Contact info
Word
Research
   Publications
Studies
Free Software
Hobbies
Articles
Photography
About me
   Curriculum Vitae

©Marko Grönroos, 1998

USENET News sfnet.keskustelu.evoluutio

Säie: Molekyylikoneista

"Kauko Manner" <manner AT nic PISTE fi> writes: > Proteiinit muodostuvat toisiinsa liittyneistä aminohapoista, joita > on 20 erilaista. Proteiini voi koostua noin viidestäkymmenestä > tuhanteen aminohaposta. Proteiinivaihtoehtoja on valtava määrä (luku > jossa on yli 100 000 numeroa ). 100 000 numeroa? Tuskin sentään. Summa 20^50 + 20^51 + ... + 20^1000 on 1300-numeroinen. Toki valtavan suuri silti. Tuo eri aminohapposekvenssien lukumäärä tosin ei ole relevantti, koska pienillä eroilla ei yleensä ole merkitystä ja (hyvin) monesta hyvinkin erilaisesta sekvenssikombinaatiosta voi syntyä samaan käyttöön sopiva proteiini. Pääkysymys lienee se, kuinka suuri osa satunnaisista proteiineista on hyödyllinen *johonkin*. Siksi tuollaisilla numeroilla ei ole hitusenkaan merkitystä. Stuart Kauffman on arvioinut proteiinien universaalin "molekyylityökalulaatikon" kooksi luokkaa 10^8-10^14. Immuunijärjestelmän peptideillä (tms) tuon avaruuden koko oli muistaakseni kokeellisestikin arvioitu luokkaan 10^8. Lisäksi proteiinien evoluutio ei ole täysin satunnaista, vaan villeissäkin mutanteissa saattaa olla säilynyt aikaisemmasta muodosta sellaisia yleispiirteitä, jotka kasvattavat sen soveltumisen todennäköisyyttä *johonkin* asiaan. Ajattele vaikka työkaluja. Ne ovat kaikki kovia ja monet ovat pitkulaisia ja raskaita, joten hyvin suurta osaa niistä voi käyttää vasarana tai vipuvartena tai painona tai kiilana tai salpana tai heittoaseena tai verkonpainona vaikka ne menisivät rikki, vaikkei niitä olekkaan tarkoitettu siihen. Tämän voi tarkistaa hyvin helposti -- vertailee hyvinkin eri asioita tekevien proteiinien sekvenssejä. Jos uusiokäyttöä ei ole tapahtunut, ei sekvensseistä pitäisi löytyä tilastollisesti merkittäviä yhtäläisyyksiä. Tällöin tämä evolutiivinen selitykseni olisi vaikeuksissa. Tuo, paljonko eri tehtävissä toimivissa proteiineissa on yhtäläisyyksiä, ei ole tieteellinen mysteeri. Jätän asian selvittämisen ja päättelyn loppuosan harjoitustehtäväksi, mukaan lukien sen seikan merkityksen suunnittelu-hypoteesille, että erilaisten proteiinien väliltä löytyy samankaltaisia osia. > "Kun valo osuu verkkokalvoon, fotoni absorboituu 11-cis-retinaali-nimiseen > orgaaniseen molekyyliin, jolloin se järjestäytyy pikosekunneissa > trans-retinaaliksi. Sen muodonmuutos aiheuttaa muodonmuutoksen proteiinissa, > rodopsiinissa, johon se on tiukasti sidoksissa. Proteiinin muodonmuutoksen > seurauksena sen käyttäytyminen muuttuu. Muuttunut proteiini kiinnittyy nyt > toiseen proteiiniin nimeltään transdusiini. Ennen liittymistään rodopsiiniin > transdusiini oli tiukasti sidoksissa pieneen orgaaniseen molekyyliin nimeltä > GDP. Mutta kun transdusiini sitoutuu rodopsiiniin, GDP irtoaa > transdusiinista ja molekyyli nimeltä GTP kiinnittyy transdusiiniin. ...ja piiitkä ketju jatkuu... Tämäkö on mielestäsi suunniteltua? Minusta ei. Jos minä olisin suunnitellut tuon, olisin jättänyt tuollaiset ihmeelliset väliportaat pois. Vaikkapa yksi ionikanavan muodostava proteiini, joka avaa itsensä aina kun siihen osuu fotoni. Mitä sitä turhaan useampia. Evolutiivisesti ajateltuna yksinkertaiset ratkaisut eivät välttämättä ole todennäköisimpiä, kenties aivan päinvastoin. Aina ei synny sattumalta juuri tiettyyn käyttötarkoitukseen sopivaa proteiinia, vaan yksi joka jotenkuten tekee yhtä ja toinen joka sopivasti tekee toista. Niiden ketjua voidaan sitten lähteä optimoimaan. Evoluution voisi siten odottaa synnyttävän pitkän ketjun ex-tempore - liimaratkaisuja Taas voi verrata, kumman mallin ennuste toteutuu havainnoissa. > Toista kalvomolekyyliä, joka sitoo cGMP:n, kutsutaan ionikanavaksi. Se > toimii porttina, joka säätelee solussa olevien natriumionien määrää. Tämän portaan voi ainakin jättää pois laskuista, koska ionikanavat ovat kaikissa soluissa tarpeellisia. Hermosoluissa neurotransmissioon ja muissa soluissa mm. osmoottiseen säätelyyn. Niitä ei siis tarvita erityisesti näkökykyyn, joten kyseessä ei ole redusoitumaton kompleksisuus. Sama pätee cGMP:hen ja samoin cGMP availee ionikanavia monissa muissakin tarkoituksissa. Varsinaisia yleisproteiineja. > Tämä aiheuttaa sähkövarausten epätasapainon solun kalvossa, jolloin > syntyy sähkövirta joka johdetaan näköhermoa myöten > aivoihin. Näkökyky syntyy aivojen tulkitessa nämä sähkövirrat. Vaikka aktiopotentiaali perustuukin paikallisiin potentiaalieroihin ja sähkövirtoihin, ei näköhermon signaalinkuljetus perustu siihen, että se olisi johde, jonka läpi kulkisi sähkövirta. Tuollaisilla epätarkkuuksilla menettää katu-uskottavuuden nopeasti. > Mutaatioita tapahtuu pääasiassa solunjakautumisen aikana. Mutaatiotaajuus on > yksi mahdollisuus 1 100 miljardista DNA-juosteen nukleotidin emäsparia ja > solunjakautumista kohti (Scherer Junker: Evoluutio kriittinen analyysi, > Datakirjat, 2000, s.102). Sama mutaatiotaajuus pätee suunnilleen myös geenin > kaksinkertaistumiselle. > Korkeintaan joka tuhannes mutaatio on eliölle hyödyllinen ja > näistäkin ehkä vain joka tuhannes osuu verkkokalvossa toimivien > proteiinien muodostumista koodaavaan DNA-jaksoon. *Nyt* verkkokelvossa toimivien proteiinien. Mutta huomaa, että nuo proteiinit ovat voineet syntyä melkein mistä tahansa muista proteiineista. Tuolla on siten merkitystä lähinnä myöhemmälle optimoinnille. > Koska geeni ohjaa proteiinin muodostumista, transdusiinia varten pitää saada > aikaan uusi geeni. No ei, jos alkuperäisen geenin ei tarvitse enää tuottaa alkuperäistä tuotetta yhtä välttämättä kuin uutta tai jos uusi proteiini toimii edelleen vanhaankin tarkoitukseen. > Tämä onnistuu siten, että ensin tapahtuu jonkin entisen geenin > kaksinkertaistuminen edellämainitussa jaksossa ja sitten ainakin > yksi mutaatio jossakin tämän geenin emäsparissa. Ei se nyt niin kamalan epätodennäköistä ole. Esimerkiksi geenin kaksinkertaistuminen tuottaa joskus ihmisiä, joilla on kolmen sijasta neljää erilaista tappisolua, mikä parantaa värierottelukykyä. > Jos yhden eliölinjan yksilöllä tapahtuu 100 sukusolun jakaantumista > vuodessa, niin aikaa tarvitaan 10 miljardia vuotta, jotta toivottu > mutaatio tapahtuisi mainitulla todennäköisyydellä. Tässä juuri nämä epätodennäköisyyslaskelmat menevät harhaan -- evoluutiossa ei ole mitään "toivottuja mutaatioita". Sopeutuminen ympäristöön voi tapahtua rajattoman monella eri tavalla, minkään tietyn ominaisuuden kehittyminen ei ole taattua ja varsinkin sen kehittyminen juuri tietyllä tavalla on hyvin epätodennäköistä. Sama juttu kuin "ihmeissä" -- epätodennäköisiä asioita tapahtuu väistämättä paljon koska erilaisia mahdollisuuksia on paljon. > Tiedemiespiireissä tällaisista selityksistä käytetään nimeä A > Just-So Story eli näinhän se käy-juttu. Tällä tarkoitetaan niitä > helppoheikkimäisiä simsalabim-selostuksia, joilla monimutkaisen > järjestelmän vaatima yksityiskohtainen syntykuvaus yritetään > kuitata. No eihän kukaan oikeasti aivan tarkasti tiedäkään miten silmä (tms) on kehittynyt, joten selitykset kulkevat usein hypoteesin tasolla. Kuitenkin, jos joku väittää ettei kehitystä olisi *mitenkään* voinut tapahtua, nämä hypoteesit toimivat erinomaisesti vastaesimerkkinä -- yksi suht mahdollinen tapa kumoaa "mitenkään". Silmän tapauksessa on kyseessä vähän muutakin kun arvaus -- eri kehitysaseista voidaan nähdä viitteitä muilla lajeilla ja lisäksi on geneettisiä sukupuita joita seurata. > Tieteen on oltava vapaa materialistisista ja uskonnollisista > ennakkokäsityksistä ja seurattava havaintoaineistoa sinne, minne se näyttää > johtavan. Juuri näin, tuon kun saisi perille kaikille. Kuitenkin ainakin monet tunnetut kreationistit, kuten Leisola, tuntuvat katsovan että uskonnolliset ennakkokäsitykset ovat tieteessä aivan ok juttu. > Nyt biokemistit ovat löytäneet selvän merkin korkeammasta > älykkyydestä eliöiden molekyylikoneiden mikromaailmasta. Selvän merkin ainoastaan kiihkouskonnollisten purppuralasien läpi. -- -- Marko Grönroos, magi<at>iki.fi (http://www.iki.fi/magi/)

Edellinen säie: Ristiriita on epätotuuden merkki
Seuraava säie: Pihlajan lehdet
[Muut säikeet] [Muut uutisryhmät]