Rappeutumisteoria ja kreationismin oikeutus

04.05.2010 - Niko Seppola

1) Kreationismin "rappeutumisteorian" kummallisuus. Miten ihmeessä kreationistisen rappeutumisoletuksen mukaisesti informaatio pienenee väistämättä: miten siis huonontuneet yksilöt voivat menestyä luonnossa ja syrjäyttää "rapeutumattomat" yksilöt? Kuinka huonommin menestyvä voi olla luonnossa parempi kuin paremmin menestyvä eli vähemmän rappeutunut?

2) Jos evoluutioteoria ei pitäisi paikkansa, mikä oikeuttaa kreationismin? Miksi juuri se on oikea tapa nähdä elämän synty, eikä esim. muiden uskontojen selitykset tai vaikkapa lentävän spagettihirviön luoma elämä?

Vastaus:

04.08.2011

 Kiitos kysymyksestäsi!

Miten ihmeessä kreationistisen rappeutumisoletuksen mukaisesti informaatio pienenee väistämättä: miten siis huonontuneet yksilöt voivat menestyä luonnossa ja syrjäyttää "rapeutumattomat" yksilöt? Kuinka huonommin menestyvä voi olla luonnossa parempi kuin paremmin menestyvä eli vähemmän rappeutunut?

Tämä kummallisuus aiheutuu valitettavasta väärinkäsityksestä. Kun puhumme rappeutumisesta, emme suinkaan tarkoita ensisijaisesti eliön elinkelpoisuuden heikentymistä, vaikka tämä saattaakin kuulostaa kummalliselta. Rappeutumisella tarkoitamme perintötekijöiden muutoksista johtuvaa eliön elimien, rakenteiden tai geneettisten elementtien täsmällisen toiminnan heikentymistä tai tuhoutumista.

Tämä tietysti herättää kysymyksen, että miten täsmällisen toiminnan heikentyminen tai tuhoutuminen voi olla mitään muuta kuin elinkelpoisuuden heikentymistä? Tämä on kuitenkin mahdollista hyvinkin helposti, sillä elinkelpoisuus on aina riippuvaista ympäristön olosuhteista. Sellainen monimutkaisen toiminnon tuottava rakenne, josta on yleensä eliölle etua, voi muuttuneessa ympäristössä olla eliölle haitallinen.

Tätä voidaan havainnollistaa seuraavalla esimerkillä: Puhelinfirma valmistaa kalliita älypuhelimia, jossa on kaikki mahdolliset ominaisuudet, ja enemmänkin. Puhelimia myydään lähinnä rikkaille länsimaisille kuluttajille, jotka ovat valmiita maksamaan siitä, että he saavat paljon tarpeettomiakin ominaisuuksia, kunhan heillä on valmiina kaikki se, mitä voisivat kuvitella joskus tarvitsevansa. Kuitenkin firman johto päättää tehdä uuden aluevaltauksen kehitysmaihin: firma alkaa valmistaa halpoja peruspuhelimia, joissa on vain välttämättömät perusominaisuudet, jotta puhelinten hinta saadaan alas, ja näitä saadaan samalla tuotettua valtavat määrät.

Näin uuden kohderyhmän (vrt. ympäristö) tarpeet ja resurssit (vrt. valintapaineet ja ekologiset lokerot) aiheuttivat sen, että tiettyjen toimintojen häviämisestä tai heikkenemisestä (vrt. toimintojen rappeutuminen) oli myynnin kannalta etua (vrt. elinkelpoisuuden kasvu).

Eliömaailmassa tällainen rappeutumisprosessi on toisinaan erityisen hyvin nähtävissä:

1. Tuulisilla saarilla hyönteisillä on lentäessään suuri riski ajautua tuulen mukana avomerelle kuolemaan. Toisinaan syntyy kuitenkin yksilöitä, joiden siivet ovat geneettisten mutaatioiden takia joko surkastuneet tai ne puuttuvat kokonaan. Nämä yksilöt eivät kykene lentämään, ja selviävät todennäköisemmin hengissä, tuottaen keskimäärin enemmän jälkeläisiä kuin lentävät yksilöt, ja lopulta saarella ei välttämättä ole siivellisiä hyönteisiä lainkaan. Näin siipien puuttumisesta on muuttuneissa ympäristöolosuhteissa yksilölle etua, vaikka kyseessä onkin ilmiselvästi toimivan rakenteen rappeutuminen.

2. Pimeissä luolissa kalat eivät pysty uimaan hyödyntäen silmiään, joten huonosti näkevät yksilöt pärjäävät yhtä hyvin kuin hyvin näkevät yksilöt. Jos yksilön silmät eivät perinnöllisen mutaation takia kehity kunnolla, silmien päälle voi jäädä kerros ihoa, joka suojaa herkästi haavoittuvia silmiä vaurioilta. Koska kalat eivät tarvitse silmiään, tästä muutoksesta on luonnonvalinnan kannalta hyötyä. Poikkeuksellisissa olosuhteissa silmien surkastuminen on hyödyllinen muutos, vaikka kyse onkin toimivan rakenteen rappeutumisesta.

3. Mycoplasma genitalium on ihmisen limakalvoilla elävä loisbakteeri. Limakalvo toimii bakteerille seisovana pöytänä josta se saa käytännössä kaikki tarvitsemansa ravintoaineet. Sen ei siis tarvitse itse ylläpitää ravinteita tuottavia aineenvaihduntakoneistojaan, joiden ylläpito vie turhaan resursseja. Monimutkaisista aineenvaihduntajärjestelmistä luopuminen on siis ollut bakteerin kannalta hyödyllinen muutos, vaikka järjestelmät ovatkin toimineet täysin moitteettomasti, ja niistä luopuminen on samalla rappeutumista. Mycoplasma olikin pitkään yksinkertaisin tunnettu solu.

Ei ole myöskään vaikea nähdä, miksi täsmällisen toiminnan heikentäminen tai tuhoaminen on suhteellisen helppoa: toimivan koneen voi hajottaa mielivaltaisen monilla tavoilla. Tähän verrattuna uuden monimutkaisen toiminnon rakentaminen on aina työlästä, koska tietyn toiminnan toteuttavia ratkaisuja on lopulta hyvin vähän suhteessa toimimattomiin ratkaisuihin. Toimivan uutuuden keksiminen on haastavaa jo päämäärätietoiselle insinöörillekin, mutta vain yhden askeleen kerrallaan "näkevälle" luonnonvalinnalle se on hiukankin monimutkaisten toimintojen kohdalla jo käytännössä täysin mahdotonta.

Lopulta rappeutuminen johtaa kuitenkin myös elinkelpoisuuden heikkenemiseen, varsinkin sellaisissa olosuhteissa, joissa jo rappeutuneista ominaisuuksista olisi jälleen hyötyä. Kehitysmaihin optimoitu halpa peruspuhelin ei siis ole kilpailukykyinen älypuhelinten markkinoilla, eikä kilpailukykyyn tarvittavien ominaisuuksien hankkiminen onnistu ilman insinöörien ahkeraa suunnittelutyötä. Näiden ominaisuuksien hankkiminen takaisin on ongelmallista, sillä pelkkä hyödyllisyys ei vielä synnytä uutta toimintoa.

Silloin kun valintapaineet ovat erittäin suuria yhden ominaisuuden optimoimiseksi, valinta ei kykene samalla karsimaan lievemmin valintaetuun vaikuttavia muita haitallisia ominaisuuksia, kuten perinnöllisiä sairauksia. Näitä onkin havaittu erityisesti pitkälle jalostetuilla eläinroduilla.

Rappeutumisessa informaatio pienenee siis väistämättä silloin, kun valinta ohjaa muutosta toimintojen karsimisen suuntaan. Käytännössä kaikki tuntemamme esimerkit voimakkaista valintaeduista ovat tällaisia.1 Silloin, kun valinta suosisi uusia monimutkaisia toimintoja ja niiden vaatimaa informaatiota, mutaatiot eivät käytännössä kykene tarjoamaan tällaisia uutuuksia. Niiden syntyminen on yksinkertaisesti liian epätodennäköistä.

Rappeutuminen voi pysähtyä periaatteessa silloin, kun valinta ei suosi minkäänlaista muutosta, vaan populaatio on juuri sellaisenaan hyvin sopeutunut ympäristöön. Silloin valinta yleensä karsii rappeuttavat muutokset pois. Rappeutuminen voi hidastua myös risteytysten kautta, jos rappeutuneiden geenien sijaan saadaan vähemmän rappeutuneita.

Käytännössä näissäkään tilanteissa rappeutumista ei voida täysin estää, vaan sitä voidaan parhaassakin tapauksessa vain hidastaa. Rappeutuneet ja lievästi haitalliset geenit pääsevät edelleen leviämään niin sanotun "neutraalin evoluution" kautta. Tällaisessa geneettisessä ajautumisessa yksittäisen rappeuttavan muutoksen vaikutus eliön selviämiseen on niin pieni, että luonnonvalinta ei pysty kontrolloimaan niiden leviämistä. Aina välillä joku rappeutunut geeni korvaa alkuperäisen populaatiossa puhtaasti sattumanvaraisen leviämisen kautta. Vaikka nämä lievästi haitalliset mutaatiot eivät yksinään heikennä eliön elinkelpoisuutta, ne voivat kuitenkin aiheuttaa kasautuessaan monia perinnöllisiä sairauksia.

Rappeutumisesta tekee kuitenkin erityisen väistämätöntä se havainto, että geeneissämme tapahtuu enemmän mutaatioita, kuin luonnonvalinta kykenee seulomaan. Uusien tutkimusten mukaan me kaikki olemme mutantteja, sillä jokaisella ihmisellä on keskimäärin 60 uutta vanhemmiltaan perittyä mutaatiota.2, 3, 4 Luonnonvalinta kykenisi karsimaan haitalliset mutaatiot pois vain, jos niitä olisi korkeintaan joka toisella henkilöllä. Silloinkin yksittäisen mutaation pitäisi olla riittävän haitallinen, jotta sillä olisi tilastollista merkitystä yksilön eloonjääntiin. Rappeutumattomat eliöt syrjäytyvät rappeutuneempien tieltä myös siksi, että meidän geenimme eivät "kilpaile" isovanhempiemme geenejä vastaan, vaan oman sukupolvemme kilpailevia geenejä vastaan. Kilpailussa "rikkinäiset puhelimet" ottelevat keskenään, eivätkä ne käy kilpailua siitä, kuka onnistuu säilyttämään viestin virheettömänä, vaan siitä, kenen virheet ovat vähiten tappavia. Kilpailua ei siis käydä todellisuudessa rappeutuneiden ja rappeutumattomien yksilöiden välillä, sillä me olemme kaikki "mutantteja".

Kehotamme lukijoita tutustumaan tarkemmin rappeutumisteorian sisältöön myös aikaisempien kirjoitustemme pohjalta:

2) Jos evoluutioteoria ei pitäisi paikkansa, mikä oikeuttaa kreationismin? Miksi juuri se on oikea tapa nähdä elämän synty, eikä esim. muiden uskontojen selitykset

Me uskomme että kreationismi on kaikkein selitysvoimaisin vaihtoehto, eli että kreationismin pohjalta olisi kaikkein todennäköisintä, että maailma on juuri tällainen. Odotamme lukijoidenkin päätyvän siihen näkemykseen, jota todistusaineisto tukee parhaiten. Esimerkiksi useiden uskontojen näkemys ikuisesta maailmankaikkeudesta on ristiriidassa tieteellisten havaintojen kanssa, joiden mukaan maailmankaikkeudellamme on täytynyt olla alku. Monet uskonnot puolestaan ovat kreationistisia, eli niissä esiintyy jonkinlainen luominen.

tai vaikkapa lentävän spagettihirviön luoma elämä?

Itse asiassa jopa oppi lentävän spagettihirviön _luomasta_ elämästä on määritelmällisesti kreationismia, eli luomisoppia. Kreationismia ei siis tule kilpailuttaa lentävän spagettihirviön kreationismia vastaan, koska se olisi samanlainen kategoriavirhe, kuin jos kysyisi: "kumpi on parempi juoksemaan: eläin vai aasi?" Sen sijaan lentävän spagettihirviön kreationismia voidaan kilpailuttaa vaikkapa raamatullisen kreationismin kanssa.

Lentävä spagettihirviö on vain käytännössä sellainen selitys, joka ennustaa ainoastaan että kaikki todistusaineisto viittaa johonkin muuhun kuin lentävään spagettihirviöön. Mikään todiste ei oikeastaan siis edes voi tukea lentävän spagettihirviön olemassaoloa. Vaikka lentävä spagettihirviö onkin siis määritelmällisesti kreationismia, se ei ole vakavasti otettava kreationismin muoto, eikä sitä ole sellaiseksi tarkoitettukaan.

Lähdeviitteet
  1. Behe, M.J. 2010. Experimental Evolution, Loss-of-Function Mutations, and ‘The First Rule of Adaptive Evolution.Quarterly Review of Biology 85, 419-445.
  2. Conrad D. F. et al., Variation in genome-wide mutation rates within and between human families, Nature Genetics 43, 712-714 (2011); Katso myös: http://www.sciencedaily.com/releases/2011/06/110613012758.htm
  3. Contamination of the genome by very slightly deleterious mutations: why have we not died 100 times over? Alexey S. Kondrashov http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022519385701671
  4. The high spontaneous mutation rate: Is it a health risk? James F. Crow http://www.pnas.org/content/94/16/8380.full.pdf+html