplisiittisesti tai implisiittisesti - määritellään järjestelmän konfiguraatioavaruus.
Mutta biologiassa ja komplekseissa järjestelmissä yleensä konfiguraatioavaruutta ei voi a priori määritellä (no ehkä teoriassa, mutta käytännössä ei). Tällöin todennäköisyyslaskelmat ja siihen perustuva ajattelu menettävät merkityksensä - ainakin suurelta osin.
Meyer, pp. 134-5:
“The picture of the cell provided by modern molecular biology has led scientists to redefine the question of the origin of life. The discovery of life’s information-processing systems, with their elaborate functional integration of proteins and nucleic acids, has made it clear that scientists investigating the origin of life must now explain the origin of at least three key features of life. First, they must explain the origin of the system for storing and encoding digital information in the cell, DNA’s capacity to store digitally encoded information. Second, they must explain the origin of the large amount of specified complexity or functionally specified information in DNA, Third, they must explain the origin of the integrated complexity – the functional interdependence of parts – of the cell’s information-processing system.”
Pitäisikö molekyylibiologien jotenkin erikseen esittää miten järjestelmä pystyy varastoimaan informaatiota? Kaikki rakenteet alkeishiukkastasolta alkaen "varastoivat" ja "koodaavat" informaatiota; DNA:lla sattuu vain olemaan kemiallisesti näppärä epäsymmetrinen kristallirakenne, joka pystyy varastoimaan paljon informaatiota ja jonka rakennuspalikoita on ollut laajalti saatavilla. Tämän päätteli jo Erwin Schrödinger ihan fysiikasta lähtien vuonna 1945 - ennen kuin DNA:ta oli edes löydetty.
Kohta kolme taas aukenee minulle noiden autokatalyyttisten autonomisten agenttien avulla. Funktionaaliset riippuvaisuussuhteet ovat sellaisissa systeemeissä välttämättömiä, elleivät suorastaan väistämättömiä.
Tässä yksi teknisempi kritiikki Meyeriä vastaan:
VastaaPoistahttp://aghunt.wordpress.com/2010/01/03/signature-in-the-cell/
Meyer invokes Polyani to argue that “reductionism”, that is, chemistry and physics, cannot account for the origins of the genetic code...
Näyttäisi itse asiassa tuossa olevien lainausten perusteella, että Meyerin argumentit tukevat Kauffmanin argumentteja. Valitettavasti hän ei taida olla niihin perehtynyt, kuten tästä lainauksesta (Meyerin vastaus uskovaisen evoluutiobiologi Ayalan kritiikkiin, sivulla http://biologos.org/blog/on-reading-the-cells-signature/ ) voipi päätellä:
"...it also makes a positive case for intelligent design by showing that the activity of conscious and rational agents is the only known cause by which large amounts of new functional information arises, at least when starting from purely physical and chemical antecedents."
Tämä "only known cause" voidaan näyttää ihan huuhaaksi kysymällä keneltä tahansa autonomisia agentteja tutkivalta, esimerkiksi vaikkapa robotiikkapuolen kavereilta. Uuden funktionaalisen tiedon tuottamiseen tarvitaan vain agentteja, ei tiedostavia agentteja (autonominen agentti tosin lienee määritelmällisesti rationaalinen, tietyillä rationaalisuuden arvoilla).
Meyer myös ilmeisesti argumentoi, että tietokoneen toimintaa ei voi johtaa suoraan fysiikasta, eli että siinä on täytynyt olla suunnittelija välissä. Äkkipäätä vastaisin tähän vaikkapa esimerkeillä geneettisillä algoritmeillä suunnitelluista mikropiireistä: ei suunnittelijaa, silti selkeää toimintaa.
Lopuksi takaisin tuohon Aghuntin kritiikkiin:
...the body of work discussed by Yarus et al. constitutes a significant and compelling set of positive experimental support for the hypothesis that the genetic code has an underlying chemical basis. As such, it far outstrips the entire body of positive experimental support (there is none) for Meyer’s claim that there can be no way to explain the genetic code (the Signature in the Cell) in terms of chemistry and physics. On a strictly evidential basis, Meyer’s thesis is found wanting. ...
En jaksanu kattoa tuota debattia kokonaan, kun tuo Ward esiintyi niin ärsyttävästi, eikä kuunnellut Meyerin argumentteja, kun kyseli samoja asioita useaan kertaan.
VastaaPoistaAllekirjoitan kyllä osittain Wardin näkökulman, että pitää tarkkaan miettiä mitä ja miten koulussa opetetaan. Mutta se ei taida kuulua tähän keskusteluun.
Tuntui myös älyttömältä, että verrattiin niin eri ikäisten tutkimussuuntausten validiutta pelkästään julkaisujen määrillä. Jos tätä perustetta yksin käytettäisiin tieteessä ja rahoituksen jakamisessa tuotettaisiin hyvin vähän uutta tietoa.
Siitä osasta minkä katsoin ei tullut mieleen vasta-argumentteja. Tosin en ole aiheeseen kovin paljon perehtynytkään.
Kiitos kommenteista!
VastaaPoistaEnsiksi, Matiaksen huomio siitä, että kemian ja fysiikan tuntemuksesta olisi hyötyä pitää paikkansa. Toiseksi, keskusteluvideo oli juuri siksi hauska, että se vetää sympatiat ID:n puolelle. Tämä on sillä tavalla jännempää. :)
Jannen lainaama tekninen selitys oli mystisyydessään kiinnostava, mutta ei sano minulle tällä hetkellä juuri mitään ja toivonkin, että näitä ei hirveästi ala kommenteissa vilisemään, jos ne eivät palvele jotain tarkoitusta. Viittaaminen ja yleiskuva riittää, kiitos! Kaikki materiaali, joka auttaa ymmärtämään asiaa paremmin on tervetullutta. Haluan lisätä ensisijaisesti ymmärrystäni ja ID-kiista toimii tässä sopivana kannustimena.
En myöskään vielä ymmärrä täysin Meyerin argumenttia, kun en ole kirjaa lukenut. Se ei nähdäkseni ole ihan tuo Jannen mainitsema "väsynyt läppä", joka on tuolla lailla yksinkertaistettuna tosiaankin melko väsynyt.
Janne: "Pitäisikö molekyylibiologien jotenkin erikseen esittää miten järjestelmä pystyy varastoimaan informaatiota?"
Kysymys taisi olla, miten tämän järjestelmän syntyminen selitetään. En ymmärtänyt, mitä tarkoitat sillä, että kaikki rakenteet alkeshiukkastasolta lähtien varastoivat digitaalisesti koodattua informaatiota. Mitä sillä tarkoitat?
Joo, toi meni vähän turhan tekniseksi kun yritin itsekin ymmärtää sitä samaan aikaan :). Viittasin lähinnä siihen, että RNA-hypoteesi ei ole ainoa biogeneesihypoteesi, eikä välttämättä edes vahvin. Intuitioni sanoo, että tuo Kauffmanin esitys on parempi (aloittaa huomattavasti yksinkertaisemmista aminohapoista, sekä välttää ongelmat "alastoman" RNA:n ja virheenkorjauksen kanssa) mutten todellakaan ymmärrä debattia niin paljon että osaisin mitenkään varmaksi muodostaa kantani.
VastaaPoistaTuo yllä selittämäni autonominen molekulaarinen agentti on siis semmoinen rakenne, mikä täyttää useimmat elämän määritelmät. Se lisääntyy ja sillä on termodynaamisesti pätevä metabolismi. Jos se sattuisi joutumaan esimerkiksi pienen rasvapalleron sisään, se alkaisi näyttämään hyvin yksinkertaiselta solulta.
Palataan myös Meyeriin sitten myöhemmin. Mutta vastatakseni tuohon, mitä tarkoitan informaatiolla ja sen varastoimisella:
VastaaPoistaInformaatiota on mikä tahansa kuvio (pattern), joka vaikuttaa toisen kuvion syntymiseen tai muuntumiseen. Fysikaalinen informaatio, eli se mistä nyt phutaan, voidaan määritellä löyhemmin "siksi mikä erottaa yhden toisesta," eli esimerkiksi hiukkasen identiteetti, sen spin-tila, liikemäärä... kaikki tälläinen. Tämä informaatio on "koodattuna" hiukkaseen itsessään, ja hiukkasten muodostamiin rakenteisiin.
Esimerkiksi säännöllisessä kristallirakenteessa on informaatiota - mutta sitä "mahtuu" siihen melko vähän, koska säännöllinen rakenne toistaa itseään ja voidaan siis ilmaista hyvin yksinkertaisesti (kts. toinen kommenttini järjestelmän pakkautuvuudesta.) Schrödinger tuli jo 1944 luentosarjassaan What is life? johtopäätökseen, että tästä (ja parista muusta syystä) monimutkaista informaatiota täytyy koodata aperiodiseen eli epäsäännölliseen kristallirakenteeseen. DNA on yksi esimerkki tälläisestä.
Se, millä koodauksella tämä informaatio varastoidaan, on irrelevanttia. Viime kädessä kaikki informaatio voidaan palauttaa binäärikoodiksi: me varastoimme tietoa aakkosilla, mutta aakkoset voidaan palauttaa jollain sovitulla koodistolla (esim. ASCII) binääriksi. Vastaavasti DNA:n "aakkoset" ovat ne G, A, T, C, mutta nekin voidaan aivan samalla tavalla ilmaista binäärinä eli digitaalisesti. Äärimmilleen vietynä emme tarvitsisi koodistoa; voisimme vain ilmaista binäärillä järjestelmän tilan vaikkapa yksittäisten alkeishiukkasten tilana, samaan tapaan kuin joissain raw-digikuvaformaateissa varastoidaan periaatteessa kaikki kennon tuottama data. (Tässä on muutama käytännön ongelma joihin en suoraviivaisessa selityksessä mene; sanottakoon että fysiikka ja eritoten digitaalinen fysiikka - digital physics - on esittänyt ratkaisuja näihin ongelmiin. Oleellinen osa ratkaisua on nimenomaan se, että kaikki materia sisältää informaatiota, eikä missään ole mitään "pääkirjanpitäjää" tai "kiintolevyä" joka pitäisi kirjaa hiukkasten sisältämästä informaatiosta ja tallentaisi sitä - esimerkiksi hiukkasten aseman laskeminen on mahdotonta, mutta hiukkaset itse vuorovaikutuksessa keskenään "laskevat" seuraavan asemansa, vastaavasti kuten autonomiset agentit vaikkapa Game of Life-pelissä laskevat seuraavan asemansa. Mekanismit, millä tätä tietoa välitetään hiukkasten välillä, ovat esim. vahva ja heikko vuorovaikutus, ja postuloitu Higgsin bosoni.)
Fysiikassa on kasvavana trendinä ajatella koko maailmaa oleellisesti ottaen informaatiosta koostuvaksi; äärimmilleen vietynä tuo digitaalinen fysiikka näkee koko maailmankaikkeuden pohjimmiltaan binäärillä koodattuna ja matemaattisesti joko valtavaa tietokonetta tai valtavana tietokonesimulaationa vastaavana. (Tätä vastaavuutta eli isomorfisuutta ne hullut fyysikot tarkoittavat kun lehdissä uutisoidaan, että fyysikot sanovat maailman olevan valtava tietokonesimulaatio.)
Kun minulla ei tuota Meyerin kirjaa ole, niin tarkkailepa sitten sitä lukiessa, onko siinä merkkejä tälläisestä logiikasta: 1) DNA sisältää digitaalisesti koodattua informaatiota 2) tietokoneohjelmoija koodaa tietoa digitaalisesti 3) jonkun on täytynyt koodata DNA. Ainakin parissa Meyeriä referoivassa puolustuskirjoituksessa olen tälläisen logiikan lennon havainnut.
Jos kysymys on siitä, miten tälläinen järjestelmä voi syntyä ilman tietoista toimintaa, niin mielestäni kohtuuhyvä vastaus löytynee näistä Kauffmanin kirjoista. Monimutkaisen ja siten informaatiosisällöltään suuren (ja kasvavan) järjestelmän syntyminen "bootstrappaamalla" yksinkertaisemmista osasista näyttää sopivissa olosuhteissa enemmänkin väistämättömältä kuin epätodennäköiseltä - mutta tämän todistaminen aukottomasti ei liene mahdollista. Eli vaihtoehto älykkäästä suunnittelusta jää aina mahdolliseksi, joskin - mielestäni - kasvavissa määrin epätodennäköiseksi.
Tarkennan vielä, että tuo "äärimmilleen vietynä tuo digitaalinen fysiikka näkee koko maailmankaikkeuden pohjimmiltaan binäärillä koodattuna" pitäisi olla "binäärikoodina."
VastaaPoistaKiitos selvennyksestä! Tujua kamaa. Luulen ymmärtäväni mitä tarkoitat.
VastaaPoistaMinulle herää tästä kuitenkin kysymys onko maailma analoginen vai digitaalinen. Minä olen jotenkin olettanut, että analoginen.
Ymmärrän, että esimerkiksi atomin spin voidaan ajatella digitaaliseksi, mutta entä esim. liikemäärä. Vai pitäisikö tästä ajatella, että koska ilmiö on (ymmärtääkseni) kvantittunut, niin sen voisi ilmaista myös digitaalisesti? Hmmm...
Kiitos! Koitan seuraavaksi päästä vähän pitemmälle kirjassa.
Jee! Odotan innolla seuraavaa postaustasi.
VastaaPoistaOnko maailma analoginen vai digitaalinen - siinäpä kysymys! Tuo digitaalinen fysiikka ei tosiaankaan ole mikään hallitseva näkemys, vaikka se onkin viime vuosina kerännyt kannattajia. Heidän teesinsä on, että analogisilta ja jatkuvilta näyttävät ilmiöt ovat vain erittäin hyviä approksimaatioita digitaalisista ja diskreeteistä prosesseista, eräänlaisesta massiivisesta rinnakkainlaskennasta jota kaikki hiukkaset tekevät yhteistyössä keskenään. Toisaalta, toiset sanovat että esimerkiksi kvanttimekaniikka on oleellisesti riippuvainen jatkumosta ja reaaliluvuista.
Toisaalta, on myös katsantokantoja joiden mukaan maailmankaikkeus on sekä analoginen että digitaalinen - jonkinlainen sekoitus molempia.
Mitä tulee fysikaaliseen informaatioon, sen olemassaolo ja yllä kuvaamani jutut ovat yleisemmin hyväksyttyjä, eivätkä ne ole riippuvaisia digitaalisen fysiikan totuudesta. Digitaalinen fysiikka vain on eräänlainen äärilaidan johtopäätös.
Täytyy myöntää, että minäkään en kovin paljon tajua tästä keskustelusta, mutta ehkä siitä voi vetää yhden johtopäätöksen: Sen sanominen, onko joku molekyyli tai biokemiallinen reaktio epätodennäköinen, tai peräti mahdoton, vaatii *massiivisia* fysiikan ja ennenkaikkea kemian tietoja. Se ei ole kysymys, jonka voisi ratkaista intuitiolla - niinkuin on kieltämättä kiusaus tehdä.
VastaaPoistaTartun nyt tähän (kun tähän osaan sanoa jotain asiantuntevaa): "Pääargumentti näyttäisi olevan tuo suoraan sanottuna vähän väsynyt läppä siitä, että DNA on niin epätodennäköinen ettei sitä pitäisi voida olla olemassa. Nämä Kauffmanin teokset ovat aika hyviä argumentteja siihen, että tämmöinen ajattelu missaa koko pointin: eihän todennäköisyyttä, varsinkaan ehdollista todennäköisyyttä, voi sillä tavalla ajatella."
Ei pitäisi ajatella näin ei, mutta silti niin tehdään koko ajan. Esim perinteellinen tilastollinen testaus kysyy, mikä on ilmiön todennäköisyys (p-arvo), jos nollahypoteesi on tosi. Jos ilmiö on riittävän epätodennäköinen, nollahypoteesi hylätään.
Täytyy vielä sanoa lopuksi oma kantani tähän ID vs. biogenesis -keskusteluun: En pidä mitenkään pois suljettuna, että maapallon elämä olisi vieraan älyn suunnittelemaa. Minua vain ärsyttää se, kun jotkut ID:n fundamentalistit leimaavat virallisen selityksen tieteen vääristelyksi, joka perustuu ateististen tuktijoiden salaliittoon.
Markku, tuommoinen todennäköisyyslaskenta toimii jos konfiguraatio- tai vaihtoehtoavaruus - kaikki mahdollisuudet - kyetään määrittelemään etukäteen, eli voidaan sanoa että on n mahdollisuutta ja todennäköisyys on 1/n. Biologiassa se ei liene mahdollista.
VastaaPoistaSeurauksena on sitten eriasteisia väärinymmärryksiä, jotka perustuvat tuohon ajatukseen "kuinka todennäköistä on, että hurrikaani kasaisi romuläjästä jumbojetin."
Kunhan Juho pääsee vähän pidemmälle kirjassa, siellä muistaakseni tulee esim. Boolen logiikkaa noudattavien verkostojen (random Boolean networks) melko jännittäviä piirteitä, kuten se, että satunnaisesta noodien verkostosta tulee sopivalla "kytkentöjen" määrällä per noodi kompleksi järjestelmä, jossa vakaiden attraktorien suhde noodien määrään on vakio - neliöjuuri noodien määrästä. Vakaat attraktorit vastaavat semmoisia tiloja, mihin järjestelmä tuppaa ajautumaan alkuarvoista riippuen. Eli ymmärtääkseni toisiaan mahdollisesti katalysoivista molekyyleistä koostuvan verkoston muodostaman vaihtoehtoavaruuden koko, sopivilla ja uskottavilla reunaehdoilla, ei olisikaan (vaihtoehdot)^(molekyylien määrä) vaan neliöjuuri(molekyylien määrä).Tämä pudottaisi todennäköisyysarvion astronomisista ihan täysin mahdollisten joukkoon, vaikka edelleenkään tarkkaa vaihtoehtoavaruuden kokoa ei voi laskea.
Tässä muuten on yksi ongelmakohta mihin en ole vielä löytänyt selitystä - Kauffman puhuu (silloisen tiedon nojalla) että ihmisellä olisi n. 80 000 geeniä, mikä pitäisi hämmentävän hyvin yhtä sen kanssa että ihmisestä löytyy n. 270 erilaista solua. Mutta myöhempi tutkimus eli ihmisen genomin kartoitus on löytänyt ainoastaan 20 000 - 25 000 proteiineja koodaavia geeniä (joskin siellä on myös aiemmin tuntemattomia mekanismeja, jotka mahdollistavat sen, että geenit koodaavat erilaisia proteiineja). En tiedä miten nämä löydökset suhtautuvat toisiinsa; ilmeisesti tämäkään ei ole edes niin yksinkertaista kuin Kauffmanin varsin monimutkaisessa selityksessä.
ID:stä vielä: en usko että sitä voidaan koskaan falsifioida, koska ei voitane poissulkea mahdollisuutta, että joku olisi tosiaankin saattanut ketjureaktion käyntiin. Edes keinotekoisen elämän luominen tai elämän löytyminen muilta planeetoilta eivät poissulje mahdollisuutta, etteikö juuri täällä olisi joltakulta kaatunut koeputki. Minulle riittää, että voidaan osoittaa mekanismi jolla abiogeneesi olisi voinut uskottavasti tapahtua, ja uskon, että tälläisen mekanismin osoittaminen ja mahdollinen empiirinen validointi on vain ajan kysymys.
VastaaPoistaID on mielestäni sinänsä validi hypoteesi ja elämänkatsomus, mutta siitä tekee vastenmielisen se tapa, miten sitä käytetään, ympäri maailmaa, taistelussa tiedettä vastaan. Onhan ihan selvää, että kreationistit käyttävät ID:tä keppi- ja Troijan hevosenaan halutessaan esimerkiksi koulujen opettavan kreationismia. ID-liikkeellä on ollut myös historiallisesti paha tapa suhtautua tieteelliseen keskusteluun kuin pulu shakkiin: unohtaa säännöt, paskoa laudalle, kaataa nappulat ja lentää omiensa joukkoon väittämään voittaneensa pelin. (Ei sillä etteivätkö kiihkeimmät anti-ID:t olisi vastaavaa tehneet.) Esimerkiksi koko 1990-luvun ID-liike "eteni" Yhdysvalloissa lähinnä oikeusjuttujen kautta, samalla kuuluttaen kovaan ääneen että "tutkijat" eivät osaa selittää asiaa X. Ja sitten kun osattiinkin, argumenttia muutettiin lähinnä siten, että tutkijat eivät osaa selittää asiaa Y. Jne.
Taktiikat ovat aivan samaa epävarmuuden lietsomista ("science is uncertain") ja "molempien puolien kuuntelun" vaatimusta kuin mitä ilmastonmuutosdenialistit käyttävät. Mikä ei ole ihme, sillä asialla ovat usein jopa samat ihmiset.
Tässä mielessä, ID-liikkeen ja ilmastodenialismin historiaan jonkin verran perehtyneenä, ymmärrän kyllä oikein hyvin jos vaikkapa tämä Meyerin kirja saa tiedeyhteisöltä aika nuivan vastaanoton. Mutta mennään siihen tarkemmin sitten jatkossa.
"Markku, tuommoinen todennäköisyyslaskenta toimii jos konfiguraatio- tai vaihtoehtoavaruus - kaikki mahdollisuudet - kyetään määrittelemään etukäteen, eli voidaan sanoa että on n mahdollisuutta ja todennäköisyys on 1/n. Biologiassa se ei liene mahdollista."
VastaaPoistaJoo - eli voidaan sanoa etukäteen, miten todennäköinen nollahypoteesi on. Silloin voidaan laskea, miten todennäköinen se on ehdolla havaittu data. Mutta tästä huolimatta, usko tai älä, matala p-arvo kertoo monien mielestä, että nollahypoteesi ei voi olla totta. Vastaavasti Esim jos koeputkeen ilmestyy yön aikana elämää (jota voinee pitää suhteellisen epätodennäköisenä), se olisi monien mielestä selvä todiste, että materialistinen luonnontiede pitää hylätä.
JK:n kritiikki ID-liikettä kohtaan on varmasti aiheellista. Krisillisen liikehdinnän äärimmäisyys ja tökeryys yhdistettynä poliittiseen vaikutusvaltaan Yhdysvalloissa on minustakin ikävää. Olo on kuin Christine Lagardilla Ranskan MM-jalkapalloskandaalin aikaan. (http://mm2010.fi/2010/06/21/ranska-hallitusta-myoten-raivoissaan-mm-skandaalista/)
VastaaPoista“Minua kuvottaa. Minua kuvottaa, koska olen pitänyt ylläni Ranskan värejä, kuten tiedätte, ja niitä pitäessään kantaa tiettyä vastuuta”.
Tuli vastaan mielenkiintoinen ja rautalangasta väännetty juttu näistä biogeneesiin liittyvistä todennäköisyyslaskelmista:
VastaaPoistaCalculating the odds that life could begin by chance.
Kritiikki: http://human-brain.org/kauffman.html
VastaaPoista