Naturlig genetisk engineering (NGE)

(fra ‘Theistic Evolution – a Scientific, Philosophical and Theological critique, kap.8-slutten)

Forord: I Nov. 2016 ble det arrangert et møte i Royal Society i London, se her. Der ble atskillige nye mekanismer og modeller, inklusive ‘neo-LaMarckisk epigenetisk arv, og ‘natural-genetic-engineering’ diskutert som positive løsninger for forklarings-svikt innen neo-darwinismen. Til tross for bidrag, som pekte bort fra tilfeldige forklarings mekanismer (mutasjoner, genetisk drift) så lyktes man ikke å gjøre rede for opprinnelse til fenotype nyheter og genetisk og epigenetisk informasjon som trengs for å produsere den.

Av disse presentasjonene, var James Shapiro’s den mest interessante. Han gjenga sitt case for naturlig genetisk engineering, og presenterte bevis for mange ikke-tilfeldig natur av flere mutasjonsprosesser, som tillater organismer å svare på ulike omgivelsesutfordringer eller stress. Bevisene han presenterte viste at mange organismer besitter pre-programmert tilpasnings-kapasitet. Men heller ikke Shapiro forklarte hvordan informasjonen som fantes implisitt i slike preprogrammert kapasitet, kunne ha oppstått. Les om det under:

Bilde 1. James Shapiro


Genetiker ved universitetet i Chicago, James Shaphiro, har formulert et annet post-darwinistisk (Extended Evolutionary Synthesis -EES) perspektiv på hvordan evolusjon funger, som han benevner ‘naturlig genetisk engineering’. Shaphiro har utviklet en forståelse av evolusjon som tar i betraktning integrert kompleksitet i organismer, så vel som viktigheten av ikke-tilfeldige mutasjoner og variasjoner i den evolusjonære prosessen. Det representerer en radikal endring av ideen om tilfeldige mutasjoner satt fram av standard evolusjonær teori, og er således et annet eks. på EES.
Shaphiro observerer at organismer innen en populasjon ofte modifiserer seg selv i tilsvar til ulike omgivelses-utfordringer. Han siterer bevis som viser at når populasjoner utfordres av ulike former for stress og signaler som trigger endringer, så genereres ikke mutasjoner eller genetiske endringer tilfeldig, d.v.s. uten hensyn til, eller ikke-styrt av deres overlevelsesbehov. I stedet reagerer ofte populasjoner på miljømessig stress i form av em styrt eller regulert måte.

Som han forklarer:
“den kontinuerlige insistering på den tilfeldige naturen i genetiske endringer …, skulle være overraskende av en enkel grunn: empiriske studier av mutasjonsprosesser har uvegerlig oppdaget mønstre, omgivelses innflytelse, og spesifikk biologisk aktivitet i bunnen av nye genetiske strukturer og endret DNA-sekvens.” (55)
Dybden i Shaphiros utfordring til ortodoks neo-darwinisme kan knapt bli overdrevet. Han benekter tilfeldigheten i nye variasjoner som Darwin selv understreket og neo-darwinistiske teoretikere gjennom 1900-tallet har bekreftet. (56) I stedet favoriserer han et syn på den evolusjonære prosessen som understreker pre-programmert tilpasnings-kapasitet eller ‘ingeniør-artet’ endring, der organismer svarer ‘intelligent’ på påvirkning fra omgivelsene, og regulerer eller muterer sine gener på regulerte måter for å vedlikehold overlevelse.

Bilde 2. Shapiro henviser til algoritmisk celle-aktivitet

Som et eks. på regulert mutasjon, observerer Shaphiro at, i tilsvar til omgivelses angrep –f.eks. UV-skade fra sollys, eller nærvær av antibiotika, aktiverer bakterier det som er kjent som SOS-respons systemet, der spesialisert, feil-tilbøyelig DNA polymerase (maskiner som kopierer DNA) og normalt etterlatt ikke-uttrykt, blir syntetisert og satt i verk, og tillater populasjonen å iverksette et mye større genetisk variasjon enn normalt. Cellen regulerer denne prosessen og benytter et DNA-bindende protein, kjent som LexA som normalt representerer de feil-tilbøyelige polymerasene. Når SOS-systemet aktiveres, av omgivelses-skader fra f.eks. UV stråling, faller først produksjonen av LexA dramatisk, noe som tillater å utrykke de feil-tilbørlige polymerasene.

Bilde 3. Polymerisering – kan digitaliseres

Disse feil-tilbørlige polymerasene, forårsaker også mutasjoner, som navnet deres tilsier. Dette kjennetegnet er nyttig for å øke mutasjonsraten i tider med omgivelses-stress, som øker sjansene for at en eller annen spesiell mutasjon vil løse problemet for noen celle eller celler i populasjonen, og tillate dem å overleve utfordringen. Mens dette feil-tilbørlige systemet kan synes mot-intuitivt på ett nivå, så kan disse mutasjons-genererende DNA-polymeraser i SOS-systemet faktisk konstiturere essensiell ‘hardware’ i cellens defensive rustning. (59)
Fra Shaphiros synspunkt, eksemplifiserer ikke denne overlevelses-strategien darwinistisk tilfeldighet, men heller sofistisk preprogrammering, et “apparat som selv de minste celler besitter” for å vedlikehold overlevelse. (60) Den nøye regulerte uttrykket av SOS-tilsvaret gir også bevis for at celler benytter systemet bar når det er nødvendig.” (61) Shaphiro argumenterer at disse og andre slag av styrte, heller enn tilfeldige genetiske endringer og tilsvar til stimuli inntreffer under ‘algoritmisk kontroll’. Han beskriver cellen som en sann-tids fordelings-computer, som implementerer diverse “hvis-så” subrutiner. Dette utfordrer uttrykkelig en av de tre neo-darwinistiske nøkkel-elementene: påstanden at mutasjoner og variasjoner inntreffer på strikt tilfeldig vis.

De siste 15 årene har Shaphiro publisert en serie fascinerende artikler om hvordan de nylig oppdagede kapasitet celler har til å styre eller regulere genetiske endringer de trenger for å overleve i et interval av miljømessige forhold. Hans arbeid representerer en lovende aveny av ny biologisk forskning, som bringer ny innsikt i hvordan cellens informasjons prosesserings-system modifiserer og styrer uttrykket av dens genetiske informasjon i sanntid, som tilsvar på ulike signaler. Kunne den da også indikere en løsning på problemet med opprinnelsen til informasjonen, som er nødvendig for å bygge en kroppsplan? Det kunne den bortsett fra ett spørsmål, som i motsetning til hvordan Shaphiro eller briljant karaktererer hvordan organismer modifiserer seg selv.

Det spørsmålet:

Bilde 4. Hvor kom informasjonen fra?

Hvor kommer programmeringen -den algoritmiske kontrollen -som redegjør for hvorfra den “preprogammerte tilpasning-aktiviteten” til levende organismer kommer fra. Vi kjenner bare til en slik kilde for slik programmering. Vår uniforme og gjentatte erfaring bekrefter at de eneste kilder til slike informasjonsrike programmer, er intelligent aktivitet. Eller som informasjons-teoretikeren H. Quastler formulerer det: “dannelse av ny informasjon er vanligvis assosiert med bevisst og rasjonell aktivitet.” (62)

Likevel, til tross for vel-etablert kausal forbindelse mellom intelligens og informasjonsrike-systemer, forblir Shaphiro og andre talsmenn for EES fast knyttet til rent naturlige eller materialistiske forklaringer. Stuart Kaufmann, Michael Lynch, Eva Jablonska og Charles Marshall, ville alle, i likhet med Shaphiro, flatt benekte hever betraktning av en intelligent årsak som forklaring til opprinnelse av nødvendig informasjon til å produsere nye livsformer eller kroppsplaner hos dyr. Likevel forutsetter de, som vi har sett, pre-eksistensen av informasjonsrike systemer (genetiske og/eller epi-genetiske), uten å forklare hvor slik informasjon kom fra.

Lenke til: ‘The Evoution Revolution’ av dr. Lee Spetner her.

Bilde 5. Eks. på immunsystem i funksjon

Referanser:

55. James A. Shaphiro, Evolution: A View from the 21st Century (Upper Saddle River, NJ: ET Press Science, 2011), 2

56. Shaphiro erkjenner at neo-darwinistisk insistering om absolutt tilfeldighet oppsto av fiolsofiske, ikke empiriske (eller observatoriske) grunner, som har å gjøre med ‘overnaturlig inngrep” i opprinnelsen av organismer.

59. James A. Shaphiro, Evolution: A View from the 21st Century (Upper Saddle River, NJ: ET Press Science, 2011)

60. James A. Shaphiro, Evolution: A View from the 21st Century (Upper Saddle River, NJ: ET Press Science, 2011)

61. Som biolog B. Michel observerer: “Det er klart viktig for bakterier å beholde alle nivåer av SOS-responsitivitet under nøye kontroll. Det er ingen nytte for organismen ved å benytter feil-tilbøyelige polymeraser lenger enn høyst nødvendig.” (B. Michel, “After 30 Years, the Bacterial SOS Responsive System Still Surprises Us,” PloS Biology 3 (2005): 1175).

62. H. Quastler, The Emergence of Biological Organization (New Haven, CT: Yale University Press, 1964), 16

Oversettelse og bilder ved Asbjørn E. Lund