Dette innlegget sto på trykk i Vårt Land 29.07.2005, og publiseres elektronisk på HonestThinking.org etter avtale med forfatteren.
Se også relaterte artikler.
Av Jarl Giske, professor i biologi, Universitetet i Bergen.
Per A Larssen utfordrer meg i VL 26.7. til å drøfte hvordan det kan ha seg at alle aminosyrer i alle proteiner er venstre-dreide (av L-formen). Aminosyrer er byggesteiner i proteiner. Et lite protein består av noen titals aminosyrer, mens et stort protein kan bestå av mange hundre. Kreasjonistene bruker ofte proteinet cytokrom c med 101 aminosyrer som eksempel på tilfeldighetenes umulige jobb i evolusjonen. Argumentet er at det finnes 20 aminosyrer, og 19 av disse forekommer naturlig i en L- og en D- form. Derfor er det 39 mulige valg av aminosyre til hver plass på et protein. Når lengden er 101, så blir det 39101 =5 ∙10160 mulige forskjellige aminosyresekvenser, der bare 1 av dem er den rette. Så skal jeg forklare hvordan dette skjedde av seg selv, og hvorfor det alltid er L-formene som finnes i biologiske molekyler, selv om D-formene er like lett å danne og finnes naturlig.
Det kan jeg jo ikke. Og ikke bare fordi jeg ikke er molekylærbiolog og bare har basal innsikt i denne type biokjemi. Det er jo ingen som vet hvordan liv oppsto, selv om vi har mange teorier som kan forklare hvordan det er mulig. Men siden vi ikke kan vite hvilken av dem som er den rette, så sitter vi igjen med flere mulige løsninger. Og slik er det for veldig mange spørsmål knyttet til de veldig tidlige prosessene i evolusjonen. Vi har ingen harde bevis for det ene eller det andre, bare indisier vi kan trekke fra moderne biokjemiske prosesser i nålevende organismer.
Men likevel så er situasjonen ikke slik som kreasjonistene beskriver i sine regnestykker. For det første er det ikke sikkert at det bare var venstredreide aminosyrer som var i bruk da livet oppsto. Det finnes bakterier som bruker både venstre- og høyredreide aminosyrer. Aminosyrer som er funnet i meteoritter fra verdensrommet, som altså har blitt dannet uten biologiske prosesser, viser en overvekt av L-varianter. Fysikere antar at dette kan skyldes polarisert lys og/eller beta-stråling. Disse faktorene kan også ha påvirket forholdet mellom L- og D-variantene på Jorda, før vi fikk en beskyttende atmosfære. Kreasjonistenes eksempel baserer seg også på at det skal være like lett å hekte på en L- som et D-variant av en aminosyre på en proteinstreng. Denne tanken er en god første-gjetning dersom vi ikke vet noe om de kjemiske forholdene, men etter hvert vet vi litt som rokker denne antakelsen. Vi kjenner nå til flere ”peptid-replikatorer” som er selektive, dvs at de ikke blander L- og D-former i peptid-produksjonen. (Et peptid er en kort rekke av aminosyrer, altså et mini-protein.). Vi vet også at dersom sukkeret i RNA-molekylet er av D-form, så vil RNA selektere for L-aminosyrer i proteinsyntesen. Den samme effekten kan oppnås dersom RNA-molekylet er bundet til en overflate, da vil også L-varianten foretrekkes.
Livet oppsto ikke i form av en moderne bakterie med et ferdig cytokrom c. Det er langt større grunn til å tro at de første proteinene besto av 8 enn av 100 aminosyrer. Å få 8 venstredreide aminosyrer sammen i ett protein blir det samme som å kaste mynt og krone, og få mynt 8 ganger på rad. Sannsynligheten for dette er 0,58 = 1 av 256. Men dette betyr ikke at du må kaste 256 ganger for å få det til! Prøv selv å få 4 ganger mynt på rad. Sannsynligheten for dette er 1:16. Men du kan prøve som jeg hvor mange ganger du må kaste før du får 4 mynter i rekkefølge. Først tok det 7 forsøk før MMMM dukket opp, deretter 5, så 6 og så bare 3. Saken er at i hvert 16. tilfelle ville MMMM dukket opp i første forsøk! Så om det tar et minutt å gjennomføre et forsøk med 4 myntkast, så ville det bare ta noen få minutt å få MMMM. Tenk så at du ikke er alene, men får med deg noen venner. Da er dere nesten garantert å få MMMM i løpet av et par minutt. Og tilsvarende vil du bare trenge et fotball-lag for å få fram 8 M-er på kort tid. Og skulle du trenge 101 mynt-kast på rad, så er det bare å engasjere all verdens kinesere. Da har du svaret på meget kort tid. Kreasjonistenes regnestykke er basert på at du gjennomfører ett og ett forsøk, mens biologien har evolvert ved at svært mange forsøk har foregått samtidig. Dessuten er det slik at de fleste proteiner inneholder områder der det ikke spiller noen rolle hvilken aminosyre som er der. Ofte skal aminosyrene bare skape avstand mellom de aktive delene av et protein, og da er det ikke så nøye hva som lager denne avstanden. Dette reduserer også sterkt hvor vanskelig det er å danne et protein på tilfeldig måte.
De biologiske proteinene kan ikke forstås ut fra aminosyrene de er satt sammen fra, de må også forstås ut fra genene som koder for dem. Og disse genene er hele tiden gjenstand for seleksjon. Organismer som har gener som koder for mer velfungerende proteiner enn andre organismer, har lettere for å overleve og lettere for å danne etterkommere enn sine konkurrenter. Neste generasjon vil da være endret, ved at den gjennomsnittlige kvaliteten i proteinproduksjonen i bestanden har økt. Mutasjoner og rekombinasjoner bidrar i hver generasjon til å skape nye gen-kombinasjoner, og selv om de fleste mutasjoner ikke er av det gode, så vil dette på sikt føre til at forbedringer av protein-produksjonen oppstår og sprer seg i bestanden. Kreasjonistene fnyser av slike argument, for ”som kjent er jo alle mutasjoner skadelige eller nøytrale”. Her tar de fundamentalt feil, og ingeniører, matematikere og fysikere bruker nå mutasjoner og rekombinasjoner som søkemetode for å finne gode løsninger på de mest komplekse tekniske problemer. En av disse metodene kalles genetiske algoritmer, og den har jeg brukt mye til å finne løsninger på problemer som er så komplekse at klassiske matematiske analysemetoder må gi tapt. Kort fortalt kan matematisk analyse finne den perfekte løsning på et problem av lav eller moderat kompleksitet, mens genetiske algoritmer kan finne en brukbar løsning på et problem av meget høy kompleksitet. Vi vet dog aldri om det kanskje finnes enda bedre løsninger. Jeg har brukt genetiske algoritmer til å søke etter en god løsning på et problem der verdens raskeste datamaskin ville måtte bruke mer enn universets alder på å finne den perfekte løsning. Min lille PC hadde svaret etter et par timer.
En beslektet metode, kalt genetisk programmering, kan ikke bare finne en god løsning, den kan også evolvere fram stadig mer komplekse og robuste løsninger. Denne metoden etteraper dermed den biologiske evolusjonen på et svært illustrativ måte. Slik har også alle komplekse biologiske strukturer evolvert, ved at genene som koder for dem har gått gjennom en milliard-årig tilpasningsprosess. Sant og si så trenger ikke denne prosessen annet enn utfordringer (som premierer endringer i genene), mutasjoner og tid. Men hastigheten øker med antall konkurrerende biologiske enheter, og den øker også når mutasjonene får hjelp av rekombinasjoner.
Jeg kan ikke forklare hvorfor vi nesten utelukkende har L-former av aminosyrer i proteiner. Til det mangler vi alt for mange detalj-kunnskaper fra Jordas barndom. Men jeg ser ingen fundamentale problemer som ikke kunne løses ved gradvis adaptasjon for å komme dit vi er i dag.
Jeg vet meget godt at jeg ikke kan overbevise en som ikke vil la seg overbevise. Jeg har selv strevd med evolusjon-spørsmålet som ung student. Da leste jeg Wilder-Smiths bøker og ble overbevist om at evolusjonsteorien ikke holdt vann. Etter et par års biologistudier gikk jeg tilbake til de samme bøkene, og nå var jeg forundret over at en mann som skrøt av flere doktorgrader kunne skrive slik som han gjorde. Visste han ikke bedre? Min holdning var at når den allmektige og gode Gud hadde skapt verden, så måtte all søking etter kunnskap være av det gode. Jeg gikk derfor i gang med dette stoffet uten frykt for hva jeg kunne finne, for sannheten måtte være på Skaperens side. Ære være alle ”kreasjonister” som mener det samme, og som ønsker å sette seg inn i disse spørsmålene. Men det tar tid og innsats! Man kommer ikke utenom å lese faglitteratur! Et godt sted på nettet er www.talkorigins.org. Her står grundige artikler om mange av skapelse/evolusjonsspørsmålene. Men det nytter ikke uten å ha lest evolusjonsdelen av ei biologi-lærebok for universitetet. Og før det, bør nok biologi-pensum fra videregående skole være unnagjort. Det finnes dessverre ingen snarveier til forståelse, men det finnes dessverre snarveier til meninger.
Tilbake til HonestThinking.org