Kreationisti Spetner ja informaatioteoria

Mutta kirjan nimi ("Ei sattumalta") on harhaanjohtava, sillä evoluutio ei toimi "sattumalta", vaan satunnaisen tekijän (mutaatioiden) ja ei-sattumanvaraisen tekijän (luonnonvalinnan) yhteisvaikutuksella. Luonnonvalinta ei ole "sokeaa sattumaa". On hyvä muistaa myös, että "informaatio" on ihmistenvälisestä kommunikaatiosta peräisin oleva kielikuva, jota ei välttämättä voi suoraan soveltaa biologisiin eliöihin, eikä varsinkaan samassa merkityksessä kuin arkipuheessa tehdään puhuttaessa "informaatiosta".

Spetner ei ole nuoren maan kreationisti (YEC), mutta joka tapauksessa hän on kreationisti. Hän saattaa hyväksyä jopa alkuräjähdysteorian, mutta välttää ottamasta kantaa maan ikään tai fossiiliaineiston ajalliseen järjestykseen. Spetner väittää jopa, että hänen hypoteesinsa (olettamuksensa) "Ei-sattumanvaraisesta evoluutiohypoteesista" (Non Random Evolutionary Hypothesis) on johdettavissa juutalaisten VT:n selitysteoksesta Talmudista. Nämä uskonnollisperäiset motiivit vaikuttavat Spetnerin hypoteesin taustalla:hän ei kannata selitystä elämän luonnollisesta alkuperästä.

"The NREH, on the other hand, postulates nonrandom variation. It does not fulfill the neo-Darwinian agenda in that it does not contribute to a natural explanation of the origin of life". (Not by Chance s. 210)

Hän myös välttää mainitsemasta sitä, että elämän geneettinen koodi on yleismaailmallista (universaalista), joten hän väistää pois sen selittämisestä, miksi kaikella elämällä maapallolla on sama geneettinen kieli. Hän jopa jättää käsittelemättä biologian oleellista kysymystä: selitystä miljoonien lajien olemassaololle. Spetner tuntuu unelmoivan siitä, että fysiikka voisi osoittaa vääriksi biologian perusteet. Spetner pyrkii kumoavan Richard Dawkinsin näkemyksiä Sokea kelloseppä-teoksessa. Dawkinsin kyseinen kirja ei kuitenkaan ole evoluutiobiologian oppikirja, vaan yleistajuinen ja jokatapauksessa hyvin käyttökelpoinen esitys evoluutioteoriasta ja mekanismeista, joiden avulla evoluutio toimi tarkoituksenaan oikaista evoluutioon liittyviä yleisiä väärinkäsityksiä.

Spetner tekee 500-askelmaisen määritelmän mallista uusdarwinismin ja makroevoluution kumoamiseksi, mutta todellinen tilanne ei ole noin yksinkertainen kuin Spetner antaa ymmärtää. Todisteet elämän yleisestä polveutumisesta eivät ole riippuvaisia siitä onko uusdarwininsmin toimintamekanismi oikea vai ei, sillä tosiasian ja evoluutiomekanismin välillä on ero. Evoluution toimintamekanismia koskeva tieto voi muuttua ja on itse asiassa muuttunutkin tutkimuksen edetessä. Silti evoluutio on pysynyt tosiasiana, sen toimintaan on vaan opittu tuntemaan paremmin.

2. Spetner vertaa kreationismia teologiaan, ei tieteeseen

"I DID NOT INTRODUCE CREATION OR THEOLOGY INTO MY CRITIQUE OF HIS ESSAY BECAUSE THEY HAVE NO PLACE IN A SCIENTIFIC DISCUSSION" "How does creation grab you? You probably don't want to admit that possibility, but you can think of it as a default position. It cannot be demonstrated scientifically, not because of any philosophical defect in the proposition, but because of the limitations of Science."
"THEOLOGY, OR CREATION MODELS, ARE NOT A LEGITIMATE PART OF OUR DISCUSSION."

Spetner toisin sanoen rajoittuu ainoastaan vallitsevan uusdarwinistisen evoluutioteorian kritiikkiin, eikä ole mikään "tieteellisen" kreationismin puolustaja -sellaisen olemassaoloa hän ei tunnusta.

3. Spetnerin menetelmistä

Tässä lyhyehkössä katsauksessani en esittele Spetnerin menetelmiä seikkaperäisesti. Ensimmäinen Spetnerin mittausmenetelmistä on "odotusmittaus" ("expectation" measure), jonka mukaan erilaisten merkkijonojen kokonaisuudella on vähemmän informaatiota kuin identtisten merkkijonojen kokonaisuudella.

Toinen ja tärkeämpi hänen menetelmistään on "osoitemittaus" ("addressing" measure of information). Se on helposti käsitettävissä osoite-esimerkin avulla.

"Turku" sisältää vähemmän informaatiota kuin
"21200 Turku" ja se sisältää vuorostaan vähemmän informaatiota kuin
"Brahenkatu 12 B 3, 21200 Turku".

Peruspiirre tässä mittausmenetelmässä on, että informaatio on suoraan suhteessa merkkijonon pituuteen: pitemmässä merkkijonossa on enemmän informaatiota sekä "sana entsyymissä" (word enzyme) että binäärisesseä osoitteen täsmällisessä sanamuodossa. Toinen tärkeä piirre on, että sidos on "kaikki tai ei mitään"-tyyppinen substraattisidoksissa. Substraatti on molekyyli, johon entsyymin toiminta kohdistuu. 

4. Spetnerin kaavan pahimpia heikkouksia

1. Kaava sivuuttaa entsyymin katalyyttisen kokonaisaktiivisuuden.
Informaation määrä ei kaavan mukaan muutu jos kokonaisaktiivisuus kasvaa mutaation vaikutuksesta satakertaiseksi tai putoaa sadasosaan alkuperäisestä. Katalyyttinen aktiivisuus on useimmissa tapauksissa huomattavasti tärkeämpi näkökohta kuin substraattispesifisyys.

2. Kaava sivuuttaa proteiinin affiniteetin sitoutuvaa molekyyliä kohtaan. Luulisi jo maalaisjärjen sanovan, että lujan sidoksen aikaansaamiseen tarvitaan enemmän informaatiota kuin löyhän sidoksen, mutta kaava ei ota tätä huomioon, vaan kiinnittää huomiota vain spesifisyyteen. Kohta 1 on itse asiassa erikoistapaus tästä, sillä katalyyttinen aktiivisuus on verrannollinen proteiinin affiniteettiin reaktion transitiotilaa kohtaan.

3. Spetneriltä ei saa mitään vastausta siihen, mitkä potentiaaliset substraatit pitäisi ottaa huomioon spesifisyyttä arvioitaessa. Kaavan mukaan entsyymin informaatiomäärä on sitä suurempi, mitä enemmän on substraatteja, joiden reaktiota entsyymi ei katalysoi. Mutta sellaisia subtraateja voidaan lisätä rajattomasti.

4. Jos entsyymi menettää mutaation vaikutuksesta kokonaan aktiivisuutensa, terve järkikin sanoo, että sen informaatiomäärä on vähentynyt mutaation vaikutuksesta. Spetnerin kaavaa suoraan soveltamalla kuitenkin substraattien määrä on pudonnut nollaan eli informaatiomäärä olisi - log 0 eli ääretön. Sitä voidaan tietysti yrittää sanoa erikoistapaukseksi, johon kaava ei sovellu, mutta tällaiset anomaliat (poikkeamat) ovat merkittäviä ja kertovat tyypillisesti, että kaava ei ole toimiva, vaan sitä on korjattava.

5. Kaavan mukaan vähiten informaatiota sisältää sellainen entsyymi, joka katalysoi kaikkien substraattien reaktiota yhtäläisesti. Todellisuudessa sellaisen entsyymin koodaus voi vaatia enemmän informaatiota kuin sellaisen entsyymin, joka käsittelee eri substraatteja enemmän tai vähemmän satunnaisesti.

6. Jos Spetnerin kaava kuvaisi entsyymin informaatiomäärää pätevästi, destruktiivisilla eli informaatiota vähentävillä mutaatioilla täytyisi päästä entsyymiin, joka katalysoi (eli nopeuttaa) kyseistä reaktiota yhtä hyvin millä tahansa substraatilla. Kokeellinen tutkimus ei vahvista sellaista olettamusta.

5. Toimiiko Spetnerin oma malli ei-sattumanvaraisesta evoluutiosta?

1. Kuinka mutaatiot voivat olla adaptiivisia (sopeutuvia)?
2. Ovatko "adaptiiviset mutaatiot" päteviä periaatteessa selittämään makroevoluutiota?
3. Lisäävätkö nämä mutaatiot informaatiota genomissa, mikä on ennakkoedellytys makroevoluutiolle Spetnerin oman kriteerin mukaan?

Eräs pääasiallisista esteistä Spetnerin mallin toteutumiselle on: mikä takaa sen, että ympäristö valitsee oikean uinuvan geenin ilmaisemaan itseään. Korostetusti pääeste Spetnerin koko olettamukselle adaptiivisista mutaatioista on: mikä takaa mutaatioiden hyödyllisyyden sen sijaan, että ne olisivatkin haitallisia?

Neljäs vastaamaton kysymys on: jos oletettuja adaptiivisia mutaatioita on olemassa, lisäävätkö ne informaatiota genomiin? Spetner ei kerro sitä, vaikka hän omistaa kokonaisen kappaleen satunnaisille mutaatioille. "Nukkuvien geenien" (dormant genes) aktivointi ei määritelmän mukaisesti lisää informaatiota genomiin, koska nuo geenit ovat jo olemassa genomissa. Spetnerin malli makroevoluutiosta epäonnistuu läpäisemään hänen omaa testiään makroevoluution toimivuuden todentamiseksi. Spetner myöntääkin rehellisesti, että kokeilut bakteereilla ovat ristiriitaisia eikä ongelmaa ole vielä ratkaistu.

Sitäpaitsi reaalimaailmassa entsyymit ja substraatit eivät yksinkertaisesti toimi sillä tavalla kuin Spetnerin substraatteja koskevan näkemyksen mukaisesti. Sidoskohtien määrällä on kyllä merkitystä tiettyyn rajaan asti, mutta entsyymien toiset fyysiset ominaisuudet ovat myös tärkeitä. Spetner käsittelee kirjassaan vain entsyymeitä, joilla on yksi substraatti, mikä on aika puutteellista tarkastelua. Spetnerin "informaatio" on verrannollinen substraattien määrään, mutta hän ei koskaan määrittele substraattia.

Käytännössä Spetnerin jälkimmäisestä mittausmenetelmästä seuraa, että informaation mittaaminen kokeellisesti on mahdotonta, koska emme voi todella tietää substraattien kokonaismäärää ellemme me testaa kaikkia maailman mahdollisia substraatteja. Täten on epätodennköistä, että Spetnerin menetelmillä voidaan ollenkaan mitata entsyymien/reseptorien/sidoksien proteenien informaation sisältöä.

6. Johtopäätöksiä

Lopuksi voidaan vielä todeta, että on olemassa sellaisia mutaatioita, jotka lisäävät geneettistä informaatiota jopa Spetnerin menetelmällä mitattuna. Näin ollen Spetnerin menetelmä ei kestä kriittistä tarkastelua eikä hän ole onnistunut pyrkimyksessään "kumota" uusdarwinistinen evoluutioteoria ja makroevoluutio.

Ylös