Răspunsul
la întrebarea lui Simmons este pozitiv, evident, asta lăsând intenţionalismul
formulării de-o parte : ideea lui Simmons că trebuie 10, 100 sau
1000 de "pasi evolutivi", sau de "mutatii genetice", pentru
a obtine alături de o structură scheletică modificată, adică
una nouă, si muschii, nervii, tendoanele, ligamentele, reteaua de vase
sanguine başca pielea care să le acopere si servească, nu
face decât să demonstreze, dacă mai era nevoie, că Simmons n-a
înteles încă teoria evolutiei (asa cum arată ea după
sinteza cu genetica si biologia moleculară) desi se grăbeste s-o
critice! Simmons se mai luptă încă cu darwinismul
sec. al XIX-lea... Dar am mai arătat asta deja un pic mai sus, dând
numeroase exemple si citate din diverse lucrări, atunci când vorbeam
despre originea noilor structuri în modificări intervenite în
perioada embrionară, modificări apărute ca urmare a
mutatiilor intervenite asupra genelor regulatoare. Dacă n-a fost încă
suficient de convingătare argumentatia precedentă în acelasi sens,
promit că cea care urmează e cu sigurantă (vedeţi în
special acolo unde scrie despre "progresie corelată"!), ea
fiind un pasaj extrem de interesant dintr-o lucrare de embriologie (biologia
dezvoltarii) :
"Les interactions inductives et la formation de nouvelles
structures
En plus d'exercer des contraintes au cours du développement,
des interactions inductives
peuvent être modifiées pour produire des nouveautés dans l'évolution. Walter Garstang a été le premier à proposer cette idée. Durant les premières
décennies du vingtième siècle, la voie
principale permettant d'établir une relation entre l'embryologie et l'évolution était celle de la lois biogénétique de
Ernst Haeckel. Garstang a fait une critique éblouissante de cette loi en 1922 montrant qu'elle
était incompatible avec la génétique de Mendel et avec les observations provenant de l'embryologie, (Garstang renversa la loi biogénétique
: l'ontogénie ne récapitule pas la phylogénie, elle crée
la phylogénie. Les animaux qui sont apparus
tardivement dans l'évolution ne sont pas nés d'une addition terminale sur
une phylogénie existante. Au contraire, ils sont apparus
à cause de mutations qui ont affecté les interactions de modules déjà
existants dans le Bauplan de l'organisme :
«Une maison n'est pas un cottage sur lequel on
a ajouté un étage supplémentaire : la maison représente une étape supérieure dans l'évolution de la résidence et la construction entière
en est modifiée - les fondations, la
charpente et le toit - même si les briques sont les mêmes.»
Donc, quand nous disons que le cheval contemporain
monodactyle a évolué à partir d'un ancêtre pentadactyle, nous disons que des
changements héréditaires ont eu lieu dans la
différenciation du mésoderme des membres en chondrocytes durant l'embryogenèse
de la lignée du cheval. Dans cette perspective, l'évolution est
le résultat de changements héréditaires qui affectent le développement.
Tel est le cas, que la mutation transforme l'embryon de reptile en
oiseau ou qu'elle modifie la couleur des yeux de la drosophile.
Pour cette raison, même après que la trentaine de Bauplane
contemporains ont été établis,
des modifications au cours du développement pourraient encore donner lieu à des changements spectaculaires dans l'évolution. Il
existe plusieurs voies par lesquelles des
changements dans l'induction peuvent conduire à des phénomènes morphogénétiques
différents. Des modifications
dans l'induction peuvent transformer des écailles en plumes (comme c'est le cas chez les poulets
nains) et sont responsables d'adaptations remarquables comme le poumon
des oiseaux, l'estomac des ruminants et les défenses des éléphants (incisives
modifiées) et des morses (canines supérieures modifiées).
Les glandes de sécrétion de l'épiderme
sont toutes des modifications du même type d'induction - les glandes mammaires sont
embryologiquement de glandes sudoripares modifiées.
De même, les rangées redoutables de dents du requin sont des modifications
des écailles du corps.
En effet, Burke ( 1989a) a fait l'hypothèse que toutes les inductions secondaires
ont un ancêtre commun (Figure 23.13).
Un point intéressant dans le diagramme de Burke concerne
le mécanisme utilisé pour former les
membres (une crête ectodermique
apicale accompagnée par un mésoderme malléable formant du cartilage). Elle a observé qu'une famille de vertébrés
utilise ce même mécanisme dans une autre
région de l'organisme. La carapace de la tortue résulte d'une
interaction qui est apparue entre l'épithélium et le mésenchyme dans
une nouvelle région. Comme on peut le voir
dans la Figure 23.14, la crête de la carapace est formée d'une
manière analogue à celle de la crête épidermique apicale des membres. Les patterns
de prolifération cellulaire et la distribution des glycoprotéines d'adhérence
comme la N-CAM et la fibronectine montrent aussi des similitudes avec ceux
de la formation du membre (Burke, 1989b). L'induction est aussi
responsable de la formation de bras supplémentaires
chez les échinodermes. La formation des cinq bras de l'étoile de
mer est due à l'induction de l'épiderme par cinq protrusions de l'hydrocœle. Toutefois,
dans l'étoile de mer à six bras, Leptiasterias hexactis, une sixième
protrusion se produit dans l'hydrocœle
et ce sont neuf protrusions qui participent à la formation des Solaster,
les étoiles de mer à 9 branches (Gemmill, 1912).
La progression corrélée
Quand il se produit un remodelage spectaculaire de la
morphologie pendant l'évolution, il faut considérer les modifications du développement
qui l'ont provoqué. Déjà en 1871, George Mirvart a indiqué que de grands
changements dans l'évolution n'étaient pas dus à la simple altération d'une
structure de l'organisme. C'est plutôt un groupe entier de structures qui se modifient. Raissa Berg (1960) a appelé ces constellations de caractères
qui varient ensemble «des pléiades en corrélation». Le mécanisme qui permet
à de tels changements de se produire a été appelé développement corrélé
et a été une donnée
importante en embryologie au tournant du siècle. Spemann (1901) a écrit
sur ce sujet un travail important qui était un complément
à son étude de la formation du cristallin. Les cristallins, dit-il, ne se
forment que lorsqu'ils sont
induits par d'autres tissus (comme celui des vésicules optiques) qui
forment les structure de l'œil. De même, le cartilage du squelette
informe sur la position des muscles et les muscles déterminent la
position des axones. Thomson
(1988) a utilisé ce concept pour expliquer comment une partie de l'organisme
pourrait changer sans provoquer une incoordination de la structure entière.
Si une structure se modifie, elle va induire d'autres structures à se
modifier avec elle. C'est
la progression corrélée.
L'un des meilleurs exemples d'une telle progression corrélée
est la formation de la mâchoire et des osselets de l'oreille des vertébrés (voir Gould. 1990 pour
un article de synthèse). Deux transitions remarquables ont eu lieu dans l'évolution
de la mâchoire. La première est la création de mâchoires
à partir d'arcs branchiaux de poissons sans mâchoires. La seconde est l'utilisation des os de l'articulation des mâchoires
supérieure et inférieure des
reptiles pour former le marteau et l'enclume de l'oreille moyenne. Chez les
premiers vertébrés, une série de branchies s'ouvraient derrière la bouche
sans mâchoire. Quand les fentes
branchiales furent renforcées par des éléments cartilagineux, le
premier ensemble de ces supports branchiaux semble avoir entouré la bouche pour
former la mâchoire. Plusieurs données
sont en faveur de l'idée que les mâchoires sont des
supports branchiaux modifiés. Premièrement, dans les deux cas, ces os sont
formés par les cellules de la crête neurale plutôt qu'à
partir de tissu mésodermique comme c'est généralement
le cas. Deuxièmement, les deux structures sont formées par des arcs supérieur
et inférieur qui sont courbés vers l'avant et sont articulés au milieu. Troisièmement,
la musculature des mâchoires semble être homologue à la musculature d'origine
du support branchial. Ainsi, la première transformation du premier
cartilage de l'arc branchial a orienté l'appareil branchial vers une mâchoire.
Mais l'histoire ne s'arrête pas là.
La partie supérieure du second arc branchial supportant les branchies
devient l'os hyomandibulaire des poissons à mâchoire. Cet élément supporte
le crâne et lie la mâchoire au crâne (Figure 23.15). Comme nous l'avons vu au
Chapitre 7, cet os hyomandibulaire fonctionne chez les mammifères comme l'étrier, l'un des os de l'oreille moyenne. Mais les
poissons n'utilisent pas cet os pour entendre. Comment donc un os utilisé comme
support branchial, puis comme support crânial, est-il devenu chez les mammifères
une partie de l'appareil auditif ? Au moment où certains poissons sont arrivés
sur terre, ils ont rencontré un nouveau problème : comment entendre dans un
milieu aussi léger que l'air. Or l'os
hyomandibulaire s'est trouvé près de la
capsule otique et le matériel osseux est execellent pour transmettre le son.
Ainsi, tout en fonctionnant encore comme une attache crânienne, l'os
hyomandibulaire des premiers amphibiens commença aussi à fonctionner comme
transmetteur de son (Clack, 1989). Quand les vertébrés
terrestres ont modifié leur locomotion, la structure de leur mâchoire et leur
posture, la boîte crânienne s'est ancrée solidement au reste du crâne,
ce qui a rendu inutile l'articulation de l'hyomandibulaire. Il
semble qu'alors il se soit spécialisé pour former l'étrier de l'oreille
moyenne. Ce qui fut la fonction secondaire de l'os devint alors sa première
fonction.
Les premiers os de la mâchoire ont aussi changé. Le
premier arc branchial a formé l'appareil
de la mâchoire. Chez les amphibiens, les reptiles et les oiseaux, la partie
postérieure de ce cartilage forme l'os carré de la mâchoire supérieure
et l'os articulaire de la mâchoire
inférieure. Ces os sont connectés l'un à l'autre et sont responsables de l'articulation
des mâchoires inférieure et supérieure. Toutefois, chez les mammifères, cette articulation a lieu dans une autre région (le dentaire et le squamosum), rendant ainsi ces éléments osseux «libres» d'acquérir de nouvelles
fonctions. L'os carré de la mâchoire supérieure du reptile a formé l'enclume des mammifères et l'os articulaire de
la mâchoire inférieure des reptiles a formé notre marteau. Ce dernier
processus a été décrit pour la première fois
par Reichert en 1837, quand il a observé dans l'embryon du porc que la mandibule (os de la mâchoire) s'ossifiait sur
le côté du cartilage de Meckel, tandis
que la région postérieure de ce cartilage s'ossifie, se libère du reste du cartilage et pénètre dans la région de l'oreille moyenne pour
devenir le marteau (Figure 23.16).
Ces changements spectaculaires dans l'arrangement
des os lorsqu'on passe des agnathes aux poissons avec mâchoires, des
poissons à machoire aux amphibiens et des reptiles aux mammifères étaient
coordonnés avec des changements dans la structure de la mâchoire, dans sa
musculature, dans l'implantation et la forme
des dents et avec des modifications de la voûte crânienne et de l'oreille
(Kemp, 1982, Thomson, 1988). Il semble pour ces raisons qu'un changement particulier
puisse varier simultanément avec de nombreux autres.
Ces modifications dans la formation de la mâchoire et de l'oreille sont le fruit du développement et de la sélection naturelle qui
ont eu lieu il y a des centaines de millions d'années.
Peut-on envisager d'élever des espèces existantes pour y observer de tels
changements et vérifier s'il y a progression corrélée ?
Heureusement pour nous, les humains ont un grand talent pour sélectionner
des variants héréditaires qui concernent les cellules de la crête neurale
formant les processus fronto-nasal et mandibulaire. La Figure 23.17 montre des profils
de crâne de différentes espèces de chiens. Chaque variation est déterminée
génétiquement ; il est important de remarquer que chacune représente un réarrangement
harmonieux des différents os, entre eux et avec leurs attaches musculaires.
Dans certains cas, comme chez les bouledogues, l'espèce est sélectionnée
pour une face large avec un très petit angle entre la tête et la mâchoire. D'autres
races, comme les colleys, sont sélectionnées pour des museaux étroits avec
une longue mâchoire faisant saillie à l'avant de la tête. Toutes les
espèces peuvent faire bouger leurs mâchoires, hocher leur tête et aboyer,
malgré les différences dans la forme et la position de leurs os. Tout comme
les éléments squelettiques ont été sélectionnés, de même l'ont été les
muscles qui assurent leurs mouvements, les nerfs qui contrôlent ces mouvements
et les vaisseaux sanguins qui les alimentent (La coordination n'est pas
tout à fait universelle, toutefois. Chez les chiens avec des faces fortement
raccourcies, comme les bouledogues, la peau n'a pas coordonné son développement
avec les os et pour cette raison elle pend en plis à partir de la tête (Stockard,
1941 )).

On a également montré la progression corrélée expérimentalement.
Reproduisant des expériences antéerieures de Hampe
(1959), Gerd Mueller (1989) a inséré des barrières de
feuilles d'or dans des bourgeons de membres postérieurs prochondrogéniques
d'un embryon de poulet de trois jours et demi. Cette barrière séparait
les régions de formation du tibia de celle du péroné. Les résultats de cette
expérience sont doubles.
Premièrement, le tibia est raccourci et le péroné se courbe et
conserve sa connexion avec la fibulaire. On n'observe
pas habituellement de telles relations entre le tibia et le péroné chez les
oiseaux, mais elles sont caractéristiques des reptiles (Figure 23.18).
Deuxièmement, la musculature du membre postérieur subit des changements
parallèles à ceux des os. Trois des muscles qui sont attachés à ces os
montrent à présent des modes d'insertion caractéristiques des reptiles. Il semble, pour cette raison, que des manipulations expérimentales
qui modifient le développement d'une partie du champ mésodermique
formant le membre modifient également le développement d'autres
composants mésodermiques. Comme pour la progression corrélée observée dans
la formation de la face, ces changements semblent tous être dus à des
interactions au sein d'un champ, dans le cas présent, le champ du membre postérieur
du poulet. Ce ne sont pas des effets globaux et ils peuvent se produire indépendamment
des autres parties de l'organisme.
Dans certains cas, la progression corrélée peut être un effet pléiotropique
ayant une origine unique. Il pourrait s'agir d'une «adaptation clef» qui a
pour conséquence de modifier d'autres tissus (Larson et al., 1981). Par exemple,
si les os du membre ou de la bouche sont modifiés, les régions mésodermiques
qui forment les muscles associés aux os sont modifiées simultanément. Cette
situation pourrait être causée par un seul inducteur qui affecterait les deux
types de cellules ou par une cascade d'inductions telle que les muscles qui
s'insèrent dans la partie supérieure de l'os seraient induits à s'insérer à
cet endroit par l'os lui-même. Dans d'autres cas, la progression corrélée
pourrait être sélectionnée au niveau de translocations des gènes. Un tel cas
est illustré par le mimétisme dans le papillon machaon Papilio memnon (Clarke
et al., 1968). Ce papillon est un mets délicieux pour plusieurs espèces
d'oiseaux, mais il survit en prenant l'apparence de deux papillons apparentés
qui n'ont pas bon goût, Atrophaneura coon et A. aristolochiae (Figure 23.19).
P. memnon possède un complexe de «supergènes» qui contient au moins cinq gènes
intimement associés. Un locus contrôle la présence (T) ou l'absence (t) de
queues. Un deuxième gène contrôle si l'abdomen est jaune (By), à
bords jaunes (by>) ou noir (b). Un troisième gène contrôle le
pattern des couleurs de l'aile postérieure imitant les ailes de A. coon (Wal)
ou de A. aristolochiae (Wd). Un quatrième et un cinquième gène de
ce complexe contrôlent le pattern des couleurs de l'aile antérieure et la
couleur de la tache à la base des ailes antérieures. Dans chaque population de
P. memnon étudiée, il existe différents allèles de ce locus qui permettent
au papillon d'imiter le modèle qui a mauvais goût. Par exemple, à Hong Kong,
P. memnon possède la constellation des gènes TWalBy, qui
forme un papillon à queue avec les couleurs de l'abdomen et des ailes postérieures
semblables à celles des populations deA.aritolochiae qu'on trouve à cet
endroit. Toutefois, cette constellation de caractères est héritée comme une
unité car ses gènes ont été sélectionnés pour être si intimement liés
que des recombinaisons sont des événements relativement rares. Cette
particularité permet au papillon d'imiter complètement le modèle. L'imitation
d'une partie de l'animal n'est pas aussi bonne. Ainsi, la variation avec corrélation
dans certaines espèces (comme les chiens) est probablement due à des
interactions entre composants corrélés au cours du développement, tandis que
dans d'autres espèces (comme les papillons machaons), la variation avec corrélations
peut se situer au niveau des gènes.
Hétérochronie et allométrie
L'hétérochronie est un changement, survenant
d'une génération à la suivante, dans la chronologie relative de deux
processus de développement au cours de l'embryogenèse. Nous avons
rencontré ce concept dans nos études de la néoténie et de la progenèse chez
les salamandres (Chapitre 20). L'hétérochronie peut résulter de différentes
causes. Chez les salamandres, qui ont conservé un stade larvaire, l'hétérochronie
est causée par des mutations de gènes dans le système induction-compétence.
D'autres phénotypes hétérochroniques, cependant, sont causés par
l'expression hétérochronique de certains gènes. Le développement direct de
l'ébauche de l'oursin adulte (Chapitre 20) comporte l'activation précoce des gènes
de l'adulte et la suppression de l'expression des gènes de la larve (Raff et
Wray, 1989). Comme nous l'avons vu précédemment dans ce texte, l'hétérochronie
peut affecter l'évolution de plusieurs façons. Elle peut «faire
revenir» un organisme à un stade larvaire, débarrassé des adaptations
spécialisées de l'adulte. L'hétérochronie peut aussi donner
des caractéristiques larvaires à un organisme adulte, comme la petite taille
et le pied palmé des salamandres aborigènes ou le taux de croissance fœtale
du tissu du cerveau des nouveau-nés humains.
L'allométrie se produit quand différentes
parties d'un organisme se développent à des vitesses différentes. L'allométrie
peut être très importante dans la formation de plans d'organisme
diversifiés au sein d'un Bauplan. De telles modifications de la
croissance différentielle peuvent concerner la modification de la sensibilité
d'une cellule cible vis-à-vis de facteurs de croissance ou des
modifications dans les quantités de facteurs de croissance produits. Ici
encore, le membre du vertébré peut fournir une illustration utile. Des différences
locales dans les chondrocytes font que l'orteil central du cheval croît
à un taux 1,4 fois plus rapide que celui des orteils latéraux (Wolpert,
1983). Ceci signifie que, lorsque le cheval est devenu plus grand
au cours de l'évolution, cette différence régionale a produit la
transformation d'un cheval à cinq orteils en un animal monodactyle. Un
exemple particulièrement spectaculaire d'allomélrie dans l'évolution
est donné par le développement du crâne. Dans le très jeune embryon de
baleine (4 à 5 mm), le nez se trouve dans la position habituelle
du mammifère. Toutefois, la croissance énorme du maxillaire et du prémaxillaire
(mâchoire supérieure) pousse l'os frontal et place le
nez au sommet du crâne (Figure 23.20). Cette nouvelle position du
nez (l'évent) permet à la baleine d'avoir une
mâchoire énorme et très spécialisée et de respirer tandis qu'elle
se trouve parallèle à la surface de l'eau (Slijper, 1962).
L'allométrie
peut aussi donner naissance à une nouveauté dans l'évolution par des
modifications petites, progressives qui finissent par franchir des seuils de développement
(appelés quelquefois points de bifurcation). Finalement,
un changement quantitatif devient un changement qualitatif quand un tel seuil
est franchi. On a supposé que ce type de mécanisme a produit les poches
externes bordées de fourrure des écureuils à abajoues et des rats kangourous
qui vivent dans les déserts. Les poches externes diffèrent des internes en ce
que (1) elles sont bordées de fourrure et (2) elles n'ont pas de connexion
interne avec la bouche. Elles sont très utiles parce qu'elles permettent aux
animaux de stocker des graines sans courir le risque de dessication. Brylski et
Hall (1988) ont disséqué des têtes d'embryons d'écureuils à abajoues et de
rats kangourous pour voir la manière dont la poche externe de la joue est
construite. Quand les données provenant de ces animaux ont été comparées à
celle d'animaux qui forment des poches internes dans la joue (comme les
hamsters), il est apparu que ces poches étaient formées de manière très
similaire. Dans les deux cas, les poches sont formées dans les joues
embryonnaires par des évaginations de l'épithélium de la joue (buccal) dans
le mésenchyme facial (Figure 23.21). Dans des animaux avec des poches internes
dans la joue, ces évaginations restent dans la joue. Toutefois, dans les
animaux qui forment des poches externes, l'élongation du museau fait remonter
l'évagination dans la région de la lèvre. Quand l'épithélium de la lèvre
s'enroule vers l'extérieur de la cavité orale, les évaginations se comportent
de même. Ce qui était interne devient externe. La bordure de fourrure est
probablement dérivée des poches externes venant au contact du mésenchyme
dermique, qui peut induire la formation de poils dans l'épithélium (voir
Chapitre 18). Une telle poche ne possède pas d'ouverture interne vers la bouche.
En effet, la transition entre poche interne et externe est une transition de
seuil. La position antérieure ou postérieure des évaginations détermine si
la poche est interne ou non. Il n'y a pas de «stade de transition» qui aurait
deux ouvertures, une interne et une externe. On peut envisager cette
externalisation comme résultant d'une mutation au hasard qui aurait déplacé
l'évagination vers une position légèrement plus antérieure. Un tel caractère
serait sélectionné pour une vie dans le désert. Comme Van Valen l'a
fait remarquer en 1976, l'évolution peut être définie
comme «le contrôle du développement par l'écologie.»
Transfert de compétence
Le transfert de compétence est une autre voie par
laquelle l'induction peut servir à faire apparaître des modifications du développement
qui peuvent être sélectionné au cours de l'évolution. Cette idée, défendue
par C.H. Waddington et I.I. Schmalhausen, permet la sélection de nouveaux phénotypes
qui sont favorables à la survie. En 1936, Waddington, Needham et Brachet
firent une découverte inattendue. Ils avaient espéré trouver un facteur spécifique
de la chorde qui pourrait induire la formation des plaques neurales, mais au
lieu de cela, ils observèrent qu'une très grande variété de composés
naturels et artificiels étaient capables de causer l'induction. Cette
observation les amena à réinterpréter leurs données et à supposer que le
facteur neuralisant réel se trouve à l'état inactif dans l'ectoderme
compétent et que des facteurs variés sont capables de le libérer de son
inhibiteur. Waddington commença alors à s'intéresser aux cellules compétentes
plutôt qu'aux cellules inductrices. Il pensait que beaucoup de facteurs
pouvaient agir comme inducteurs, mais que le tissu compétent devait posséder
quelque chose qui lui permette de répondre à ces substances. L'inducteur,
écrivait-il en 1940, est seulement l'impulsion. C'est la
compétence qui est contrôlée génétiquement et qui est responsable des
particularités du développement.
Etant donné que la compétence peut s'acquérir
indépendamment de l'inducteur et que des composés
différents peuvent induire le même processus de développement dans ce
tissu compétent, Waddington a supposé qu'un tissu compétent
donné pouvait transférer sa capacité de réponse d'un stimulus
inducteur à un autre. En outre, ces inducteurs pouvaient être internes ou
externes. Des inducteurs externes étaient déjà connus : Waddington
choisit comme exemple le cas de la détermination du sexe chez Bonellia (Chapitre
21). Il avait aussi remarqué que la capacité de former des callosités
à la surface de la peau aux endroits qui s'usent par frottement sur le
sol est un exemple comparable. Dans ce cas, les cellules de la peau ont la
capacité de former des callosités, si elles sont induites par friction.
Les gènes peuvent répondre en provoquant la prolifération des cellules pour
former la structure de la callosité. Tandis que de tels exemples de formation
de callosités sous l'influence de l'environnement sont répandus,
l'autruche naît avec ces callosités. Waddington fit l'hypothèse
que, puisque les cellules de la peau sont déjà compétentes pour être
induites par friction, elles pourraient être induites par d'autres
facteurs. Quand les autruches ont évolué, une mutation a pu apparaître, qui a
permis à la peau de répondre à une substance présente dans l'embryon.
De cette façon, un caractère qui a été induit par l'environnement est devenu partie du génome de l'organisme et a
pu être sélectionné. Il a appelé ce phénomène «l'assimilation génétique.» […]
Le transfert de compétence par le transfert de récepteurs
Selon Waddington, la cellule compétente a développé une
voie contrôlée génétiquement par
laquelle elle peut répondre à l'inducteur.
Quand la compétence de la cellule
est transférée d'un inducteur à un autre, le récepteur du signal change, mais la voie en
aval du signal reste la même. Nous pouvons observer ce phénomène
dans les compétences de différentes
cellules par rapport aux agents mitogènes. Rappelons (voir Chapitre 18)
la division d'un lymphocyte B compétent. Après
la fixation d'un antigène par ses immunoglobulines de surface, la cellule B acquiert des récepteurs de facteurs
de croissance dans sa surface cellulaire. En
d'autres termes, une compétence spécifique
est fournie par le récepteur de l'antigène. Si un antigène différent se présente, c'est un autre lot de cellules B
qui devient compétent pour la division et la différenciation en plasmocytes sécrétant des anticorps. Ainsi, la fixation d'un
antigène à un récepteur de cellule B met en action
un programme préétabli pour la division et la différenciation
cellulaire.
Nous voyons aussi un transfert de compétence quand nous observons
la voie de division cellulaire de la cellule B. Une protéine G
liée à l'immunoglobuline de la surface cellulaire active
la phospholipase C. Celle-ci clive
le phosphatidylinositol bisphosphate (PIP2) en inositol trisphosphate, qui libère le
calcium du réticulum endoplasmique,
et en diacylglycérol, qui active la protéine kinase C, avec comme résultat une élévation du pH intracellulaire.
Ensemble, ces signaux activent les proto-oncogènes nucléaires qui amorcent la division cellulaire. Ce qui est très intéresssant, c'est
que ce sont les mêmes réactions qui ont lieu
quand les antigènes se fixent aux récepteurs
des cellules T. Il apparaît ainsi que les lymphocytes B et T utilisent tous les
deux la même voie pour la division cellulaire.
De même, plusieurs neuro-hormones, comme la sérotonine et l'acétylcholine,
fonctionnent en activant des protéines G et amorcent la même voie. Les réactions
sont les mêmes. Ce qui change, c'est le récepteur de la surface.
Mais ceci devrait être déjà une histoire familière.
En effet, les lymphocytes et les neurones sont des arrivants tardifs dans cette
voie, car celle-ci est la série de réactions par lesquelles toute cellule de
l'organisme se divise. On connaît un schéma plus général dans lequel un
facteur de croissance s'associe au récepteur de celui-ci. Ceci active alors la
protéine G, qui active la phospholipase C, mettant le processus en mouvement.
Mais aucun des deux processus d'activation ne rend compte de toute l'histoire. On
peut voir la même voie de division dans les réactions qui activent l'œuf
fécondé (Chapitre 4). Ici, l'activateur n'est
pas un antigène ou un facteur de croissance peptidique, c'est un
spermatozoïde. On peut voir que la voie est indépendante du stimulus qui
amorce la division cellulaire. Différents récepteurs peuvent être insérés
dans la membrane, donnant lieu à l'activation de la voie par de nouveaux composés.
En effet, on peut ajouter expérimentalement de l'ARNm des récepteurs
de l'acétylcholine et de la sérotonine et obtenir l'activation
des œufs de xénopes en présence de ces neurotransmetteurs (Kline et
al., 1988). Ici un inducteur interne (le neurotransmetteur)
s'est substitué à un inducteur externe (le spermatozoïde),
simplement par modification du récepteur. Dès lors, en changeant le récepteur
de la surface cellulaire, la compétence de la cellule est changée et la
cellule peut répondre à un inducteur différent.
Transfert de compétence
possible dans des populations de fourmis
Un cas où la compétence pourrait être transférée d'un stimulus de l'environnement à un stimulus génétique est
celui de l'évolution de la séparation des castes dans les espèces de fourmis.
Les colonies de fourmis sont à prédominance femelle et les femelles peuvent être
extrêmement polymorphes. Les deux principaux types de femelles sont les ouvrières
et la gyne. La gyne est une reine potentielle. Dans des espèces plus spécialisées,
on trouve aussi une ouvrière plus grande, le soldat. Ces castes sont déterminées
par les niveaux d'hormone juvénile qu'on trouve dans la larve qui
se développe. Si la larve possède davantage d'hormone juvénile, elle
croît et cette croissance allometrique lui donne de plus grandes mâchoires ou
permet le développement des organes de reproduction. La détermination
de la quantité d'hormone juvénile dans la larve peut être contrôlée par l'alimentation
ou, de manière endogène, par les hormones maternelles qui
agissent au cours de l'embryogenèse.
Les mécanismes de développement de la détermination
des castes ont été analysés par Diana Wheeler (1986) et sont résumés
dans la Figure 23.22. Dans la plupart des espèces, les larves de fourmis sont
bipotentielles presque jusqu'au moment de la pupaison. Chez Myrmica rubra,
seules les larves qui passent l'hiver restent bipotentielles.
Après l'hiver, la reine stimule les ouvrières à
sous-nourrir les larves du dernier stade.
Ceci signifie que, tant qu'il y a une reine, il ne peut
s'en former de nouvelles. Si les larves sont nourries, elle deviennent des gynes.
Donc, les larves restent longtemps bipotentielles, même dans leur dernier stade
Chez Pheidole Pallidula les reines semblent contrôler la détermination
des castes au cours de l'embryogenèse. Il n'y a pas de larves bipotentielles
dans cette espèce, la détermination des castes étant déjà décidée complètement
dans l'embryon. Les gynes sont produites lorsque les œufs sont pondus juste après
la période d'hibernation : on suppose que
les œufs pondus à différents moments sont différents biochimiquement. Bien
qu'on ne s'accorde pas sur la nature de la différence entre les œufs qui
donneront des gynes et ceux qui donneront des ouvrières, nous possédons ici un
exemple de la détermination de castes qui se fait dans l'embryon.
Ces fourmis montrent que ce qui fut un type de détermination dû à l'environnement peut être internalisé. Il faut noter aussi que,
chez Pheidole, il y a polymorphisme dans la caste des ouvrières. Des soldats -
de grandes ouvrières - sont apparus. Wilson (1971) a fait remarquer que parmi
les 260 genres connus de fourmis, sept seulement montrent un dimorphisme complet
des ouvrières. Si le dimorphisme des ouvrières est avantageux (Oster et
Wilson, 1978), comment se fait-il qu'il n'y ait pas davantage de genres à
dimorphisme ? Wheeler répond que le polymorphisme des ouvrières ne s'observe
que lorsque la détermination de la gyne a eu lieu très tôt. Dès que la gyne
a été déterminée, des variations dans l'alimentation peuvent être utilisées
pour créer différentes castes d'ouvrières.
Possible transfert de compétence dans la détermination
du sexe des poissons
Si, dans des tissus compétents, les éléments qui déclenchent
le développement peuvent être d'abord des stimuli de l'environnement pour
passer ensuite à des inducteurs internes codés par le génome, il semble
concevable que l'inverse puisse également se produire. Sous
certaines pressions sélectives, on peut s'attendre à ce qu'une induction génétique
soit remplacée par une induction par l'environnement. Ce phénomène
pourrait survenir dans certains types de détermination du sexe. On observe la détermination
du sexe par l'environnement chez certains invertébrés et parmi
les vertébrés comme les poissons, les amphibiens et les reptiles (Chapitre
21). Charnov et Bull (1977) ont présenté des arguments
montrant que la détermination du sexe par l'environnement pouvait être
adaptative dans certains habitats caractérisés par leur variabilité et au
sein desquels existent certaines régions où il est plus avantageux d'être
mâles et d'autres où il est plus avantageux d'être femelles.
Conover et Heins (1987) ont fourni des données indiquant que chez
certains poissons, les femelles ont avantage à être plus grandes, car la
taille se traduit par une plus grande fécondité. Il est avantageux d'être
né tôt dans la saison de reproduction, si vous êtes une femelle Menidia, car
vous aurez une saison plus longue pour vous nourrir et vous deviendrez plus
grande. Chez les mâles, la taille n'a pas d'importance. Conover
et Heins ont montré que, dans l'habitat méridional de Menidia, les
femelles sont effectivement nées tôt au cours de la saison de reproduction. La
température semble jouer un rôle important. Toutefois, dans les parties les
plus nordiques de son habitat, les mêmes espèces ne montrent pas de détermination
du sexe liée à l'environnement. Au contraire, un rapport 1/1 est établi
à toutes les températures (Figure 23.23). Les auteurs pensent
que c'est parce que les populations les plus nordiques ont une
saison courte pour se nourrir, de sorte qu'il n'est pas
avantageux pour une femelle d'être née plus tôt. Donc,
cette espèce de poisson a une détermination du sexe par l'environnement dans
les régions où elle est adaptative et une détermination génotypique du sexe
dans les régions où elle ne l'est pas. Ici aussi on voit que l'environnement
peut induire un phénotype sexuel ou bien que le phénotype sexuel peut être
une propriété du génome, comme chez la plupart des mammifères.
Implantation retardée et diapause
Un exemple probable de compétence transférée d'un inducteur à un autre concerne une espèce dont quelques
sous-espèces présentent le même phénomène sous le contrôle d'un autre
inducteur. On peut voir ce phénomène dans l'implantation des
blastocystes dans l'utérus de la mouffette tachetée. La
sous-espèce orientale de la mouffette tachetée Spirogale putorius a une
implantation normale. Elle s'accouple en avril et la période de
gestation est de deux mois environ ; les jeunes naissent en juin ou
juillet, quand la nourriture est abondante. La sous-espèce occidentale,
cependant, vit à des altitudes supérieures et n'est pas
capable de s'accoupler en avril. Les mouffettes
occidentales s'accouplent plutôt en septembre. Si les
embryons se développaient a la même vitesse et avaient une gestation de deux
mois, les jeunes naîtraient en novembre ou décembre et mourraient. En
lien de cela, la sous-espèce occidentale a développé une implantation retardée.
Bien que la fécondation et le début de la segmentation commencent en septembre,
l'implantation du blastocyste est différée jusqu'en avril
(au même moment que dans la sous-espèce orientale). Le programme de
ce retard est probablement contrôlé par la longueur de la journée, car chez
des mouffettes aveugles, le retard dans l'implantation est encore
plus important. (Dans d'autres animaux à implantation retardée, la
photopériode est quelquefois perçue par la glande pinéale.) À la fin
de cette période de retard, la progestérone est synthétisée, permettant à l'utérus
d'accueillir le blastocyste qui a attendu pendant 210 à 230
jours (Renfree, 1982). L'implantation retardée
est une partie du cycle biologique de nombreux mammifères.
Plusieurs espèces d'insectes ont développé une stratégie
similaire, appelée diapause.
La diapause est un arrêt du développement qui peut
survenir au stade de l'embryon, de la
larve, de la pupe ou à l'état l'adulte,
suivant les espèces. Dans certaines espèces, la diapause
est facultative et n'a lieu
que lorsqu'elle est induite par la rudesse de l'environnement
; dans d'autres espèces, la période de la diapause est
devenue une partie obligatoire du cycle biologique. On rencontre souvent ce cas
chez les insectes des zones tempérées,
où la diapause est induite par le raccourcissement des jours.
Quand le nombre d'heures
de lumière solaire se trouve au-dessous d'un certain seuil,
les larves se transforment en
pupes qui peuvent résister au froid de l'hiver
et à l'absence de nourriture. Dans certains espèces, les larves entrent en diapause après pupaison
indépendamment des conditions de l'environnement
(Doane, 1973)." ("Biologie du développement", S.F. Gilbert, DeBoeck Université 1994, pp. 843-854)
Citatul e destul de lung, adevărat este, însă pentru cineva care
a avut răbdarea să citească aproape 300 de pagini de imbecilităti,
2 pagini, doar 2 pagini de carte universitară care iluminează într-adevăr
o chestiune o dată pentru totdeauna, eu zic că merită!
În legătură cu originea embrionară a modificărilor
majore din punct de vedere morfologic, tot în lucrarea lui Gilbert (anume la
p. 837) este prezentat si exemplul de ma
jos, care în plus demonstrează înrudirea mamiferelor si reptilelor, sau
mai exact descendenta mamiferelor din reptile :
"Comme nous l'avons vu au Chapitre 17,
les segments des vertébrés sont également spécifiés par des gènes homéotiques. En outre Rijli et
ses collaborateurs (1993), en opérant une délétion du gène Hoxa-2 dans
des souris, ont observé qu'un des os de la mâchoire était respécifié pour former l'os ptérygo-quadrate, une structure qu'on
trouve chez les reptiles, mais pas
chez les mammifères. On
invoque les gènes homéotiques comme moyen d'obtenir de nouveaux
types de structures et aussi comme indice de la continuité de toute la vie animale sur cette planète. Comme nous l'avons vu au Chapitre 17, toutes les espèces animales étudiées possèdent
certains gènes homéotiques, qui se trouvent
dans le même ordre sur les chromosomes et ont des patterns similaires d'expression le long de l'axe antéro-postérieur. Dans le
complexe des gènes homéotiques, nous
voyons une descendance avec modification au plan moléculaire."
Si într-o alta lucrare de specialitate :
Comment le développement intervient-il dans l'évolution ?
Les décalages chronologiques du développement
Des gènes ont été mis en évidence qui déterminent la succession dans le
temps des événements du développement et peuvent être les responsables de
ces phénomènes désignés comme hetérochronies
[6,2l, 22]. Un exemple bien connu est celui d'une salamandre d'Amérique du Nord, l'ambystome
(Fig. 4.10) ; l'animal vit à terre et pond dans l'eau
; de l'œuf son une larve nageuse qui se métamorphose, se
transforme en un animal terrestre qui devient sexuellement mûr, va pondre...et
le cycle recommence.
Au Mexique vit l'axolotl, sorte de
grosse larve d'ambystome qui passe toute sa vie dans l'eau
où elle se reproduit ; la métamorphose a disparu du cycle vital. L'axolotl
est bien une larve stabilisée puisque expérimentalement il a été
.possible de le faire se métamorphoser en une espèce particulière d'ambystome
qui passe sur terre où il devient sexuellement mûr.
Dans le cycle vital de l'ambystome, la maturité sexuelle suit la métamorphose
; chez l'axolotl un déplacement chronologique d'événements (hétérochronie)
a transféré la maturité avant la métamorphose qui ne peut plus alors se
produire et l'animal garde toute sa vie un aspect larvaire. Ce décalage dans
le temps est contrôlé par un gène dit temporiseur (gène P) [21].
L'intérêt évolutif des décalages
chronologiques du développement tient à ce que de tels processus peuvent être
déclenchés par des actions génétiques minimes (un seul gène dans le
cas ci-dessus), qui entraînent des transformations radicales dans la
construction de l'adulte [22] (Annexe 4-8). En outre, la
transformation est brutale, sans passage par des formes intermédiaires comme le
ferait une évolution graduelle. Il s'agit là d'une évolution discontinue qui ne fait pas nécessairement
intervenir la sélection naturelle [23] ; (Annexe 4-8). (citat din
"La Théorie de l'évolution
- Etat de la question à la lumière des connaissances scientifiques actuelles",
Charles Devillers si Jean Chaline, Ed. Bordas, Paris 1989, pp.57-58)
Dar asupra acestei idei simpliste a lui Simmons care
zice ca "major transitions" în termeni de morfologie se
traduce în "major transitions" în termeni de
patrimoniu genetic voi mai reveni imediat mai jos, când voi aborda chestiunea
complexificării naturale a materiei pentru a produce un tesut, un organ sau
un organism.
În lucrarea "Originea Ordinei" (sau "ordinii"
dacă preferati), Stuart Kauffman spune la p. 412 acelasi lucru
amintind contributiile aceluiasi Wilson :
"The idea of a molecular clock ticking at a fairly uniform rate in protein
evolution causes a certain shock when the protein sequences of chimps and
humans are compared: we are nearly identical. Nevertheless, the
morphological variation is considered, at least by human classifiers, to be
great. In contrast, divergent species of frogs are morphologically similar but
exhibit strong differences at the DNA and protein levels. This important set
of facts led Wilson and co-workers (1974, 1977), and subsequently many others,
to suppose that the major changes in morphological evolution were due to
mutations not in structural genes but rather in regulatory genes, whose actions
determine the action of other regulatory and structural genes. The general idea
is that a single regulatory mutation can cause very large alterations in
patterns of gene expression by disrupting the coordinating behavior of the
genomic regulatory system (Wilson, Sarich. and Maxson 1974; Valentine and
Campbell 1975; Bush, Case et al., 1977; Stanley 1979; Bush 1981; Campbell 1982)
[…]"
Sober observa si el (de-o manieră amuzantă), compatibilitatea
dintre date/observatii si ideea de cârpăceală :
"The reason zebras don't
have machine guns with which to repel lion attacks is not that guns would
not be useful; rather, this option was not available to them ancestrally
(Krebs and Davies 1981). Selection selects only among those options
that are actually represented in a population. It is important to remember
that what is conceivable to an intelligent agent can differ from what
is biologically possible for a species given its history."
(p. 191)
O altă observatie care
merită mentionată e că gene, sau seturi de gene, pot duplica (precum
în custerul de gene HOX, de ex.), si prin mutatii ulteriorare pot căpăta
functii diferite de acelea pe care le-au jucat în trecut în functionarea
organismului, precum s-a întâmplat cu reteaua de gene regulatoare care
controlează genele HOX : "The molecular palette of developmental genes
was already present in primordial bilateral animals before these genes were
rewired to sculpt novel bilateral body plans" ("Did auxin play a
crucial role in the evolution of novel body plans during the Late Silurian-Early
Devonian radiation of land plants?"
Todd J Cooke, Dorothybelle Poli
and Jerry D Cohen, "The Evolution of Plant Physiology", 2003 Elsevier
Ltd.). Se stie, de asemenea, si de existenta unor proteine
implicate în vedere (mai exact în cristalin) si care îsi trag originea dintr-o
familie de proteine ale căror functie era cu totul alta, tot asa cum s-a
constatat si faptul că organisme simple, lipsite de sistem nervos, posedă
totusi reprezentanti ai tuturor genelor majore implicate în formarea sistemului
nervos la animalele superioare, desi aceste animale simple nu manifestă
nici cea mai mică indicatie morfologică a existentei celulelor
nrevoase sau senzorizale :
According
to the placula hypothesis, we suggest that the placula already had the genetic
capability and basic building blocks to build a nervous system, and that from
here, the final build-up of the nervous system developed via independent, but
parallel, pathways in diploblasts and Bilateria. The genome of the placozoan
Trichoplax adhaerens indeed delivers some notable evidence that the genetic
inventory may precede morphological manifestation of organs [23]. For
example, the placozoan genome harbors representatives of all major genes that
are involved in neurogenesis in higher animals, whereas placozoans show not the
slightest morphological hint of nerve or sensory cells. Quite noteworthy,
however, is that placozoans are quite capable of stimuli reception and
perception used to coordinate behavioral responses. (articol în "PLoS
BIOLOGY" intitulat "Concatenated
Analysis Sheds Light on Early Metazoan Evolution and Fuels a Modern "Urmetazoon" Hypothesis",
Bernd Schierwater, Michael Eitel, Wolfgang Jakob, Hans-Juergen Osigus, Heike
Hadrys, Stephen L. Dellaporta, Sergios-Orestis Kolokotronis, Rob DeSalle).
Simmons din nou :
"No scientist has ever observed a natural collection of
organic chemicals spontaneously linking up to form a protein,"
(sau p. 267 : "No scientist have ever created a living entity
from mere chemicals.")
Nici nu trebuie ca un savant să observe sau să repete un astfel
de proces, pentru a putea pretinde că acesta a avut loc în trecut :
Nici Hans Bethe n-a fost pe Soare sau alt astru cu microscopul-de-văzut-nucleele-de-heliu-fuzionând
(care încă nu s-a inventat), si n-a reunit niciodată
în laborator, nici când a emis teoria ciclului care îi poartă numele si
nici cât timp a mai trăit după acest moment, masa aceea imensă
de atomi de heliu existentă în Soare, astfel încât să observe
fuziunea lor naturală, adică cauzată gravitational, fiind
deci martorul amorsării spontane
a acestor nuclee si explicând (partial, stim azi) prin ciclul
care îi poartă numele provenienta cantitătii colosale de energie
degajată de astrii (inductie si extrapolare) ; ca ciclul Bethe să fie
acceptat de fizicieni au fost suficiente date si observatii mult mai modeste, indirecte
si partiale (adică unele limitate în termeni de "cazuistică",
concluzia trasă pe baza acestora fiind deci "inductivistă").
Nici urmasii lui Bethe până azi n-au fost în stare să
reproducă niciodată
fenomenul care are loc în Soare, în măsura în care nimeni nu poate reuni
acea masă imensă de atomi de heliu care să producă fortele
gravitationale colosale necesare amorsării reactiei de fuziune ; a fost
suficient sa înlocuim artificial
sursa, "amorsa", printr-o reactie de fisiune, asa cum se întâmplă
într-o bombă cu hidrogen, si să concluzionăm că procesul
are loc în Soare în mod similar dar nu
identic (căci altfel declansat (amorsat) si la un alt nivel (la fel
cu microevolutia si macroevolutia în biologie, la fel cu sinteza istorică
a proteinelor). Si cu toate astea, alături de alte serii de reactii de
fuziune responsabile de energia astrilor, ciclul Bethe îl găsesti
în orice carte de fizică nucleară nu ca ipoteză ci ca element al
unei teorii si culmea!încă nici un "bibliot" nu s-a gasit să
emită obiectii… Maniacilor
ăstia li se fâlfâie de fapt cum zice stiinta c-au apărut astrii, ce
nu vor ei să audă e c-ar fi rude cu cimpanzeii si că, la termen,
se alege si de ei, pentru eternitate, praful si kktul, ca de orice umil "limbric".
În mod similar cu fizica, un individ lucid stie că
nu e nevoie de o anchetă exhaustivă în ce priveste sursa tuturor
cadourilor pe care copii din zona de traditie crestină le primesc an de an
de Crăciun, si le-au primit generatii la rând, ca să poată emite
concluzia de bun simt si bazată pe date si observatii partiale, pe o
cazuistică limitată adică, că "Mos Crăciun
nu există" (decât poate ca personaj fantastic din mintea
copiilor aflati în zona de lume de traditie crestină).
Dar să trecem peste caracterul aberant al pretentiilor lui Simmons
si să intrăm în jocul imbecil în care acesta voieste să-si
antreneze cititorii naivi. Hai sa vedem ce zice enciclopedia
"Britannica" :
"Some of these ideas have been verified by advances in geochemistry
and molecular genetics; experimental
efforts have succeeded in producing amino acids and proteinoids (primitive
protein compounds) from gases that may have been present on the Earth at its
inception, and amino acids have been detected in rocks that are more
than 3,000,000,000 years old." (The history of biology, Advances to the
20th century, The study of the origin of life, The origin of primordial life).
Si încă un alt articol din "Britannica" :
"The polymerization of amino acids to form
long proteinlike molecules ("proteinoids")
was accomplished through dry heating by American biochemist Sidney Fox and his
colleagues. The polyamino acids that he formed are not random molecules
unrelated to life. They have distinct catalytic activities. Long polymers of
amino acids were also produced from hydrogen cyanide and anhydrous liquid
ammonia by American chemist Clifford Matthews in simulations of the early upper
atmosphere. Some evidence exists that ultraviolet irradiation induces
combinations of nucleotide bases and sugars in the presence of phosphates or
cyanides. Some condensing agents such as cyanamide are efficiently made under
simulated primitive conditions. Despite the breakdown by water of molecular
intermediates, condensing agents may quite effectively induce polymerization,
and polymers of amino acids, sugars, and nucleotides have all been made this
way." (Britannica, life, page 35 of 37, The origin of life,
Production of polymers).
Dar poate Britannica minte nenorocita. Hai să
vedem acum si alte opinii, ca de exemplu "Dictionary of Biology"
a lui Elizabeth Martin si Robert Hine, publicat la Oxford
University Press în 2008, articolul "proteinoid":
"A protein-like substance formed by polymerization
of amino acids under inorganic conditions, such as heating to over 140°C. In
the 1970s it was discovered that proteinoids could also be formed by relatively
mild heating (70°C) in the presence of certain inorganic catalysts (e.g.
phosphoric acid). In water, proteinoids aggregate to form small round bodies
called proteinoid microspheres, or ‘protocells’. These have certain
attributes of living cells, such as a differentially permeable filmlike outer
layer, the ability to swell and shrink due to osmotic movements of water, and
the capability for budding and binary fission. It has been proposed that such
microspheres could have provided a suitable vehicle for the chemical components
of life to evolve a primitive form of metabolism and pave the way for the
emergence of the first living cells."
Concluzie : nu numai că
s-au sintetizat lanturi de aminoacizi (polipeptide), acestea, odată
sintetizate au deja caracteristici surprinzătoare, asa cum ar fi trebuit să
aibă celulele primitive. În fine, să mai căutăm încă
o sursă decentă de informatie pe subiectul asta, ca de exemplu "Encyclopedia
of Evolution" de Stanley A Rice, articolul "origin of
life" :
"Synthesis of large molecules from small
precursors. The production of small organic molecules may have been easy on the
primordial Earth, just as in nebulae and comets, but how could small molecules
have assembled into large ones, such as the proteins and nucleic acids needed by
modern cells? Large molecules tend to dissociate into smaller ones in water.
There are two processes that may have allowed the formation of large molecules
on the primordial Earth:
1. Activated precursors. Regular amino acids do not polymerize into
proteins in water very well, but amino acids in the amide form do. As
biochemist James Ferris explains, carboxyanhydrides can form into protein-like
molecules in water. When this happens, he points out, the resulting protein-like
molecules form only the correct type of peptide bonds that characterize
biological proteins; and, moreover, the resulting molecules, up to 10 amino
acids in length, contain only left-handed components.
2. Adsorption on mineral surfaces. Small molecules bumping into one
another in watery swirls would be unlikely to form the complex molecules
characteristic of life. In many chemical reactions, solid surfaces allow the
orderly catalysis of reactions. The catalytic converter of an automobile uses
surfaces of the metal palladium to catalyze the reaction that eliminates carbon
monoxide from auto exhaust. J. D. Bernal, a British biochemist, first proposed
the possibility that the synthesis of large molecules from small ones may have
occurred on clay mineral surfaces. Clays certainly provide an enormous amount of
surface area for such reactions to take place. Leslie Orgel calls this
possibility "life on the rocks" and has demonstrated that RNA
molecules of length up to 40 bases can be produced on a mineral surface. RNA
molecules of this size would be long enough to get the RNA world (see below)
started."
O lungă perioadă, faptul că polimerii de acizi aminati (proteinele,
peptidele) au nevoie de acizi nucleici pentru sinteza lor, iar polimerii de
nucleotide (acizii nucleici) au nevoie de proteine (enzime) pentru sinteza lor,
a părut o problema de nerezolvat, repede speculată de creationistii
amatori de sofisme gen "dumnezeul-lacunelor" ; ulterior s-a descoperit
însă că există acizi nucleici capabili de cataliză ("ribozimele")
ca si peptide capabile de autoreproducere (o căutare pe google cu
cheia "Reza Ghadiri" (autorul) si "first peptide
that is able to catalyze its own formation" conduce spre un articol
dintr-o revistă de specialitate dedicat acestui subiect). E fapt de mult timp stiut, pe de altă parte, ca până si
anumite tripeptide sunt capabile de autocataliză si policondensare :
de ex. "leu-lys-leu" catalizează propria ei condensare,
producând "leu-lys-leu-leu-lys-leu", etc. Cunoscut de
catre biologi e si faptul că chiar si în celulele actuale o parte dintre
proteine sunt sintetizate enzimatic (adică de către alte proteine) si
nu cu ajutorul codului genetic (ex. : glutationul si gramacidina.).
Ce era deci o problema gen "cine a fost mai întâi, oul sau găina
?", s-a dovedit a fi de fapt o … falsă problemă. Alt
exemplu de aceeasi natură : reactionând la formularea teoriei
evolutiei de către Darwin, Lord Kelvin sustinea că "aceasta
e falsă întrucât vârsta Soarelui nu poate fi de ordinul miliardelor de
ani." Biologii la rândul lor sustineau că poate fi. Descoperind în
secolul al XX-lea fuziunea nucleelor, fizicienii au dovedit în fine că
biologii epocii victoriene aveau dreptate. (am
citat din lucrarea lui Scott Gilbert :
"However,
when biology is pitted against physics, it is often biology that wins. Lord
Kelvin stated Darwin's theory of evolution must be wrong because the sun could
not be billions of years old. Biologists said that it must be. When
physicists dicovered solar fusion, they proved the Victorian biologists correct.").
De aceeasi manieră, Kepler credea că faţa
vizibilă a Lunii cere o explicatie în termeni de "creaţie
inteligentă" ("intelligent design") ; azi, nici cei absolut
imbecili nu mai cred asta…
Newton
si el, considera că rotaţia în acelasi plan si în aceeasi directie a
planetelor în jurul Soarelui, cere si ea o explicatie în termeni de "creatie
inteligentă" ; azi si copii (sau profanii) pot căpăta o
explicatie naturalistă a acestor fenomene (vezi Sober, p. 113 : "Kepler,
for example, believed that the face we see when we look at the moon requires
explanation in terms of intelligent design; Newton had the same thought
concerning the planets' revolving around the sun in the same direction and in
the same plane.")
În
ciuda esecului repetat al aplicării sofismului dumnezeului lacunelor,
fanii neobositi ai zeului evreilor nu s-au lecuit nici azi de la reluarea
absurditătii în noi si noi variante (reglarea fină ("fine
tunning")
si alte variante teiste ale "arg.
antropic",
de ex.), din păcate pentru ei, si acestea tot atât de simplu de demolat.
Continui cu Simmons :
"or thousands of different proteins, fats, sugars and minerals
combining to create a functional cell,"
în primul rând, cea
mai simplă celulă actuală este ea însăsi rodul unei
evolutii îndelungate, evolutie fasonată de factori multiplii si
necunoscuti ; traseul acestei evolutii nu se poate preciza cu exactitate, iar între
un complex (care fie manifesta un metabolism, fie manifesta cataliza si
reproductie) precelular si celulă au existat cu sigurantă
numeroase etape evolutive, tot asa cum între acelasi complex precelular si
compusi gen ARN, ADN sau proteină au existat diverse etape. Dacă
aceste etape n-au fost si probabil nu vor putea fi nicioadată precizate,
s-a reusit totusi suficient cât să se poată afirma că celula (si
cu ea viata) este rodul unei evolutii chimice, anume s-a reusit să se
demonstreze că de manieră naturală, prin simplele efecte ale
chimiei si fizicii, e posibilă aparitia unor protocelule, sau protobionti,
care manifestă multe caracteristici tipice celulei asa cum o cunoastem azi.
Iată mai
jos un scurt articol ("On The Origin Of Life On Earth")
din "Science" (numărul din 9 january 2009, Vol. 323, pp.198/199) :
"An
Amazon of words flowed from Charles Darwin's pen. His books covered the gamut
from barnacles to orchids, from geology to domestication. At the same time, he
filled notebooks with his ruminations and scribbled thousands of letters packed
with observations and speculations on nature. Yet Darwin dedicated only a few
words of his great verbal flood to one ot the biggest questions in all of
biology: how life began.
The
only words he published in a book appeared near the end of "On the Origin
of Species":
"Probably
all the organic beings which have ever lived on this earth have descended from
some one primordial form, into which life was first breathed"
Darwin
wrote. Darwin believed that life likely emerged spontaneously from the chemicals
it is made of today, such as carbon, nitrogen, and phosphorus. But he did not
publish these musings. The English naturalist hud built his argument for
evolution, in large part, on the processes he could observe around him. He did
not think it would be possible to see life originating now, because the life
that's already here would prevent it from emerging. In 1871, he outlined the
problem in a letter to his friend, botanist Joseph Hooker:
"But
if (and Oh! what a big "if"!) we could conceive in some warm little
pond, with all sorts of ammonia and phosphoric salts, light, heat, electricity,
etc., present, that a protein compound was chemicaly formed ready to undergo
still more complex changes, at the present day such matter would be instantly
devoured or absorbed which would not have been the case before living creatures
were formed."
Scientists
today who study the origin of life do not share Darwin's pessimism about our
ability to reconstruct those early moments. "Now is a good time to be doing
this research, because the prospects for success are greater than they have ever
been," says John Sutherland a chemist at the University of Manchester in
the United Kingdom. He and others are addressing each of the steps involved in
the transition to life: where the raw materials came from, how complex organic
molecules such as RNA formed and how the first cells arose. In doing so, they
are inching their way toward making life from scratch. […]
"If
you want to get from Boston to New York, there is an obvious way to go. But if
you can't get there that way, there are other ways you could go" says
Sutherland. He and his colleagues have been trying to build RNA from simple
organic compounds, such as formaldehyde, that existed on Earth before
life began. They find they make better progress toward producing RNA if they
combine the components of sugars and the components of bases together instead of
separately making complete sugars and bases first.
Over
the past few years, they have documented almost
an entire route from prebiotic molecules to RNA and are preparing to publish
even more details of their success. Discovering these new reactions makes
Sutherland suspect it wouldn't have been that hard for RNA to emerge
directly from an organic soup. "We've got the molecules in our
sights," he says.
Sutherland
can't say for sure where these
reactions took place on the early Earth, but he notes that they work well at the
temperatures and pH levels found in ponds. If those ponds dried up temporarily,
they would concentrate the nucleotides, making conditions for life even more
favorable.
Were
these Darwin's warm little ponds? "It might just be that he wasn't
too far off" says Sutherland.
If
life did start out with RNA alone, that RNA would need to make copies of itself
without help from proteins. Tracey Lincoln and Gerald Joyce of the Scripps
Research Institute in San Diego, California, have shown how that might have been
possible. They designed a pair of RNA molecules that join together and
assemble loose nucleotides to match their partner. Once the replication is
complete, old and new RNA molecules separate and join with new partners to form
new RNA. In 30 hours, Lincoln and Joyce found a population of RNA
molecules could grow 100 million times bigger.
Lincoln
and Joyce kept their RNA molecules in beakers. On the early Earth, however,
replicating RNA might have been packed in the first cells. Jack Szostak and bis
colleagues at Harvard Medical School in Boston have been investigating how fatty
acids and other molecules on the early Earth might have trapped RNA, producing
the first protocells. "The goal is to have something that can replicate by
itself, using just chemistry", says Szostak.
After
2 decades, he and his colleagues have come up with RNA molecules that can
build copies of other short RNA molecules. They
have been able to mix RNA and fatty acids together in such a way that the RNA
gets trapped in vesicles. The vesicles are able to add fatty acids
to their membranes and grow. In July 2008, Szostak reported that he
had figured out how protocells could "eat" and bring
in nucleotides to build the RNA. All living cells depend on complicated
channels to draw nucleotides across their membranes, raising the question of how
a primitive protocell membrane brought in these molecules. By experimenting with
different recipes for membranes, Szostak and his colleagues have come up with protocells
leaky enough to let nucleic acids slip inside, where they could be assembled
into RNA, but not so porous that the large RNA could slip out. Their
experiments also show that these vesicles survive over a 100°C range. At
high temperatures, protocells take in nucleotides quickly, and at lower
temperatures, Szostak found, they build RNA molecules faster. He speculates that
regular temperature cycles could have helped simple protocells survive on the
early Earth. They could draw in nucleotides when they were warm and then use
them to build RNA when the temperature dropped. In Szostak's protocells,
nucleotides are arranged along a template of RNA. Strands of RNA tend to stick
together at low temperatures. When the protocell warmed up again, the heat might
cause the two strands to pull apart, allowing the new RNA molecule to function.
Now
Szostak is running experiments to bring his protocells closer to life. He is
developing new forms of RNA that may be able to replicate longer molecules
faster. For him, the true test of his experiments will be whether his protocells
not only grow and reproduce, but evolve. 'To me, the origin of life and the origin of Darwinian evolution are
essentially the same thing", says Szostak. And if Darwin was alive
today, he might well be willing to write a lot more about how life began. Carl
Zimmer, the author of "Microcosm: E. coli and the New Science of
Life", "Science", 9 january 2009, Vol. 323, pp.198/199.
Nu e o întâmplare că dom' doftor Simmons vrea ca
direct de la monozaharide si proteine (nu contează ca si aste' două
specii se află ele însăle pe nivele ierarhice diferite) să se
sară direct la celula actuală. De ce nu pretinde Simmons oare ca
biologii să facă o celulă direct din atomi, sau si mai
"logic", din constituentii subatomici cei mai fini cunoscuti ?
Ierarhia biologică e ceva mai complexă decât oferă
Simmons cititorilor lui : monozaharidele, împreună cu bazele
heterociclice azotate si fosfatii fac o nucleotidă, adică
o unitate monomer a polimerului care este ADN-ul (un acid nucleic) ; ori
compusii care intră în structura acizilor nuleici (pirimidine, purine si
pentoze) si acizii nucleici însisi, pot fi sintetizati în conditiile
prebiotice :
"Le tétramère de HCN en solution ammonicale concentrée ou
en présence de rayonnements ultraviolets connaît une destinée différente et
conduit à des dérivés cycliques. Les intermédiaires, obtenus après addition
sur le tétramère d’une 5e molécule de HCN, peuvent produire
l’adénine, une des bases puriques présentes dans tous les acids nucléiques
des systèmes vivants contemporains, et qui et un pentamère de HCN,
formellement (HCN)5. De façon analogue, d’autres bases puriques
peuvent être fabriquées à partir de HCN avec l’aide de l’urée, ou
indirectement, du cyanogène. […] La principale objection que l’on peut
faire à cette voie de synthèse est la nécessité d’utiliser des
concentrations importantes d’ammoniac, peu compatibles avec l’environnement
terrestre primitif. Toutefois, il faut préciser que le chimiste Alan Schwartz,
directeur du laboratoire d’exobiologie de l’université de Nijmegen, aux
Pays-Bas, à récemment mis en évidence une voie de synthèse prébiotique de
l’adenine, similaire à celle découverte par Oro, mais ne nécessitant pas
d’ammoniac. Par ailleurs, les bases puriques ainsi que les bases pyrimidiques,
se forment d’autres
bases puriques " (citat din "L’evolution chimique et les
origines de la vie", André Brack si François Raulin, Ed. Masson 1991,
pagina 41 - "Synthèse prébiotique des bases puriques et pyrimidiques").
Dar cum vom vedea mai jos, rezultatele si dilemele
anilor 1990 când au publicat Brack si Raulin lucrarea lor sunt azi depăsite.
Pentru moment însă, citez de la pagina 100 si 101 ("Formation de nucléotides
dans des conditions prébiotiques") :
"Comme nous l'avons vu précédemment, les bases puriques sont
obtenues facilement à partir de l’acide cyanhydrique, HCN. Ces bases
apparaissent également lorsqu’on soumet un mélange gazeux de méthane, d’éthane
et d’ammoniac à des décharges électriques. Toutefois, les randements de
synthèse sont mille fois plus faible que ceux des acides aminés. Les bases
puriques sont présentes dans les météorites et peut-être dans les comètes.
Les difficultés commencent avec les pyrimidines : aucune synthèse n’a
pu être obtenue à l’aide des décharges électriques et les rendements
obtenus à partir de l’acide cyanhydrique sont de 0,003 %."
Mai departe pe scara ierarhiei chimice, condensarea (polimerizarea)
nucleotidelor până la hexanucleotide a fost deja efectuată în
conditii prebiotice la nivelul anului în care lucrarea citată mai sus a
fost editată (adică acum aproape 2
decenii ; vezi p. 101 : "La formation d’une liaison internucléotidique
résulte de l’élimination de molécules d’eau entre les groupes phosphate
et le sucres. Une douzaine de condensations menées avec succès ont été
rapportées à ce jour. Cependant les performances maximales se limitent à
l’obtention d’un hexanucléotide.").
Între timp însă lucrurile au mai progresat prin activitatea
celebrului Stanley Miller, care si după deces pare a orienta cercetarea în
chimia prebiotică : acesta
a congelat (la - 78 grade Celsius) pentru mai bine de 25 de ani un amestec gazos
de amoniac si cianuri, compusi prebiotici recunoscuti. Rezultatul, evaluat de
catre Miller împreună cu Jeffrey Bada în 1997, a fost sinteza spontană
de … primidine si purine (ambele nucleobaze adică), plus acizi aminati (adica
motivul sau monomerul proteinelor). Explicatia acestui fenomen de sinteză
organică la temperaturi scăzute stă în faptul ca apa nu îngheaţă
complet nici măcar la aceste temperaturi de genul celor
aplicate de Miller vasului lui experimental, astfel încât si la - 51 grade
Celsius există încă microscopice "compartimente" unde apa rămâne
lichidă. Randamentele sintezei spontane de purine, primidine si acizi
aminati s-a dovedit a fi chiar mai mare la astfel de temperaturi decât la
temperatura camerei (Mathew Levy). Asta se explică prin faptul că
solidificarea partială a apei produce concentrarea "impuritătilor",
care vor fi mai des si mai mult timp în contact decât ar face-o la temperaturi
mai mari ; ori asta, după cum stie oricine ar un pic habar de fizică
si chimie e reteta perfectă pentru cresterea probabilitătii unei
reactii chimice de a se produce.
Virtutile apei "înghetate" merg însă si mai departe decât
formarea prebiotică a primidinelor, purinelor si acizilor nucleici cu
randamente surprinzător crescute: face posibilă condensarea lor în
polimeri (ADN, ARN, proteine), această condensare fiind facilitată de
interfata gheaţă-apă, din pricina reliefului de sarcină care
are tendinta să "stivuiască" monomerii (aceste observatii
ale lui Hauke Trinks au făcut ca recent Christof Biebricher să obtină
ceea ce nici un biochimist n-a obtinut până la el, anume molecule de ARN
lungi de până la 400 de baze (recordul precedent apartinea lui Orgel cu 40
de baze, care însă nu uza de o amorsă precum Trinks, însă
recent lungimi similare celei a lui Orgel au fost obtinute la interfata gheaţă-apă
si fără amorsă de catre Pierre Alain Monnard).
Pe de altă parte, Alexander Vlassov a demonstrat recent că
scurte fragmente de ARN, când sunt răcite, induc condensarea altor
fragmente de ARN. Asta demonstrează cum capacitatea enzimatică poate
fi prezentă nu numai la
molecule ARN lungi de 50 de baze sau mai mult, ci si la fragmente mai scurte
("Did Life Evolve In Ice ?", Discover,
http://discovermagazine.com/2008/feb/did-life-evolve-in-ice/article_view?b_start:int=0&-C=
).
Mai departe pe scara ierarhiei chimice, proteinele simple ("protomerii")
prin interactii de natură fizică (legături fizice, necovalente),
formează proteinele globulare care sunt "emblemele" cele mai
caracteristice vietii, anume enzimele. Si încă la un alt nivel, proteinele
globulare (adică polimeri complecsi, de tip oligomer, ai unor acizi aminati),
intră alături de anumiti acizi nucleici în compozitia diverselor
substructuri ale unor organite (precum e cazul "ribozomilor", de ex.).
Aceste substructuri la rândul lor sunt componente ale organitelor precum
mitocondria (de ex.), si care ele sunt primele
structuri în ordinea descrescătoare a complexitătii după
celulă.
Acum poate apărea întrebarea de ce era importantă
mentionarea acestei ample ierarhii ?
Cineva naiv se poate gândi că de fapt Simmons a
vrut să sară niste "missing links" si să usureze
astfel "sarcina" biologilor.
În realitate, ce a vrut Simmons să facă, din
păcate, e altceva, anume să oculteze faptul deranjant pentru superstie
că o seamă de astfel de substructuri celulare, sau de compusi ai
proteinelor si acizilor nucleici, se agregă spontan la rândul lor din
substructurile care le compun. Astfel, ribozomii se formează spontan în
momentul în care subcomponentele lor sunt aruncate într-o solutie apoasă,
fie si când aceasta e "populată" de multi alti compusi organici
mai complecsi sau mai putin ; de aceeasi manieră, compusi tot atât de
complecsi pe cât e un virus, cel al tutunului de ex., sau bacteriofagii (care
au în structura lor o complicată "seringă" cu care
infectează bacteriile, cum atât de intuitiv si peculiar demonstrează
si Simmons în ilustratiile (noile catehisme-pe-pereti pentru noii analfabeti ?)
din cărticica lui), si ei când sunt "făcuti bucăti",
dacă resturile sunt mai apoi aruncate într-o solutie apoasă, chiar si
când aceasta mai contine diversi alti compusi organici si biologici, ei se
reagregă spontan si, ca si ribozomii amintiti mai sus, redevin perfect
functionali ; dacă considerăm ca "virusii sunt vii",
asa cum crede Simmons (si asa cum consideră o parte a biologilor), putem
zice ca virusii "învie" sau "reînvie".
Concluzia care se impune e că granita între viată
si neviată nu e o linie, ci o fâsie largă pe care nu poti plasa
punctul de unde avem de-a face clar cu "viată", un concept
rămas astfel si el vag ca si cel de "specie". Dacă
excluzi din definitia vietii parazitismul metabolic si reproductiv, atunci o
serie de paraziti, fiinte totusi considerate vii, sunt categorisite a nu mai fi
totusi vii. Dacă impui ca una din conditiile întru definirea vietii să
fie si reproducerea, atunci o hematie, o celulă secretoare de cristalin sau
un spermatozoid, celule incapabile de a se diviza (si astea sunt doar 3 tipuri
printre alte astfel de celule…), trebuie considerate a nu fi vii. De aceeasi
manieră, membrul oricărei specii sexuate în lipsa unui exemplar de
sex opus nu mai poate fi considerat viu, căci nici el nu se poate
reproduce. O definitie a vietii care să fie satisfăcătoare devine astfel
atât de amplă si atât de plină de detalii si "bemoluri",
încât practic
nu-si mai îndeplineste functia ei sintetică, specifică unei definitii!
Ea arată mai mult a o dare de seamă decât a o definitie, si unii
scriu lungi cărti cu asta... Dar iată cum exprimă un microbiolog
această stare de fapt :
"Viruses make a more interesting issue. They do propagate their kind by
means of heredity, and they evolve and adapt all too quickly to changing
circumstances; those who regard reproduction and adaptation as the crucial
features of life will consider viruses to be alive. But viruses are
structurally far simpler than cells, even than many organelles, they lack
metabolism of any kind and are obligatory intracellular parasites. Their
capacities are so much more limited than those of any cell that I, for one,
would disqualify viruses.
Much the same argument applies to mitochondria, and intracellular organelles in
general: since the genes required for their production are located chiefly in
the cell nucleus, organelles do not reproduce autonomously and must therefore be
excluded from the ranks of the living. And what about freeze-dried
bacteria? They were alive once, and provided they are
"viable," may be alive again, but they are not alive at present.
Such
borderline cases are instructive rather than alarming. If life originated
from the mineral realm via natural processes, we should expect the line that
divides the quick from the dead to be a little fuzzy. Sharp categories are
generally something that we put into
nature, not something we find there.
It
was the ambiguous status of viruses, whose crystallization had just been
accomplished, that led N. W. Pirie to conclude that the terms
"life" and "living" are
inherently meaningless.
That has not deterred his successors from proposing definitions, the best of
which slip a kernel of truth into the nutshell of epigram. To J. Ferret, Life
is a [property of] potentially self-replicating open systems of
interlinked organic reactions, catalyzed stepwise and almost isothermally by
complex and specific organic catalysts which are themselves produced by the
system.
Ever
since Descartes there have been mechanistic biologists who see it as their task
to "reduce" biology to chemistry and physics, for instance, to
demonstrate that all biological phenomena can be completely explained in terms
of the motions of their constituent parts and the forces between them.
Biochemists and molecular biologists, in particular, commonly believe that such
reduction is their objective, though they will not all agree on the meaning of
the term. Some are satisfied that reduction has effectively been
accomplished, thanks to the near-universal
consensus that all that living things do is
based on their physical substance, and that no metaphysical agencies or vital
forces need be invoked." ("The Way Of The Cell - Molecules,
Organisms and the Order Of Life", Franklin M. Harold, Oxford
University Press 2001, pp.11-13).
Si
din fragmentul de articol care urmează se desprind aceleasi concluzii
generale, anume că savantii privesc evolutia chimică ca unica
modalitate credibilă de explicare a aparitiei vietii, ca si faptul că
nu este decât o chestiune de timp, sansă si eventual efort disponibil până
când o necunoscută în materie de sinteză chimică naturală
a unui constituent al vietii e clarificată :
Nature,
Vol 459, 14 May 2009, pp. 171-172
Understanding
how life emerged on Earth is one of the greatest challenges facing modern
chemistry. A new way of looking at the synthesis of RNA sidesteps a thorny
problem in the field.
It
is well established that the evolution of life passed through an early stage in
which RNA played central roles in both inheritance and catalysis1 - roles that are currently played by DNA and
protein enzymes, respectively. But where did the RNA come from?
Experiments
reported by Powner et al.2 (page 239 of this issue) provide fresh
insight into the chemical processes that might have led to the emergence of
information-coding nucleic acids on early Earth.
For
40 years, efforts to understand the prebiotic synthesis of the ribonucleotide
building blocks of RNA have been based on the assumption that they must have
assembled from their three molecular components: a nucleobase (which can be adenine,
guanine, cytosine or uracil), a ribose sugar and phosphate. Of the
many difficulties encountered by those in the field, the most frustrating has
been the failure to find any way of properly joining the pyrimidine nucleobases
- cytosine and uracil - to ribose3 (Fig.1a).
The idea that a molecule as complex as RNA could have assembled spontaneously
has therefore been viewed with increasing scepticism. This has led to a search
for alternative, simpler genetic polymers that might have preceded RNA in the
early history of life.
But
Powner et al.2
revive the prospects of the 'RNA first' model by
exploring a pathway for pyrimidine ribonucleotide synthesis in which the sugar
and nucleobase emerge from a common precursor (Fig.1b). In this pathway,
the complete ribonucleotide structure forms without using free sugar and
nucleobase molecules as intermediates. This central insight, combined with a
series of additional innovations, provides a remarkably efficient solution to
the problem of prebiotic ribonucleotide synthesis. The key to Powner and
colleagues' approach was to overcome the deeply ingrained prejudice that
carbon-oxygen chemistry (which leads to sugar formation) and carbon-nitrogen
chemistry (which leads to nucleobase formation) should be kept separate for as
long as possible. One does not have to look far to find the source of this
prejudice. Incubation of formaldehyde - a simple carbon-oxygen compound - in
alkaline solution rapidly yields a mixture of dozens of sugars3, which
subsequently react to yield an intractable tar of insoluble products. Similarly,
simple carbon-nitrogen compounds, derived from cyanide and ammonia, react
with each other to generate not only the standard nucleobases, but also many
other compounds. It is perfectly reasonable to expect that uncontrolled mixing
of these two complex processes would lead to a chemical combinatorial explosion:
the synthesis of millions of different organic compounds, of which the desired
biological precursor molecules would be a vanishingly small fraction. But in
a remarkable example of 'systems chemistry', in which reactants
from different stages of a pathway are allowed to interact, Powner et al.2
show that phosphate tames the combinatorial explosion, allowing oxygenous and
nitrogenous reactants to interact fruitfully.
The
authors' path to RNA begins with the same starting materials used in many recent
studies of prebiotic chemistry, but differs in the order in which they are
combined. When the structurally simplest sugar, glycolaldehyde, reacts with the
simplest derivative of cyanide and ammonia, cyanamide, a complex
mixture
of undesired compounds is formed. But Powner et al. add a third
ingredient - phosphate - to the mix. In their reaction, phosphate acts as
both a pH buffer and a catalyst, thereby short-circuiting the network of
possible unwanted reactions and leading instead to the fast, efficient synthesis
of a key intermediate known as 2-aminooxazole (Fig.1b).
One
of the goals of those developing theories of prebiotic chemistry is to identify
geochemically plausible means of purifying key intermediates away from
contaminants that might cause trouble in later reactions. The remarkable
volatility of 2-aminooxazole suggests that it could be purified by sublimation,
as it undergoes cycles of gentle warming from the sun, cooling at night (or at
higher altitudes) and subsequent condensation. The compound would thus behave as
a kind of organic snow, which could accumulate as a reservoir of material ready
for the next step in RNA synthesis.
Phosphate
continues to have several essential roles in the remaining steps of Powner and
colleagues' pathway, in one case causing depletion of an undesired by-product,
and in another saving a critical intermediate from degradation. The penultimate
reaction of the sequence, in which the phosphate is attached to the nucleoside,
is another beautiful example of the influence of systems chemistry in this set2
of interlinked reactions. The phosphorylation is facilitated by the presence of
urea4; the urea comes from the phosphate-catalysed hydrolysis of a
by-product from an earlier reaction in the sequence.
The
authors wrap up their synthetic tour de force by using ultraviolet light
to clean up the reaction mixture. They report that ultraviolet irradiation
destroys side products while simultaneously converting some of the desired
ribocytidine product to ribouridine (the second pyrimidine component of
RNA)."
Recent a fost elucidată originea ribozomilor,
acesti compusi chimici complecsi formati atât din acizi nucleici cât si din
proteine :
(Feb. 20, 2009, A major mystery about the origins of life has been
resolved. According to a study published in the journal Nature, two Université
de Montréal scientists have proposed a new theory for how a universal molecular
machine, the ribosome, managed to self-assemble as a critical step in the
genesis of all life on Earth. "While the ribosome is a complex
structure it features a clear hierarchy that emerged based on basic chemical
principles," says Sergey Steinberg, a Université de Montréal biochemistry
professor who made his discovery with student Konstantin Bokov. "In the
absence of such explanations, some people could imagine unseen forces at work
when such complex structures emerge in nature." The key breakthrough came
when he realized that the ribosome is organized by a set of simple structural
rules and that it had to be assembled from basic building blocks in a very
specific order; otherwise it would have fallen apart. He then showed with
mathematical rigor that the construction of the ribosome likely followed an
ordered series of steps to form the structure found in the first living cell. To
this day, that structure exists almost unchanged in our own cells. Chemists have
been able to observe many examples of self-organizing behavior with simple
molecules, yet explaining the complex self-assembly of biomolecules had not been
so obvious. "Thanks to the research of Sergey Steinberg and Konstantin
Bokov, scientists now have a glimpse of one key event that emerged spontaneously
out of the primordial chemical soup of the early Earth," explains Stephen
Michnick, a Université de Montréal biochemistry professor and Canada Research
Chair in Integrative Genomics. Professor Steinberg's research is supported by
Canadian Institutes of Health Research and by the National Science and
Engineering Research Council."
In mod similar, dar pe încă o altă treaptă
ierarhică, după ce sunt desfacute în constituenti (adică în
celule separate), tesuturile unor animale (forme de viată
multicelulare) precum buretii, dacă sunt puse într-un recipient, se vor
reconstitui dând nastere unui nou organism (burete) perfect viabil. Si la
animalele superioare precum vertebratele, tendinta spontană spre agregare
morfogenetică e prezentă, desi de-o altă manieră (anume ea
se manifestă în faza embrionară). Astfel, celulele disociate se recunosc si se organizează
si ele pe familii de celule, încât cele de ficat se agregă separat
de cele de cartilagiu. Tot asa, celulele nervoase ale cortexului după
disociere se reagregă pentru a da nastere tesutului lor corespunzator. (Informatiile se bazează pe citatele de mai jos
extrase din lucrarea lui Max Pavans De Ceccatty (Profesor la "Université
Claude Bernard de Lyon") intitulată "Communications Et
Interactions Cellulaires" si publicată în 1983 la PUF
("Presses Universitaires de France"), la pp. 222-226 :
"Morphogenèse Et
Facteurs D'agrégation
Les Eponges n'ont qu'un petit nombre de catégories
cellulaires, une dizaine environ, par ailleurs très plastiques
et formant des tissus plus ou moins lâches. Chez quelques espèces, la
dissociation mécanique ou chimique (EDTA) libère les cellules qui, à nouveau rassemblées
dans un récipient, peuvent s'agréger et s'organiser entre elles
totalement en donnant naissance à un nouvel individu semblable à l'éponge mère.
Autrement dit, la communauté cellulaire de l'éponge adulte peut démontrer en
permanence sa capacité de reconstitution et d'auto-assemblage. En outre, un mélange
de cellules dissociées à partir de deux espèces différentes (reconnaissables
par les pigments jaune et rouge qu'elles contiennent respectivement) aboutit à
la formation d'agrégats distincts, séparés et homogènes, regroupant les
cellules de la même espèce, soit jaunes soit rouges. Cette discrimination fait
la preuve que la capacité d'auto-assemblage s'assortit d'une capacité d'auto-reconnaissance
des cellules d'une espèce par rapport à celles d'une autre espèce. La
morphogenèse expérimentale des Eponges s'appuie d'une part sur la possibilité
de dé-différenciation et de re-différenciation de certaines cellules et,
d'autre part, sur la migration et le positionnement des éléments qui, ayant
conservé ou ayant acquis à nouveau leur spécialisation, se remettent à
l'emplacement voulu : à la périphérie ou en profondeur de l'organisme. De
telles capacités sont soumises aux contacts initiaux que les cellules dissociées
rétablissent entre elles. Les études ont permis de dégager deux paramètres,
relatifs au milieu de culture, qui conditionnent ces contacts initiaux : le
calcium et un facteur soluble promoteur de l'agrégation. Le facteur d'agrégation
des Eponges correspond à une grosse glycoprotéine de très haut poids moléculaire
(20 x 106) et contenant plus de 50 % d'hydrates de carbone. Il est
particulièrement intéressant de confronter la schématisation théorique qui
en fut donnée avec la structure qui a été effectivement observée au
microscope électronique quelque temps après (fig. 60).
Le schéma théorique fait valoir les faits suivants. Le facteur est
bivalent et comporte au moins deux sous-unités que le calcium maintient associées.
En l'absence de Ca + + chaque unité isolée est incapable d'agréger les
cellules. Le complexe bivalent (peut-être memê polyvalent) porte à ses extrémités
les saccharides qui exposent les sites permettant la reconnaissance et
l'accrochage des cellules. Ces sites sont complémentaires de récepteurs, les
plaques basales, incorporés dans les membranes, ou tout au moins dans les revêtements
cellulaires. Déjà impliqué dans la liaison des sous-unités entre elles, le
calcium joue un rôle stabilisateur de l'articulation entre le facteur soluble
et les récepteurs cellulaires, en y associant peut-être quelques molécules
voisines.
Une telle représentation diagrammatique sera comparée à la structure
concrète du facteur d'agrégation, tel qu'il a été photographié au
microscope électronique à haute résolution. C'est un complexe polymérique en
forme de soleil. Le cœur circulaire, de 80 nm de diamètre, porte onze à
quinze bras radiaires, mesurant chacun 110 nm de longueur pour un poids moléculaire
de 2.105. Le traitement à l'EDTA, qui ôte le calcium, sépare le
noyau de ses bras (et peut même disloquer les bras en fragments), lesquels
contiennent les sites de liaison avec les récepteurs cellulaires. Polymérique,
le facteur est donc aussi polyvalent.
Le caractère fonctionnel remarquable de ce facteur est sa
spécificité d'espèce. En effet, dans les expériences mélangeant
des cellules dissociées à partir de deux
éponges différentes, pigmentées l'une en
jaune et l'autre en rouge, on constate qu'en présence du facteur extrait de la
seule éponge rouge, seules les cellules rouges s'agrègent. Inversement pour
les jaunes. […]
Car les données fournies par les Vertébrés en matière
d'agrégation morphogénétique sont différentes.
Certes, la reconstitution intégrale
d'un organisme adulte, à partir des cellules dissociées de cet organisme, n'a pas lieu. Mais, chez les embryons ou
bien au niveau de certains tissus adultes, les cellules dissociées
révèlent leurs capacités d'agrégation,
différenciation et organisation, dans certaines limites.
Elles utilisent, en tout cas, des facteurs d'adhésion qui sont tissu-spécifiques
et non pas espèce-spécifiques. In vitro, des cellules de
foie et de cartilage appartenant au même embryon de poulet se mélangent
d'abord dans le même agrégat, puis se séparent en deux lots
correspondants aux deux tissus. Et lorsque sont réunies des cellules
de tissus divers provenant, en plus, d'espèces distinctes, la ségrégation
s'opère uniquement selon les tissus. Les lots reconstitués
ignorent la différence d'espèce : les cellules de foie de souris se
regroupent avec les hépatocytes de
poulet, tandis que, de leur côté, les
cellules cartilagineuses de la souris se rassemblent avec les chondrocytes
du poulet. À cause de cette spécificité tissulaire on comprend mieux comment
les facteurs d'agrégation de Vertébrés peuvent intervenir
dans la distribution des cellules de même catégorie et dans leur positionnement lors de la morphogenèse. […]
Les cellules
dissociées à partir du cortex cérébral embryonnaire de souris normale se réagrègent, et se disposent ensuite de telle sorte qu'elles
reconstituent in vitro les grands traits architecturaux, en particulier les
alignements cellulaires, du tissu en place dans l'organisme. Il en est
de même pour les neurones de souris anormale qui a subi la mutation
dite reeler. Mais dans ce cas, l'organisation de l'agrégat se fait
selon l'architecture du cerveau anormal, c'est-à-dire sans alignement.
D'autre pan, sans même évoquer tous les facteurs
possibles d'organisation, normaux ou
pathologiques, on a montré que la simple adhésivité ou non-adhésivité
de nombreuses catégories cellulaires variait dans le temps. Elle dépendrait de l'âge... ce qui paraît parfaitement
logique quand on sait que les constituants de la surface cellulaire,
comme ceux du cytosquelette sous-membranaire qui contrôlent les précédents,
évoluent en fonction des phases du cycle cellulaire.)"
Revenind la originea celulei, după cum se constată, pe fiecare
palier ierarhic sau de complexitate există fenomene naturale
care permit explicatii naturaliste, drept pentru care designerul
lui Simmons e superfluu ; mai rămâne de analizat modul prin care
substructuri celulare constituite s-au putut asambla spontan pentru a forma o
celulă, adică modul prin care organite separate într-un mediu apos
iau forma unei celule. Biologii spun că anumite organite s-au integrat
celulei (eucariote) prin endosimbioză, însă la acel moment existau
deja celule simple, ori problema este cum au apărut acestea din urmă ?
Procesul initial, prin care au apărut primele celule cere în primul rând
o membrană, ca mijloc de izolare si separare în doua spatii chimice, unul
intern si altul extern ; se stie ca în mediu apos fosfolipidele produc în mod
spontan "micelele" (structuri sferice monostrat) si "lipozomii"
(structuri sferice bistrat, identice "urzelii" membranei celulare).
Compusii amfifili produc în mod spontan când sunt pusi în mediu apos,
structuri identice membranei celulare, ori acestia au fost găsiti până
si pe meteoriti… Mai rămâne totusi de respins ipoteza că nu Iahve
sau "Mielul" i-a pus pe meteoriti. Asta e însă o întreprindere
tot atât de serioasă ca si respingerea ipotezei că de fapt Mos
Craciun mi-a daruit de sfintele sărbători cartea lui Simmons.
Lăsând gluma la o parte, pasul ultim este acela al "băgării"
organitelor în sferele "grăsoase" care sunt lipozomii. Vorbesc
aici despre organitele simple, căci cele mai complexe sunt ele însele
foste celule, cum aminteam si mai sus, confom teoriei endosimbiotice, acceptată
azi ca explicatie a aparitiei celulelor eucariote animale si vegetale.
Odată ce există o membrană, tinând cont de obiceiul
manifest al unor celule actuale spre fagocitoză (celule care pot îngloba
alte celule întregi) si al tuturor celulelor spre endocitoză, basca
obiceiul notoriu al lipozomilor de a se "închide" la loc în urma
unui şoc care le rupe sau deşiră membrana (vezi aplicaţiile
farmaceutice ale acestora), pasul ultim, de formare a unei celule, principial
vorbind nu e greu de făcut. Doar că întotdeauna concentratia în
compusi organici a unui mediu apos se consideră a fi fost redusă, de
unde importanta rolului de compartimentare al unei membrane celulare sau al unei
bule de apa neînghetată într-un bloc de gheaţă, sau al altui
mod posibil de concentrare, precum de ex. aderenta la suporturi argiloase ;
concentrarea poate fi deci explicată de manieră naturalistă în
multiple chipuri, fiecare expert sau autor având teza lui preferată ;
personal mă limitez la redarea pe scurt a unei variante de explicaţie,
anume aceea prezentă în lucrarea numita "Les origines de la vie"
ai cărei autori sunt John Maynard Smith si Eörs Szathmary, (p. 65, editura
Dunod, Paris 2000) : înaintea
integrarii complexelor proteice în masa membranei protobiontilor, fapt care la
celulele actuale permite transportul transmembranar selectiv de molecule de masa
redusă (si care permite apariţia unei concentrări a acestora în
interior în raport cu exteriorul), concentrarea diferenţială se
realiza pe suporturi minerale, celula trecând printr-un "stadiu semi-celular",
în care aceste suporturi minerale operează concentrarea spre beneficiul
unui mediu apos izolat de către o membrană aplicată uni astfel de
suport. Mai sus, în articolul din Discover se prezenta un alt mod de
concentrare pe suporturi solide, anume pe gheaţă, care în mod natural
stivuieste molecule organice polimerizându-le. Dar identificarea acelei care
realmente a participat la evolutia chimică din istoria aparitiei
vietii, e o cu totul altă problemă care nici n-are pentru moment
rezolvare (chestiunea discernării între diversele scenarii fiind extrem de
spinoasă) iar rezolvarea aceasta potentială nici n-are vreo relevanţă
în chestiunea respingerii ideii că e necesară o interventie
supranaturală pentru desfăsurarea unui fenomen natural, asta cât timp
este evident că procese naturale banale sunt suficiente pentru a explica
fenomenul, basca faptul că istoria arată că de fiecare dată
când s-au invocat factori supranaturali pentru explicarea unui fenomen,
rezultatul a fost întotdeauna că autorii ideii s-au făcut de kk, iar
explicatia reală, când a putut fi formulată, a fost complet
naturalistă.
Simmons continuă :
"or millions of different cells fusing into a jellyfish,"
Ca milioane de celule să formeze o meduză, alte multe zeci de
mii de celule trebuiau să fi format mai înainte ceva asemanator unui
"volvox" (de ex.), care e nivelul imediat inferior de complexitate
ierarhică cunoscut a exista încă (fără a fi aici vorba
neaparat de o filogenie!) ; iar pentru ca acele multe zeci de mii de celule să
formeze un volvox, trebuiau ca multe alte milioane de celule să trăiască
milioane de generatii în colonii mai amplu sau mai putin amplu organizate ; e
fapt bine cunoscut de către biologi că mii de exemplare de mixobacteria,
în conditii de stres ambiental (lipsa de nutrienti, de ex.) cooperează,
organizându-se în diverse paternuri ("strazi", "agregate"
de forma unui fulg de nea si a unor "muguri") - vedeti pentru
explicatii si imagini lucrarea "Cellular Automaton Modeling of
Biological Pattern Formation" de Andreas Deutsch si Sabine Dormann, p.4
din Introducere, pe care o găsiti pe internet pe "books.google").
Volvocalele actuale prezintă toate gradele de complexitate dintre
colonia simplă si organismul multicelular cu celule diferentiate si având
functii diferentiate, printre care si reproductia ordonată
(Gilbert, p. 16-19), în timp ce alt exemplu de organisme unicelulare
care în anumite conditii (stres alimentar) se organizează pentru a forma
temporar un organism pluricelular posedând o altă importantă calitate
tipică embrionilor organismelor pluricelulare complexe (anume morfogeneza),
e furnizat tot de lucrarea lui Gilbert :
Différenciation et morphogenèse chez le Dictyostelium
Le cycle biologique du Dictyostelium - Chez le Dictyostelium discoideum*2
(*2- Cet organisme est appelé familièrement «une moisissure visqueuse
cellulaire». Cependant, le Dictyostelium n'est pas visqueux et ce n'est pas non
plus une moisissure ; il n'est pas plus apparenté au Physarum (la vraie
moisissure visqueuse) qu'à l'Acanthamoeba ou au Neurospora. Ce n'est
certainement pas un champignon filamenteux : c'est simplement un organisme
amibien.- W. Loomis, communication personnelle), on trouve une autre forme
d'organisation multicellulaire dérivée d'organismes unicellulaires. La Figure
1.22 illustre le cycle de cet organisme étrange ei fascinant. Durant leur cycle
végétatif, les amibes solitaires et haploïdes (appelées myxamibes afin de
les distinguer des amibes vraies) vivent sur du bois pourri, se nourrissant de
bactéries et se reproduisant par scissiparité. Quand ces amibes ont épuisé
leur nourriture, des dizaines de milliers de cellules se rassemblent, formant
des courants de cellules qui convergent vers un point central. Là, elles
forment un agrégat conique, qui finit par absorber toutes les cellules en
mouvement et s'aplatit pour former une sorte de «limace» ambulante. La «limace»
(qu'on honore plus souvent du nom de pseudoplasmode ou grex) a généralement
2 à 4 mm de long et est entourée d'une enveloppe visqueuse. Le grex commence
à migrer (si l'environnement est sombre et humide) avec sa pointe antérieure légèrement
relevée. Lorsque la migration cesse, les cellules antérieures, représentant
15 à 20% de la population cellulaire, forment un pédoncule. Celui-ci commence
à se former quand les cellules antérieures centrales, les cellules précurseurs
du pédoncule, commencent à sécréter une enveloppe extracellulaire et forment
un tube au travers du grex. Dans leur différenciation, les cellules précurseurs
du pédoncule forment des vacuoles et augmentent de volume, faisant remonter la
masse de cellules des 2/3 postérieurs du grex, qui sont les cellules précurseurs
des spores (Jermyn et Williams, 1991 ). Les cellules du pedoncule meurent, mais
les cellules postérieures, qui ont été déplacées vers le sommet du pédoncule,
deviennent les spores. Ces spores sont dispersées, chaque spore formant une
nouvelle myxamibe.
En plus de ce cycle asexué, la sexualité est possible pour le
Dictyostellum. Deux amibes peuvent fusionner pour former une cellule géante qui
digère toutes les autres cellules de l'agrégat. Lorsque cette cellule a mangé
toutes ses voisines, elle s'enkyste en s'entourant d'une paroi épaisse et subit
méiose et mitose ; ce qui donne naissance par la suite à de nouvelles
myxamibes.
Le Dictyostelium constitue un organisme expérimental
merveilleux pour les biologistes qui étudient le développement. En effet, dans
cet organisme, toutes les cellules sont identiques au départ et vont pouvoir
suivre deux voies de différenciation alternatives : spore ou pédoncule.
C'est aussi un organisme dans lequel des cellules individuelles s'assemblent
pour former une structure composée de cellules différenciées, étroitement
associées, ce qui ressemble à la formation des tissus dans des organismes plus
complexes. L'agrégation de milliers d'amibes en un organisme unique est une
prouesse incroyable d'organisation et incite l'expérimentateur à se poser des
questions sur les mécanismes impliqués.
Agrégation des cellules du
Dictyostelium - La première question qui
se pose est de savoir pourquoi les amibes commencent à s'agréger. La microcinémaTographie
a montré que pendant les 4 ou 5 premières heures qui suivent la carence
nutritive, il n'y a pas de mouvements orientés. Pendant les 5 heures suivantes,
cependant, on peut voir les cellules se mouvoir à la vitesse de 20 μm/min.
pendant 100 secondes. Ce mouvement cesse pendant 4 minutes environ, puis reprend.
Bien que le mouvement soit dirigé vers un point central, ce n'est pas un
mouvement radiaire simple. Les cellules se rejoignent plutôt pour former des
courants, ces lignes convergeant en courants plus larges, qui finalement
aboutissent tous au centre . Ainsi que l'ont montré
Bonner (1947) et Shaffer (1953),
ce mouvements résultent d'un chémotactisme : les cellules sont guidées vers
les centres d'agregation par une substance soluble. Cette substance fut identifiée
plus tard comme étant l'adénosine 3', 5' monophosphate cyclique (AMPc) (Konijn
et al, 1967 ; Bonner et al, 1969) dont la structure chimique est montrée dans
la fig. 1.23A.
L'agrégation débute au moment où toutes les cellules commencent à
synthétiser de l'AMPc. Il n'y a pas de cellules «dominantes» qui commencent
la sécrétion plus tôt ou qui contrôlent les autres. Les sites d'agrégation
sont plutôt déterminés par la distribution des amibes (Keller et Segal, 1970
; Tyson et Murray, 1989). Les cellules répondent à l'AMPc de deux manières :
les cellules les plus proches amorcent un mouvement vers la source d'AMPc et
elles émettent de l'AMPc elles-mêmes (Robertson et al., 1972; Shaffer, 1975).
Après quoi, la cellule ne réagit plus à l'AMPc pendant plusieurs minutes. La
résultante est une onde d'AMPc se propageant en spirale au travers de la
population cellulaire (Figure 1.23B). À chaque vague, les cellules se
rapprochent du centre.*3 (*3-
La biochimie de cette réaction met en jeu un récepteur qui lie l'AMPc. Lors de
cette liaison, il se produit des transcriptions spécifiques de gènes, un
mouvement vers la source d'AMPc et l'activation des enzymes adénylcyclases (qui
synthétisent l'AMPc à partir d'ATP). L'AMPc nouvellement formé active à la
fois ses propres récepteurs et ceux des cellules voisines. Les cellules de
celte région restent insensibles a de nouvelles vagues d'AMPc jusqu'au moment où
l'AMPc est éliminé des récepteurs par une autre enzyme de la surface
cellulaire, la phosphodiestérase (Johnson et al., 1989). Les calculs de ces réactions
d'oscillations prédisent que la diffusion d'AMPc doit commencer par être
circulaire. Cependant comme l'AMPc interagit avec les cellules qui reçoivent et
propagent le signal, les cellules qui reçoivent le front de la vague commencent
à migrer à une vitesse différente de celle des cellules qui se trouvent derrière
elles. Il en résulte une spirale circulaire d'AMPc et une migration, comme on
le voit sur la Figure 1.23. Il est intéressant de noter que les mêmes formules
mathématiques prédisent le comportement de ceraines réactions chimiques et la
formation de nouvelles étoiles en spirale rotatoire au sein de galaxies (Tyson
et Murray, 1989).)
La différenciation des amibes individuelles en cellules de pédoncule (somatiques)
ou spores (cellules reproductrices) est un phénomène complexe. Râper (1940)
et Bonner (1957) ont démontré que dans tous les cas, les cellules antérieures
forment le pédoncule, les cellules restantes étant destinées à former des
spores. Si on enlevé la partie antérieure de la limace on retrouve la même
situation. Les nouvelles cellules antérieures (qui étaient destinées a former
des spores) deviennent des cellules de pédoncule (Raper,
1940). D'une certaine manière, il se fait que toute cellule située antérieurement
va participer à la formation du pédoncule et que toute cellule située postérieurement
formera une spore. La capacité des cellules à changer leur sort en fonction de
leur localisalion est appelée régulation. Nous rencontrerons ce phénomène
dans beaucoup d'embryons, notamment dans ceux des mammifères.
Les molécules d'adhérence cellulaire
dans le Diclyostelium - Comment des cellules
individuelles peuvent-elles s'associer pour former un organisme cohésif ? C'est
le même problème que pour les cellules embryonnaires et la solution qui a été
élaborée dans les protistes est identique à celle qu'utilisent les embryons :
des molécules qui permettent l'adhérence cellulaire et dont la synthèse est
contrôlée au cours du développement.
Tant qu'elles se multiplient sur un milieu bactérien, les cellules du
Dicryoslelium n'adhèrent pas les unes aux autres. Toutefois, quand les
divisions cellulaires s'arrêtent, les cellules acquièrent des propriétés
d'adhérence qui vont s'amplifiant pour atteindre un maximum après 8 heures de
carence. L'adhérence initiale entre cellules est due à une glycoprotéine de
24.000 Da qui est absente dans les cellules en croissance, mais qui apparaît
rapidement dès l'arrêt de la croissance (Figure 1.24: Knecht et al., 1987 ;
Loomis, 1988). Cette protéine est synthétisée à partir d'ARNm nouvellement
transcrits et va se localiser dans les membranes plasmiques des myxamibes. Si
les cellules sont traitées par des anticorps qui se lient à cete proléine et
la «masquent», elles vont cesser d'adhérer les unes aux autres, ce qui mettra
fin à tout développement ultérieur.
Dès que cette première agrégation est réalisée, elle est stabilisée
par l'intervention d'une deuxième molécule d'adhérence. Cette glycoproléine
de 80.000 Da est synthétisée pendant la phase d'agrégation. Si elle est
anormale ou absente de cellules, il se formera des petites «limaces» et les
sporanges seront réduits à 1/3 environ de leur taille normale. Il semble donc
que ce deuxième système d'adhérence soit nécessairepour séquestrer des
cellules suffisamment nombreuses pour former de grands sporanges (Mueller et
Gerisch. 1978 ; Loomis, 1988). De plus, un troisième système d'adhérence est
activé, plus tard dans le développement, lors de la migration de la «limace».
La proteine ou le groupe de protéines intervenant dans ce troisième système
existeraient uniquement dans les préspores et seraient responsables de la séparation
entre les deux types de cellules précurseurs (spores et pédoncule) (Loomis,
communication personnelle.)
Donc, le Dyctystelium a développé trois systèmes d'adhérence
cellulaire dont les synthèses sont contrôlées indépendamment au cours du développement
et qui sont nécessaires à la morphogenèse d'un organisme multicellulaire à
partir de cellules individuelles. Comme nous allons le voir dans les chapitres
suivants, les métazoaires utilisent également des molécules d'adhérence pour
former les tissus el les organes des embryons. ("Biologie du développement", S.F. Gilbert, DeBoeck Université 1994, pp. 21-24)

O altă formă de tranzitie între organismul unicelular si cel
pluricelular este meduza coloniala, numită si Nanomia
cara :
Nanomia est un coelenterate apparenté aux anémones de mer et aux méduses. Il a l'air d'un seul
organisme, avec des vésicules permettant de flotter, des pompes pour se déplacer
dans l'eau, des tentacules pour tuer ses proies, des organes digestifs et des
organes produisant des gamètes. Pourtant, chacune de ces structures est un
individu modifié, ou zooïde. Nanomia est une colonie d'individus hautement
différenciés.
Les ancêtres de Nanomia étaient des animaux individuels ressemblant aux
Hydra actuels : de petits animaux aquatiques cylindriques, avec une bouche mais
pas d anus, un cercle de tentacules autour de la bouche et se nourrissant de
petits crustacés comme les Daphnia. Hydra vit dans l'eau douce, mais la plupart
des hydroïdes sont des espèces marines. Beaucoup forment des colonies simples
formées d'individus reliés entre eux par un stolon en forme de racine. Ces
colonies se développent à partir d'un seul oeuf fertilisé. Lorsque le stolon
s'étend sur le rocher auquel il est attaché, de nouvelles hydres apparaissent
par bourgeonnement. Nanomia qui n'est plus attaché à un substrat se développe
également à partir d'un seul oeuf fertilisé, mais les zooïdes individuels se
différencient pour réaliser des fonctions différentes: flotteur, pompe,
tentacule, estomac et production de gamète. Ceci représente une nouvelle manière
de former un corps complexe, différente de celle adoptée par exemple par les
insectes et les vertébrés. Au cours de l'évolution, et durant le développement
individuel, les insectes et les vertébrés forment une série de segments
initialement similaires qui se différencient par la suite. Il y a une différence
fondamentale entre cette manière de former un corps complexe et celle adoptée
par Nanomia et autres coelenterates coloniaux. Les segments, comme les autres
organes des animaux supérieurs, n'ont jamais vécus de façon autonome, alors
que les parties du corps de Nanomia sont apparues à partir d'individus ayant vécus
librement. Nanomia, contrairement à un insecte, est une colonie. Nanomia est
cependant une colonie très différente d'une colonie de fourmis ou de termites.
Nanomia se développe à partir d'un seul oeuf fertilisé. Si les différentes
parties de son corps sont plus intégrées que les différents individus d'une
colonie d'insecte, c'est parce que, comme l'a noté Edward O. Wilson, leur degré
d'apparentement est maximal, c'est à dire égal à l'unité." ("Les
Origines De La Vie",
Smith si Szathmary, Dunod 2000, p.155)
Dacă anumite organisme pluricelulare simple se pot
forma spontan din celulele lor disociate, cele complexe, la care morfogeneza se
încheie în mare parte în etapa de embriogeneză, nu pot fi reconstituite
din speciile lor celulare decât prin acelasi proces, care implică pe lângă
constituenti si o secventă organizată temporal prin actiunea unor
diversi morfogeni, inductori si determinanti (acestia fiind substante chimice
care sunt emise de celule si transmit celulelor informatii relativ la pozitie,
tipul celular de adoptat, ritmul de diviziune, apoptosa, migratie, etc.)
Ori Simmons când pretinde ca milioane de celule diferite să formeze organisme precum meduza, cere,
fireste, o altă asburditate tipică creationistilor (celulele
embrionare se diferentiază plecând de la un tip unic de celulă) si el
pretinde absurditatea asta cu scop : vrea sa asiste la un "megapas",
la un salt imens care e putin probabil să poată avea loc într-o
singură etapă (drept pentru care natura însăşi l-a parcurs
gradual) ; acest "megapas" e deci o serie de pasi, multi dintre ei
imposibil de reprodus în laborator, tot asa cum nici un eveniment istoric
derulat în zeci si sute de ani nu poate fi reprodus sau măcar simulat,
desi asta nu înseamnă pentru cineva întreg la "bilă" că
istoria n-are voie sa pretindă că anumite evenimente istorice ample au
avut totusi loc ; am mai discutat asta când aminteam procesele graduale de
aparitie a unei limbi, a unui popor, evolutia unui stat, etc.
Procesul de specializare celulară tipic organismelor multicelulare,
este el însusi gradual (mai sus, sunt citate exemple de organisme monocelulare
care formând un organism pluricelular prezintă si fenomenul specializării
celulare, însă asta are loc, cum este logic si de asteptat, doar
pentru a răspunde exigentelor impuse de simplitatea relativă a
acestuia, si nicicum pentru a răspunde exigentelor unui organism
pluricelular complex). Asa cum este imposibil de reunit factorii care au
actionat pentru a produce un eveniment istoric (indivizii implicati nu mai sunt,
conditiile politice, economice si sociale specifice în care indivizii acestia
au actionat nu mai sunt nici ele si de multe ori nici nu sunt complet cunoscute),
uneori nici factorii responsabili de parcurgerea unui pas ierarhic pe scara
complexitătii unui organism pluricelular nu mai pot fi identificati cu
exactitate si cu atât mai putin reprodusi. Ideea ca niste celule trebuie
fortate sub ochii nostrii să se organizeze într-o meduză, sau să
parcurgă măcar un singur "pas", fie el si minor, de pe scara
complexitătii crescânde dintre monocelular la organismul dotat cu sisteme
sau macar organe, e tot atat de fortată si imbecilă ca si aceea că
niste oameni adunati la întâmplare trebuie să poată forma o "academie
de stiinte". Fără
selectie, adesea nu apare organizare.
Ori cine poate stii exact care au fost factorii
care au exercitat cutare presiune de mediu acum milioane de ani ? În plus, poti
avea miliarde de miliarde de celule fără ca acestea să sufere
totusi mutatiile necesare trecerii de la un pas pe scara complexitătii la
celalalt ; invers, atunci când acele mutatii necesare au apărut, în măsura
în care lipseste presiunea de mediu anume care a operat la un moment dat
selectia, astfel încât în timp să prevaleze exemplarele posesoare ale
acestei mutatii, aceasta nu va deveni mai freventă in patrimoniul genetic
al speciei, iar evolutia, din nou, nu se va produce.
Si totusi, în ciuda absurditătii pretentiei lui
Simmons, natura, parcă pentru a le face în ciudă bigotilor, furnizează
si astfel de exemple în care celulele se organizează singure în tesuturi
după disocierea lor în laborator, si înca stiu s-o facă chiar si
atunci când sunt în amestecuri de diverse specii celulare ; dacă ati
citit cu atentie textul până în acest moment, stiti deja ca Simmons are
dovada că celulele se agregă în mod spontan pentru a produce tesuturi
("tesut" care el e nivelul ierarhic superior acestora), asa cum am arătat
anterior când vorbeam despre caracterul spontan al organizarii materiei ; reiau
aici exemplele prezentate mai sus cu sursa lor originală :
In mod similar, pe o alta treaptă ierarhică,
după ce sunt desfăcute în constituenti (adică in celule
separate), tesuturile unor animale precum buretii dacă sunt puse într-un
recipient se vor reconstitui dând nastere unui nou organism (burete) perfect
viabil. Si la animalele superioare precum vertebratele tendinta spontană
spre agregare morfogenetică e prezentă, desi de-o alta manieră
(se manifestă in faza embrionară). Astfel, celulele disociate se
recunosc si se organizează si ele pe familii de celule, astfel ca cele de
ficat se agregă separat de cele de cartilagiu. Tot asa celulele nervoase
ale cortexului dupa disociere se reagregă pentru a da nastere tesutului lor
corespunzator. (Informatiile
se bazează pe citate extrase din lucrarea lui Max Pavans De Ceccatty
(Profesor la "Université Claude Bernard de Lyon") intitulata "Communications
Et Interactions Cellulaires" si publicata in 1983 la PUF
("Presses Universitaires de France"), la pp. 222-226 :
"Morphogenèse Et
Facteurs D'agrégation
Les Eponges n'ont qu'un petit nombre de catégories
cellulaires, une dizaine environ, par ailleurs très plastiques
et formant des tissus plus ou moins lâches. Chez quelques espèces, la
dissociation mécanique ou chimique (EDTA) libère les cellules qui, à nouveau rassemblées
dans un récipient, peuvent s'agréger
et s'organiser entre elles totalement en donnant naissance
à un nouvel individu semblable à l'éponge mère. Autrement dit, la communauté
cellulaire de l'éponge adulte peut démontrer en permanence sa capacité
de reconstitution et d'auto-assemblage. En outre, un mélange de cellules
dissociées à partir de deux espèces différentes (reconnaissables par
les pigments jaune et rouge qu'elles contiennent respectivement)
aboutit à la formation d'agrégats distincts, séparés et homogènes,
regroupant les cellules de la même espèce, soit jaunes soit rouges. Cette
discrimination fait la preuve que la capacité d'auto-assemblage s'assortit
d'une capacité d'auto-reconnaissance des cellules d'une espèce par rapport à
celles d'une autre espèce. La morphogenèse expérimentale des Eponges s'appuie
d'une part sur la possibilité de dé-différenciation et de re-différenciation
de certaines cellules et, d'autre part, sur la migration et le positionnement
des éléments qui, ayant conservé ou ayant acquis à nouveau leur spécialisation,
se remettent à l'emplacement voulu : à la périphérie ou en profondeur de
l'organisme. De telles capacités sont soumises aux contacts initiaux que les
cellules dissociées rétablissent entre elles. Les études ont permis de dégager
deux paramètres, relatifs au milieu de culture, qui conditionnent ces contacts
initiaux : le calcium et un facteur soluble promoteur de l'agrégation. Le
facteur d'agrégation des Eponges correspond à une grosse glycoprotéine de très
haut poids moléculaire (20 x 106) et contenant plus de 50 %
d'hydrates de carbone. Il est particulièrement intéressant de confronter la
schématisation théorique qui en fut donnée avec la structure qui a été
effectivement observée au microscope électronique quelque temps après (fig.
60).
Le schéma théorique fait valoir les faits suivants. Le facteur est
bivalent et comporte au moins deux sous-unités que le calcium maintient associées.
En l'absence de Ca + + chaque unité isolée est incapable d'agréger les
cellules. Le complexe bivalent (peut-être memê polyvalent) porte à ses extrémités
les saccharides qui exposent les sites permettant la reconnaissance et
l'accrochage des cellules. Ces sites sont complémentaires de récepteurs, les
plaques basales, incorporés dans les membranes, ou tout au moins dans les revêtements
cellulaires. Déjà impliqué dans la liaison des sous-unités entre elles, le
calcium joue un rôle stabilisateur de l'articulation entre le facteur soluble
et les récepteurs cellulaires, en y associant peut-être quelques molécules
voisines.
Une telle représentation diagrammatique sera comparée à la structure
concrète du facteur d'agrégation, tel qu'il a été photographié au
microscope électronique à haute résolution. C'est un complexe polymérique en
forme de soleil. Le cœur circulaire, de 80 nm de diamètre, porte onze à
quinze bras radiaires, mesurant chacun 110 nm de longueur pour un poids moléculaire
de 2.105. Le traitement à l'EDTA, qui ôte le calcium, sépare le
noyau de ses bras (et peut même disloquer les bras en fragments), lesquels
contiennent les sites de liaison avec les récepteurs cellulaires. Polymérique,
le facteur est donc aussi polyvalent.
Le caractère fonctionnel remarquable de ce facteur est sa
spécificité d'espèce. En effet, dans les expériences mélangeant
des cellules dissociées à partir de deux
éponges différentes, pigmentées l'une en
jaune et l'autre en rouge, on constate qu'en présence du facteur extrait de la
seule éponge rouge, seules les cellules rouges s'agrègent. Inversement pour
les jaunes. […]
Car les données fournies par les Vertébrés en matière
d'agrégation morphogénétique sont différentes.
Certes, la reconstitution intégrale
d'un organisme adulte, à partir des cellules dissociées de cet organisme, n'a pas lieu. Mais, chez les embryons ou
bien au niveau de certains tissus adultes, les cellules
dissociées révèlent leurs capacités d'agrégation,
différenciation et organisation, dans certaines limites. Elles utilisent, en tout cas, des facteurs d'adhésion
qui sont tissu-spécifiques et non pas espèce-spécifiques.
In vitro, des cellules de foie et de cartilage appartenant au même embryon de
poulet se mélangent d'abord dans le même
agrégat, puis se séparent en deux lots correspondants aux deux tissus. Et lorsque sont réunies
des cellules de tissus divers
provenant, en plus, d'espèces
distinctes, la ségrégation s'opère uniquement selon les tissus. Les lots reconstitués ignorent la différence d'espèce : les cellules de
foie de souris se regroupent
avec les hépatocytes de poulet, tandis que, de leur côté, les cellules cartilagineuses de la souris se rassemblent
avec les chondrocytes du poulet. À cause de cette spécificité tissulaire on comprend
mieux comment les facteurs d'agrégation de Vertébrés peuvent intervenir dans la distribution des cellules de même catégorie
et dans leur positionnement lors de la morphogenèse. […]
Les cellules
dissociées à partir du cortex cérébral embryonnaire de souris normale se réagrègent, et se disposent ensuite de telle sorte qu'elles reconstituent in vitro les grands traits architecturaux, en
particulier les alignements cellulaires, du
tissu en place dans l'organisme.
Il en est de même pour les neurones
de souris anormale qui a subi la mutation
dite reeler. Mais dans ce cas, l'organisation de l'agrégat se fait
selon l'architecture du cerveau anormal, c'est-à-dire sans alignement.
D'autre pan, sans même évoquer tous les facteurs
possibles d'organisation, normaux ou
pathologiques, on a montré que la simple adhésivité ou non-adhésivité
de nombreuses catégories cellulaires variait dans le temps. Elle dépendrait de l'âge... ce qui paraît parfaitement
logique quand on sait que les constituants de la surface cellulaire,
comme ceux du cytosquelette sous-membranaire qui contrôlent les précédents,
évoluent en fonction des phases du cycle cellulaire.")
Din nou Simmons :
"or a clam escaping its shell to become an octopus, […]"
În primul rând, o scoică nu trebuie să-si "abandoneze
cochilia" sau "să scape de cochilie" ca să devină
o caracatită, căci caracatita
încă posedă o cochilie, fie ea si-n forma degenerată si
internalizată care e armătura cartilaginoasă aflată la baza
membrelor si aripioarelor (caracatitele din subordinul "cirrina" posedă
si aripioare) sau în zona gurii. Simmons dovedeste că habar n-are de
biologia vietuitoarelor despre care scrie!
Diferentele între caracatite (si cefalopode în general) si scoici sunt
altele decât posesia sau absenta unei cochilii. În legătura
cu internalizarea si degenerarea cochiliei
la cefalopode, vedeti enciclopedia Britannica, unde degenerarea
cochiliei e pusă pe seama cresterii capacitătilor de locomotie, această
evolutie având loc prin integrarea cochiliei, rămasă fără
importantă defensivă, de către mantie. Alte cefalopode precum sepia
(restul de fragmokon cu functie în navigatie - forta arhimedică
variabilă functie de cantitatea de gaz continut în structura sa poroasă)
si calmarul (stiletul cu functia de ataş muscular) si
ele au o cochilie internă. Si că tot veni vorba de "scăpat de cochilie",
chiar au existat specii de moluste care la vârstă adultă îsi
abandonau cochilia, pentru a câstiga în agilitate ("ascoceridele").
Dar la idei de genul celei de mai sus, unii răspund observând că
un eveniment ca acela propus de Simmons, ar fi o excelentă dovadă împotriva
teoriei evolutiei, în primul rând întrucât asta ar dovedi că nu există
invariantă genetică si reproductivă si în al doilea rând pentru
că prin definitie teoria evolutiei presupune o minimă doză de
gradualism.
De ce ar trebui să fie posibil ce pretinde Simmons,
în măsura în care caracatita este produsul unui lung proces gradual în
care cochilia si-a pierdut importanta defensivă ?
De aceea "o scoică care devine caracatită" e doar un
fenomen care tine de "teoria evolutiei" versiunea Simmons, adică
un exemplu în plus de eroare logică tip "om de paie" : se
cere o absurditate pentru a respinge fie si o caricatură de t.e., dacă
reala teorie a evolutiei e prea solidă si nu pretinde neam că sub
ochii cuiva poate avea loc debarasarea unei scoici de cochilie pentru a deveni o
caractită...
Se poate intui frustrarea unora că existenta "designerilor"
si "dumnezeilor" nu poate fi nicicum dovedită, însă e
infantil să căşuni pe savanti din cauza asta, singura "vină"
a acestora fiind doar că preferă să nu se păcălească
singuri, precum religiosii, acceptând explicatii care implică existenta
supranaturalului ("designerul" lui Simmons si al I.D.-ului actioneaza din
afara universului, nefiind o componenta a lui, altfel ar fi doar "E.T.")
si asta pentru că e logic să fie preferate explicatiile care implică
fenomene existente (adică dovedite a exista), fie si extrapolându-le
efectele.
Dar mai este un motiv pentru care pretentia lui Simmons este absurdă :
morfologic organismele multicelulare complexe se constituie în mare parte în
perioada embrionară, acolo unde o secventă de procese dau forma unei
mase de celule dealtminteri puternic similare de la o specie la alta în etapa
asta initială. Ori realmente mutatiile în acele putine gene
regulatoare e dovedit a produce transformari majore, dintre care unele mai
frapante chiar decât acelea pe care le propune Simmons aici.
Astfel, de ex., un sarpe se naste cu picioare (sunt raportate astfel de
cazuri), iar o soparlă se naste fără picioare (si astfel de
cazuri sunt raportate), stergând în acest fel cea mai mare parte din "granita"
care desparte aceste specii, căci o soparlă fără picioare e
aproape sarpe, iar un sarpe cu picioare, fie ele si vestigiale, nu e departe de
"soparlă".
Asta demonstrează că astfel de mari transformari morfologice în
planul unui organism pot avea loc si că dacă au loc, la animalele
superioare asta se întâmplă exclusiv în faza embrionară (când are
loc embriogeneza si morfogeneza). E adevarat că nici o sopârlă
adultă n-o să-si lase picioare ca să devina sarpe, tot asa cum
nici o scoică adultă nu-si va lăsa cochilia ca să devină
o caracatită, asa cum propune absurdul Simmons, însă asta ar tine mai
mult de lumea miracolelor biblice sau de aceea a basmelor ispiresciene, decât
de biologie.
Studiile lui Albert Raynaud au dovedit ca serpii chiar sunt niste sopârle
"defecte" d.p.d.v. genetic si molecular, la care picioarele, din cauza
unor mutatii, nu mai apar
(sursa "Developmental mechanism involved in the embryonic reduction
of limbs in reptiles", articol publicat in Jurnalul International de
Biologie a Dezvoltarii in 1990 - www.ijdb.ehu.es/web/contents.php?vol=34&issue=1&doi=2203460
),
iar reaparitia de picioare la niste virtuali serpi (la
care tot ce-a mai ramas din picioare sunt doar degetele) pentru e deveni sopârle,
este si ea partial posibilă :
"Evidence For Reversibility Of Digit Loss -
A Philogenetic Study Of Limb Evolution In Bachia", Kohlsdorf,
Wagner, http://www.bioone.org/doi/abs/10.1554/06-056.1
Diferenta între numărul de vertebre dintre o sopârlă si un
sarpe tine de "ceasul de segmentare" (sistemul "clock and
wavefront", un mecanism de oscilatie moleculară controlat de gene
regulatoare care functionează exact asa cum cu multe decenii înaintea
descoperirii si întelegerii fenomenului, Turing si-a închipuit c-ar putea
exista în natură - vezi "How The Snake Got Its Vertebrae" (
http://www.hhmi.org/news/pourquie20080618.html
) sau lucrarea "The Origin And Fate Of Somites", din
"NATO Science Series", editată de Sanders, Lash si Ordahl - se
poate citi pe internet).
Din nou Simmons, aceeasi pagină 18 :
"If Darwinian research cannot get past Step 1, then Step 4 can
never be fulfilled"
Si din nou acelasi argument al "omului de paie" : inventăm
o "teorie a evolutiei" si o "metodă stiintifică" cât
să putem să le "bumbăcim" bine si mai ales usor.
"Observatie" în metoda stiintifică nu
înseamnă a asista la procese care au avut loc acum mii de ani, sau la
unele care cer mii de ani, sau care au loc la scara astronomică ori
subatomică. Se cere doar să observi ce se poate observa, important e
s-o faci de manieră obiectivă.
Nici un astrofizician n-a observat cum mase imense de praf cosmic formează
o planetă (procesul asta este prea lung pentru cât trăieste individul
uman) si nici cum masele colosale de gaz formează o stea la un moment dat ;
asta nu-i împiedică pe astrofizicieni să sustină totusi că
asta e modul de formare al planetelor si astrilor, si sper din tot sufletul că
si voi sunteti încă de de acord cu ei (sau considerati totusi că si
aici "designerul" lui Simmons si-a băgat coada (sau dacă
n-are - încă nu s-a publicat o anatomie a zeului evreilor ca să stiu
- măcar mâinile lui de olar sideral ?)
La fel cu constituirea materiei din particule elementare :
nici un fizician n-a asistat la formarea întregii materii din univers,
însă din cunoasterea modului în care aceasta se structurează la scară
redusă, poate fi extrapolată aparitia materiei din întregul univers.
E plictisitor, recunosc, să combati în continu aceeeleasi argumente
infantile, însa ce pot să fac, asta e "calitatea" materialului
clientului !
Din nou Simmons :
"Even if fossils can be counted as Step 1, there no proven
transitional species, and therefore still no Step 4."
Desigur, "proven" trebuie înteles aici în sens "simmonsian",
sau creationist, căci după Britannica sau orice monografie dedicată
evolutiei biologice, există o gramadă de specii de tranzitie care au
trăit până la limita cea mai departată a cambrianului (evident,
nu cât să epuizeze toate
tranzitiile, însă suficiente în sensul inductiv de a gândi în stiinte,
astfel încât să se poată vorbi despre evolutie ca fiind o teorie
stiintifică, adică o constructie intelectuală care reflectă
si explică un fapt). Hai
să vedem:
"The
fossil record is incomplete. Of the small proportion of organisms preserved as
fossils, only a tiny fraction have been recovered and studied by
paleontologists. In some cases the
succession of forms over time has been reconstructed in detail. One
example is the evolution of the horse, shown in the figure. The horse can be
traced to an animal the size of a dog having several toes on each foot and teeth
appropriate for browsing; this animal, called the dawn horse (genus
Hyracotherium), lived more than 50 million years ago. The most recent form, the
modern horse (Equus), is much larger in size, is one-toed, and has teeth
appropriate for grazing. The transitional
forms are well preserved as fossils, as are many other kinds of extinct horses
that evolved in different directions and left no living descendants.
Using recovered fossils, paleontologists have
reconstructed examples of radical evolutionary transitions in form and function. For example, the lower jaw of reptiles contains
several bones, but that of mammals only one. The other bones in the reptile jaw
unmistakably evolved into bones now found in the mammalian ear. At first, such a
transition would seem unlikely—it is hard to imagine what function such
bones could have had during their intermediate stages. Yet paleontologists
discovered two transitional forms of mammal-like reptiles, called therapsids,
that had a double jaw joint (i.e., two hinge points side by side)—one joint
consisting of the bones that persist in the mammalian jaw and the other composed
of the quadrate and articular bones, which eventually became the hammer and
anvil of the mammalian ear. For
skeptical contemporaries of Darwin, the "missing
link"—the absence of
any known transitional form between apes and humans—was a battle cry, as it
remained for uninformed people afterward. Not one but many creatures
intermediate between living apes and humans have since been found as fossils.
The oldest known fossil hominins—i.e., primates belonging to the human lineage
after it separated from lineages going to the apes—are 6 million to 7 million
years old, come from Africa, and are known as Sahelanthropus and Orrorin (or
Praeanthropus), which were predominantly bipedal when on the ground but which
had very small brains. Ardipithecus lived about 4.4 million years ago, also in
Africa. Numerous fossil remains from diverse African origins are known of
Australopithecus, a hominin that appeared between 3 million and 4 million years
ago. Australopithecus had an upright human stance but a cranial capacity of less
than 500 cc (equivalent to a brain weight of about 500 grams), comparable to
that of a gorilla or a chimpanzee and about one-third that of humans. Its head
displayed a mixture of ape and human characteristics—a low forehead and a
long, apelike face but with teeth proportioned like those of humans. Other early
hominins partly contemporaneous with Australopithecus include Kenyanthropus and
Paranthropus; both had comparatively small brains, although some species of
Paranthropus had larger bodies. Paranthropus represents a side branch in the
hominin lineage that became extinct. Along with increased cranial capacity,
other human characteristics have been found in Homo habilis, which lived about
1.5 million to 2 million years ago in Africa and had a cranial capacity of more
than 600 cc (brain weight of 600 grams), and in H. erectus, which lived between
0.5 million and more than 1.5 million years ago, apparently ranged widely over
Africa, Asia, and Europe, and had a cranial capacity of 800 to 1,100 cc (brain
weight of 800 to 1,100 grams). The brain sizes of H. ergaster, H. antecessor,
and H. heidelbergensis were roughly that of the brain of H. erectus, some of
which species were partly contemporaneous, though they lived in different
regions of the Eastern Hemisphere." (Britannica Encyclopaedia on line 2009,
Evolution, the evidence for evolution, the fossil record, p. 3 of 73)
La p. 19, Simmons continuă pe aceasi notă a
"omului de paie", reprosând experimentului "de proastă
reputatie" (???) Urey-Miller că produsii lui de reactie
"nu se pot hrăni, apăra, râgâi,
transpira si ascunde singuri".
În toate cărtile de biologie si enciclopediile în
care m-am informat asupra experimentului Urey-Miller se vorbeste în termeni cât
se poate de pozitivi despre acesta, drept pentru care trebuie să
concluzionez că acesta e "de proastă reputatie" doar
printre bigoti.
În rest, observatia lui Simmons că produsii de
reactie ai experimentului nu pot râgâi, e cât se poate de ilustrativă
pentru nivelul creationistului si creationismului.
Nu trebuie mare inteligentă cuiva ca să-si
dea seama că scopul experimentului era obtinerea compusilor chimici care
intră în structura celulei vii sub formă de polimeri (monomerii
acizilor nucleici si proteinelor, si în cazul acizilor nucleici a compusilor
din care acesti monomeri sunt constituiti) , deci de testarea posibilitătii
de sinteză a "moleculelor vietii", si nu crearea în eprubetă
a unor fiinte vii.
Dacă uneori "presa liberă" (care nu
e liberă deloc cât timp e sclava legilor pietii !!!), în goană după
senzatie, adică după profit, a pus adesea titluri idioate (asa cum
numai o "presă liberă" capitalistă stie) pentru a
comenta experimentele de acest tip, asta cu greu poate fi imputat lui Miller sau
lui Urey ; sau altor savanti . În anumite limite poate fi deci înteleasă
ofuscarea unora din această pricină, dar asta e situatia peste tot si
dintotdeauna în capitalism, unde redactiile ziarelor private sunt populate întotdeauna
de o tagmă de indivizi care acceptă faptul că criteriul principal
în alegerea formei de jurnalism practicată atât de către individ cât
si de către publicatie este cel al profitului ; jurnalistul se fortează
astfel în fel si chip nu ca să educe cititorul, nici ca să-l
informeze, ci doar ca să-l şocheze, să-i dea deci cu măciuca
titlurilor "ciocante" în cap, si să-l incite cu orice pret,
chiar si cu acela al mistificării, să cumpere nenorocita de fiţuica,
căci succesul bietilor fomisti care sunt jurnalistii în economia de piată
liberă se măsoară de către patron cât se poate de simplu,
anume prin numărul de exemplare vândute într-un interval de timp dat. Nix
mehr! De unde necesitatea si importanta unei mass media proprietate de stat,
care îsi poate permite "luxul" de a se interesa, măcar partial,
si de educarea si informarea cetăteanului (astfel, legea canadiană a
audiovizualului cere : "La Société Radio-Canada, à titre de
radiodiffuseur public national, devrait offrir des services de radio et de télévision
qui comportent une très large programmation qui renseigne, éclaire et
divertit"). Eh, sună bine si e deja ceva asta, nu!? Dar să nu
intru peste alte subiecte...
Ideea e că ce si-au propus numeroasele experimente
de tipul celor ale lui Miller, a fost obtinut cu succes, anume s-a confirmat
faptul notabil ca monozaharide si acizi aminati se pot obtine în experimente
care simulează conditiile primordiale, prebiotice. Alte tipuri de
experimente au arătat că bazele heterociclice si ele se pot forma în
conditii prebiotice pe Terra. Polimerizarea bazelor heterociclice azotate a fost
demonstrat a fi posibilă în condiţii banale.
În materie de evolutie chimică, ca în orice formă
de chimie, realitatea n-a încetat nici acum să surprindă expertii, si
mai sunt încă enorm de numeroase piste de explorat. Un lucru apare însă
mentionat în toate lucrările dedicate subiectului aparitiei vietii, anume
că dacă suntem departe de momentul în care se va putea afirma că
stim exact cum anume a apărut viata, asta
se datorează si multitudinii căilor posibile de sinteză prin care
structurile si functiile ei caracteristice au putut apare.
Mai departe de afirmatia că viata e rodul
unei evolutii chimice, opiniile diverg puternic, fiecare specialist
preferând una dintre căile pe care ar fi putut să le urmeze procesul
ăsta istoric.
Există diferite moduri prin care cutare sau cutare
compus s-a putut forma natural, posibilitătile de a determina care dintre căile
posibile a fost urmată în realitate în aparitia vietii fiind extrem de
limitate, si e simplu de înteles de ce (compusii chimiei organice nu prea au
obiceiul să "fosilizeze", si dacă ar face-o, acestia n-ar fi
decât niste simple "statii" din niste procese continue si astfel greu
de cunoscut). În legătură
cu asta, în lucrarea "A Dictionary of Ecology" (articolul
"life", Ed. Michael Allaby, Oxford University Press, 2006)
se afirmă :
"There is disagreement on the mechanism by which
this happened. The classic view is that lightning discharges in a reducing
atmosphere produced prebiotic substances which became dissolved in the oceans
where, protected from ultra-violet light, they were somehow assembled into the
first organisms. Recently, evidence has been advanced to suggest that life may
have originated in small freshwater pools in an atmosphere of carbon dioxide
with traces of ammonia."
În enciclopedia "Americana", în articolul de la
intrarea "life" scrie :
Life
The greater humankind's knowledge becomes, the harder it is to define the
idea of life. This difficulty is curious since almost all human beings feel that
they know, without any ambiguity, the difference between something alive and
something dead. However, our advancing knowledge tells us that the passage
from life to death involves the successive stopping of an enormous number of
biological processes. We now find it more and more difficult, scientifically and
legally, to define the time when life ceases. The same may be said for the time
when life begins.
This difficulty is reflected in the scientific viewpoint that there is no
sharp boundary between the living and the nonliving. There appears to be a
gradual transition, a continuum, from the animate to the inanimate. In the middle of this continuum are the viruses. Outside a living cell,
viruses appear to be only rather complicated molecules, with nothing more
"living" about them than many other complex molecules that the chemist
synthesizes. Inside a living cell, the viruses take on most of the properties
that characterize life.
The
more we learn about biology, the less appears the need to call on any mysterious
"vital force" to explain either the origins or the processes of life.
Today, most scientists regard life as an intrinsic property of certain kinds of
matter. They believe that as a result of fairly well-understood atomic and
molecular properties, matter tends to self-aggregate into more and more complex
forms and that life is the inevitable result of this self-aggregation.
The present discussion is based entirely on scientific
evidence concerning the phenomenon of life. Numerous and conflicting religious
explanations are ignored since they are outside the realm of experimental
science.
Living systems have obvious characteristics, observable by unaided eyes,
that set them apart from the nonliving. Among these are: assimilation and
chemical-transformation of food as a source of energy, replacement, and growth
materials; excretion of materials no longer useful; response to external
stimuli; and reproduction. Most living systems share these properties. The mule,
and any other creature whose reproductive system is faulty, would be an
exception. Other properties—for example, breathing and movement—are
exhibited only by multicellular, more complex forms of life. The higher forms of
animal life exhibit a complex characteristic that is called mental behavior.
This, and reproduction, are the only attributes of life that are not
exhibited by one machine or another. Even here, the gaps between the living and
nonliving are rapidly being reduced by advancing technology.
Let us grant that reproduction and thinking are the only unique
properties of living systems. But then bacteria do not (so far as we can see)
think. We are left with reproduction as the only evidence of bacteria's
aliveness that they do not share with machines. Here again, we encounter
trouble. If machines do not reproduce themselves, many crystals, given the right
environment, certainly do. As was said above, life is hard to define.
However, living systems can do more than merely reproduce. They can
also mutate, or undergo a change in genetic, or hereditary, material is response
to factors (such as radiation) in their environments, and these changes can be
preserved by being passed on indefinitely to progeny. These changes are the
very basis of Darwinian evolution and are now well understood on a molecular
basis. Consequently, if to reproduction we add mutations and the transmission
of those mutations to progeny, we finally have a set of properties shown only by
life. If "it" reproduces with preservation of mutations,
"it" will be alive and will have most (but probably not
all) of the other properties listed above.
Throughout human history, and during at least some of its prehistory, men
have speculated about the origins of life. There always were and still are
today at least as many different religious explanations as there are different
human cultures. It was only in the 20th century that accumulated knowledge made
it possible to explain the origin of life on the basis of scientific evidence
and theory.
In
this section we shall briefly review the previous natural hypotheses of the
origin of life and then present the modern scientific viewpoint—a viewpoint,
or theory, that has made remarkable progress since the 1950s. Like all
scientific theories, its details are bound to change with advancing knowledge.
However, its self-consistencies are now so numerous that we can be very
confident of its broad outlines.
Perhaps the first "scientific" theory of the origin of life was
that of "spontaneous generation." It was a common observation that all
sorts of insect life seemed to arise spontaneously from, for example, a mud bank
or a decaying mass of organic material. There was no satisfactory explanation of
the process. Bits of matter just seemed to get together, somehow, leading to the
assembly of a new insect. Further observations, in the Renaissance, indicated
that insects could be born only where their parents had deposited eggs. The
Italian physician Francesco Redi performed controlled experiments (1668) that
disproved the idea of spontaneous generation and showed that flies developed
only from eggs laid by their parents, but his work was not extended, and the
invention of the microscope, in the 17th century, gave a further creditability
to spontaneous generation: all those swarming microscopic creatures that seemed
to appear from nowhere. That the microbes were only arising from other microbes
was finally and conclusively established by Pasteur's work in the 1860s.
Spontaneous generation no longer seemed a reasonable idea. Nearly everyone, most
scientists included, agreed that life can come only from life, and they dropped
the subject at that point.
The work of Redi, Pasteur, and others in disproving the early idea of
spontaneous generation is as valid as ever. However, laboratory investigations
since the 1950s have brought a real revival of the notion of spontaneous
generation. It is not so spontaneous—it took perhaps a billion years. But the
studies of the geologist, the chemist, and the paleontologist leave no doubt
that life did develop on our planet from non-living matter. And our age has just begun to investigate the absorbing question: Has it
happened elsewhere?
Early in the 20th century, the Swedish chemist Svante Arrhenius suggested
another idea: that life proliferated on the earth after spores had reached here,
impelled by the pressure of starlight, from some other place in the universe.
Although the environment outside our planet's atmosphere seems extremely harsh
toward life, the durability of bacterial spores makes Arrhenius' suggestion a
tenable hypothesis. However, most people find the idea rather unsatisfying
because it does not explain life's origins. It merely pushes the process off to
some more distant time and place.
Because of its emphasis on materialistic philosophy, it is not surprising
that the USSR was the locale of the birth of studies, now called "chemical evolution," that have become the basis for
our present understanding of life's beginnings. In 1924, in the
booklet The Origin of Life, a young Russian biochemist, Aleksandr Ivanovich
Oparin, expressed the idea that life on earth must have arisen from a pre-formed
"pool" of organic compounds. These ideas were independently reached a
few years later by the British biologist J. B. S. Haldane. He suggested that
organic compounds must have accumulated on the prebiological earth until
"the primitive oceans reached the consistency of hot dilute soup."
These theories induced scientists to think about what kind of a place the
prebiological earth must have been and about the processes that must have taken
place to provide the material that formed the substances of the first living
cell. In brief, "chemical evolution" was but an extension of Darwinian
evolution back into the period before the appearance of life.
It was not until after World War II that experimental investigations put
the Oparin-Haldane ideas on firm ground. The next sections will summarize those
ideas and will show what they, together with later experimental findings,
indicate about the origins of life on earth.
After the formation of the earth, a wealth of organic compounds
accumulated on its surface as a result of energetic processes occurring in the
earth's early, hydrogen-dominated atmosphere. The compounds formed there would
have drifted to the bottoms of shallow seas and lakes. There, protected by the
water from damaging high-energy processes and aided by the presence of
condensing agents, catalysts, and (possibly) volcanic heat, these biologically
important compounds (biomonomers) would have formed the organic products that
are the key components of contemporary biology. These products include the
biopolymers, such as the proteins and nucleic acids, and key metabolites, such
as chlorophyll. As a result of well-understood electrical forces between
molecules, such as hydrogen bonding, the biopolymers would have spontaneously
assumed the shapes and aggregations that we find in contemporary living cells.
There would have been many chance aggregations of biomolecules, but, just as in
Darwinian evolution, an occasional aggregation, more efficient in nutrient
absorption and utilization, would survive at the expense of its less efficient
neighbors and would have become a kind of protocell. There would have been a
kind of steady progression from molecular aggregations to protocells to living
cells, with no obvious instant in time when the first living cell appeared.
However, it is probable that by 3.5 billion years ago, one billion years after
the earth's formation, there existed colonies of unicellular material that the
modern biologist would be willing to call alive. These would have been anaerobic
heterotrophs—anaerobic because they would have been formed under an atmosphere
deficient in oxygen, heterotrophs because they would lack the photosynthetic
apparatus that would have enabled them directly to use the energy of sunlight to
make their own nutrients. The stage was set for Darwinian evolution."
("Life", Richard M. Lemmon, Encyclopedia Americana, Grolier
2009).
Opiniile lui Axel Kahn abundă în acelasi
sens, când acesta scrie :
"Une réaction entre le sulfure de fer et l'hydrogène
sulfuré, produisant de la pyrite et de l'hydrogène, aurait constitué la
source d'énergie nécessaire à la synthèse des molécules organiques qui se
seraient organisées à la surface de cristaux de sulfure de fer. Quelques résultats
en laboratoire s'avèrent compatibles avec cette hypothèse, il sera
cependant sans doute impossible de trancher entre ces différents scénarios,
voire d'exclure que les phénomènes réels aient été en fait tout différents."
("Raisonnable et humain ?", Axel Kahn, NiL, Paris 2004, pp. 19/20)
Intr-un recent articol din "Nature"
(Vol. 459, 21 may 2009, pp. 316-319, "Nascence man"), la pagina 319, jurnalistul si scriitorul de
stiinta John Whitfield citeaza un savant (anume Robert Hazen, geochemist and origin-of-life researcher at "the
Carnegie Institution for Science in Washington DC") care comentează ambitia unui alt cercetator de a
propune calea lui experimentală ca fiind calea prin care a apărut
viata (Mike Russell, chimist si geolog la "Jet
Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena, California"):
[…]
the early Earth would have had many sources of organic molecules, and many
places where they could have become concentrated. He likens Russell's
approach of testing just one detailed possibility to starting a game of twenty
questions by asking "is it Winston Churchill?" rather than
"is it a man?". It is glorious if you're right, but it doesn't
narrow things down much if you're wrong. "Mike Russell has a hunch, and
there's nothing wrong with that," he says. "Maybe it'll be like
winning the lotto and his hunch will be right, or maybe it wasn't Winston
Churchill after all, and that leaves the other 6 billion people on Earth to go
through."
Un alt savant William Martin (Heinrich Heine University in Dussddorf, Germany) accepta concluziile
lui Russell (este citat în articolul amintit ca spunând : "I looked at it
and I said 'Well, this is easy - the origin of life is basically solved.'"
(p.318)), dar admite în acelasi timp că :
"[the] research
on the topic is "unfalsifiable conjecture" - the
best we can hope for is a convincing story. Even if you were to make a
reactor in the laboratory, and put hydrogen and carbon dioxide and nitrogen in
one end, and out pops something like Escherichia coli at the other end, you
still couldn't prove that we and our ancestors arose that way. You'd
just have a narrative that made it more plausible."
Concluzia e, încă odată, că dacă
există multiple căi prin care viata ar fi putut apare de manieră
naturală, e imposibil de identificat si demonstrat care anume dintre ele
este cea reală. în acelasi context un alt
cercetator important al domeniului, anume John Sutherland (chemist at the
University of Manchester in the United Kingdom), afirmă :
"If
you want to get from Boston to New York, there is an obvious way to go. But if
you can't get there that way, there are other ways you could go." (citat
din articolul "On The Origin Of Life On Earth" al
jurnalistului si scriitorului de stiinta Carl Zimmer, publicat în
revista "Science" (9 january 2009, Vol. 323, pp.198/199).
Revenind acum la Simmons, în buna traditie creationistă
inaugurată de Paley, acesta scrie mai departe :
"If you were to come upon an oil rig standing high above the
water in the Gulf of Mexico, however, would you assume it happened by accident
or by Intelligent Design?"
După care adaugă că fiintele vii,
infinit mai complicate decât o platformă petrolieră, si ele sugerează
I.D.
Asta e un tip de rationament ilogic si prestiintific! Omul nostru e în
plin Ev Mediu d.p.d.v. logic.
"Designerul" instalatiilor petroliere e cunoscut si dovedit a
exista dinaintea momentului aparitiei
acestor instalatii ca si independent de
aparitia acestor instalatii ; omul, adică creatorul instalatiilor
petroliere, este dovedit a exista si
produce astfel de instalatii (mai mult, dacă dorim, putem afla si
detaliile modului în care sunt fabricate acestea - deci relatia de cauzalitate),
în timp ce creatorul (sau "designerul" lui Simmons, sau al evreilor)
n-are o existentă dovedită si cu atât mai putin s-a dovedit că a
produs vreodată ceva, si cu atât mai putin că acel ceva a fost o
fiintă vie, asta ca să nu mai punem si problema modului prin care
acesta ar fi realizat aceste mărete fapte (nu posedăm "relatia de
cauzalitate", care numai ea face dintr-o concomitentă o cauzalitate).
Concluzia e că în cazul explicatiei teiste a aparitiei vietii sau
universului avem de-a face cu fenomene ale căror cauze nu sunt dovedite a
exista si nu le cunoastem, asa cum cunoastem, de ex., cauza aparitiei ceasurilor,
platformelor petroliere, etc.
Comparatia lui Paley dintre zeul crestinismului si omul
creator de artefacte tine deci de confuzia unei cauze reale cu una imaginară :
când biologii contemporani pun pe seama selectiei naturale evolutia fiintelor
vii, acest mecanism sau "cauză" este
deja dovedit a exista, iar modul de actiune al acestui mecanism e cunoscut
si confirmat ; până si Darwin, în epoca în care explicatia genetică
a ereditătii nu exista încă, avea totusi dovada clară si
repetabilă că există un mecanism natural si spontan care face ca
exemplarele unei specii să fie diferite între ele, si astfel să poată
suferi selectie (naturală sau artificială (adică operată de
către oameni)) ; nu numai că avea dovada existentei mecanismului de
variabilitate naturală la baza fenomenului evolutiei, omul timpului acela
si al mileniilor trecute chiar manipula acest mecanism, asta chiar dacă
doar la acel moment în care Darwin trăia începuseră să fie
deslusite si întelese legile ereditătii (enuntate în celalt colt al
Europei de către Mendel).
Hume a criticat acum deja o groază de timp
argumentul designului lui Paley, atunci când arăta că acesta este
d.p.d.v. logic "un rationament inductiv la care mărimea eşantionului
e zero", adică din categoria de rationamente inductive cum
"nu se poate mai slabe" (vezi Sober, p.140).
Ca să afirmi că lumea, viata si omul sunt creatia lui Dumnezeu,
trebuie să poti dovedi că :
a) Dumnezeu există si
b) că acesta a voit si chiar creat lumea, viata si
omul.
Iată de ce :
"To
see why the design argument is defective, there is no need to have a view as to
whether Darwin's theory of evolution is true. In spite of what the no-designer-worth-his-salt
argument suggests (§2.7), we are not in a situation in which the design
hypothesis makes one set of predictions and evolutionary theory another. The
problem with the hypothesis of intelligent design is not that it makes
inaccurate predictions but that it doesn't predict much of anything.
Rather, the design hypothesis merely allows our observations - whatever they
turn out to be - to be folded inside a simple formula. If the human eye has
one set of features, we can construct the hypothesis that an intelligent
designer brought this about; but if the eye turns out to have a different set of
features, that outcome also can be accommodated within the framework of
intelligent design. From the point of view of Duhem's thesis, the problem
with the design hypothesis is that we have no independent knowledge of the goals
and abilities that the designer of organisms would have if such a being existed."
(Sober, p.154)
Concluzia
: nu se poate dovedi că Dumnezeu este autorul lumii, vietii sau omului,
cât timp nu cunosti scopul si putintele acestuia ; numai având aceste
informatii poti spera să construiesti pe baza lor un test care să poată
pune în evidentă o observatie care fie să confirme, fie să
infirme ipoteza care zice că "Dumnezeu e autorul".
Un
alt handicap major al argumentul I.D. (creationist) e ceea ce se numeste "intentionalism",
sau "antropomorfism" ; intentionalismul este tendinta de a presupune
existenta unor intentii la niste factori încă necunoscuti, de a aloca deci
intentii unor factori care sunt neatestati a poseda vointă, înainte deci
de a stii că acestia sunt realmente entităti personale dotate cu vointă.
Antropormofismul vrea să zică în mare acelasi lucru : el e
tendinta oamenilor de a interpreta natura lipsită de vointă si
constintă din perspectiva lor umană, de a o "umaniza"
(adica de a aloca intentii, rationamente, scopuri, inteligentă, decizii,
dorinte, slăbiciuni si simtire unor lucruri, obiecte sau fenomene) adică.
Cu
deja multe secole înainte ca secta asiatică care e crestinismul să se
fi impus în Europa, oamenii observaseră ordonata si ciclica miscare a
obiectelor ceresti (planete si astrii) pe boltă si au dedus din asta că
fie astrii astia sunt zei, fie că zeii fac aceste corpuri imense să se
miste cu periodicitatea asta uluitoare pe orbitele lor pesemne "perfect
circulare" ("modelul ptolemeic", sau "geocentrist",
prevala astfel cu mult timp înainte ca europenii să citească basmele
orientale ale evreilor, adică Biblia, si el a fost conceput de greci, un
popor recunoscut a fi rationalist, sau în orice caz, mult mai rationalist decât
evreii si orientalii în general).
Dar
azi se stie totusi - si sper că măcar cu asta sunteti de acord - că
nu e necesară nici o fiintă dotată cu voinţă si
inteligenţă pentru ca perfecta mecanică cerească să fie
asa ordonată si periodică, cu miliarde de planete rotindu-se cuminti
în jurul astrilor în mod repetitiv si regulat.
De manieră similară, un cristal cu fetele-i parcă tăiate
de un "designer", cu forma lui macroscopică regulată si
satisfăcând estetic gusturile fiintei "inteligente" si voluntare
care este omul, si el dă senzatia de a fi fost creat "cu un scop"
de către o entitate voluntară, tare îndemânatică si inteligentă.
Un fulg de nea observat sub lupă sau microscop uluieste pur si
simplu, aparând ca fiind o creatie minunată imposibil de suspectat a fi apărut
spontan în natură. Cu toate astea, ce apare incredibil este totusi absolut
adevarat : cristalul este natural si apare de manieră naturală, fără
a fi nevoie de vreo interventie umană sau divină. Feţele lui
plane si parcă "lustruite", muchiile lui "tăiate"
în unghiuri de valori identice, pe scurt alura lui macroscopică ordonată
si înalt rafinată, reflectă doar ordinea existentă la nivel
microscopic, care la rândul ei apare din simpla actiune oarbă a forţelor
chimice, forţe care totusi în miliarde de alte instanţe nu produc decât
materie amorfă.
Vedem astfel că "argumentul din design" nu e numai vechi,
ci si de mult răsuflat : într-o grămadă de exemple în care
acesta a fost invocat ca explicaţie, el s-a dovedit a fi de prisos, si asta
pentru simplul fapt că "tribunalul" ultim al realitătii este
testul empiric sau experimentul. E fapt de mult timp cunoscut că logica
singură nu ne poate ajuta întotdeauna să dibuim adevărul si
descoperi cauzalitătile lumii reale, constatarea asta fiind una din marile
concluzii ale filozofiei, care pentru multe secole s-a legănat cu iluzia ca
doar logica umană poate deslusi singură tot. Nu e suficient deci să
dezvolti un rationament impecabil dpdv logic, cât timp o faci în dispretul
realitătii, întors cu spatele la empirism si refuzâns sa-ti supui
concluziile testului experimental. Cum zicea în curierul lui The Scientist
profesorul acela din Ontario într-un citat precedent, asta ar trebui să
fie unul dintre primele lucruri pe care elevii sunt datori să-l însuseasca
în scoală, anume că logica formală trebuie augmentată cu o
doză sănătoasă de empirism dacă e să fim cât de cât
siguri de concluziile pe care le tragem.
Astfel, când nu stii cauza unui fenomen natural poti sa faci, desigur,
ipoteze, însă acestea, ca să aibă valoare de instrumente întru
dibuirea adevărului trebuie să propuna niste cauze naturale
acestui fenomen natural, si nu unele supranaturale, căci
acestea din urmă sunt ele însele "în pană" de elemente
care să le dovedească existenta. Pe scurt spus, nu poti să
explici aparitia unui fenomen real apelând la personaje de basm.
Ăsta e "principiul naturalist", fundamental în
stiintă (se mai numeste si "materialismul metodologic" în
epistemologia stiintei). El s-a impus ca urmare a constatării repetate
că de fiecare dată când s-a reusit a
se identifica cauza unui fenomen natural, aceasta a fost Întotdeauna
naturală si niciodată
supranaturală, desi adesea înaintea identificării cauzei, o groază
de amatori ai sofismului "dumnezeului lacunelor" se grăbiseră
să propună divinităti pe post de responsabili si cauze
acestui fenomen natural. Divinităti care până la ora asta rămân
fenomene pur subiective si imaginare, si nu fiinţe reale. Ce-a
rămas, de ex., din pletorica ierarhie de îngeri, serafimi si
arhangheli care se credea acum doar câteva sute de ani că animă
miscarea "perfectă" a astrilor ?
În
lucrarea "Evolutia" a lui Mark Ridley ("Evolution",
Blackwell Scientific Publications Ltd., 1996), autorul scrie :
"Dans ce chapitre, nous nous
sommes bornés à invoquer, d'une part, l'argumentation logique, d'autre part, des faits observables par tous. La
discussion scientifique est toujours basée
sur des phénomènes que quiconque peut observer, à l'exclusion de
toute révélation personnelle. Elle vise à les expliquer en termes de
causes naturelles, à l'exclusion de toute intervention surnaturelle.
Il y a là, en vérité, deux bons critères qui nous permettent de départager
les arguments scientifiques des arguments religieux : la théorie invoque-t-elle
seulement des causes naturelles ou faut-il lui adjoindre des causes
surnaturelles ; les faits sont-ils observables par quiconque, ou leur
observation suppose-t-elle un acte de foi ? Si l'une
de ces deux conditions n'est pas remplie, l'argumentation devient arbitraire.
Il est, en effet, impossible de prouver que les espèces n'ont pas été créées par un acte divin parce qu'en tant qu'agent
surnaturel, la volonté divine est par principe toute-puissante.
Il n'est même pas possible de
prouver que la maison ou le jardin où vous vous trouvez, que le fauteuil où
vous êtes assis ne viennent pas d'être créés il y a dix secondes. Ne
dites pas que vous le sauriez : le même acte divin peut avoir truqué votre mémoire
et celle de tous les autres observateurs : c'est quelque chose qu'un
agent surnaturel pourrait assurément faire.
L'invocation de causes
surnaturelles permet de forger ad libitum des explications arbitraires :
la science ne peut donc lui faire aucune place." (citat din
traducerea franceză de la DeBoeck Université, 1997, p. 66).
Ipotezele care propun cauze supranaturale unor fenomene naturale au deci
defectul de a nu putea fi testate, supranaturalul având prostul obicei
de a exista doar în mintea anumitor oameni. E singurul loc de altfel în care
"existenta" acestuia a putut fi până în acest moment dovedită
obiectiv ; Dumnezeu tine deci de subiectivul individului si nu de obiectivul
experimental.
Eroarea finalistă atât de frecvent cultivată de Simmons în
cartea de fată, favorizată si de vocabularul popular inerent
antropomorfist ("obstacolul epistemologic", cum îl numea
Bachelard) practic creează o
problemă pentru a invoca mai apoi "dreptul" la un răspuns
din partea savantilor : "cutare structură îndeplineste o functie,
drept pentru care", zic fundamentalistii, "aceasta a fost creată
intentionat si inteligent, de unde concluzia ilogică (vezi mai sus) a
existentei unui creator dotat cu astfel de calităti.
Dar e infinit mai inteligent să spui ca mărul cade sub actiunea
fortei de atractie gravitatională, decât să zici ca "scopul mărului
e să atingă solul" (asa cum făcea totusi fizica aristotelică
din care s-a "adăpat" catolicismul si derivatele lui) ; în
aceeasi măsură e mai intgeligent să spui (si eventual să si
crezi) că acizii neutralizează bazele, decât să spui că
"scopul HCl e să neutralizeze NaOH". Si în fine, în aceeasi măsură
functiile (precum digestia, respiratia, locomotia si circulatia)
enuntate si atasate sistemelor, aparatelor si organelor nu spun nimic despre
originea lor, nici aici intenţia sau inteligenţa nefiind niste
conditii mai necesare decât în cazurile fenomenelor mai simple precum cele
luate ca exemplu mai sus (căderea si neutralizarea) si enuntate atât
în forma finalistă, cât si în aceea descriptivă, asa cum le prezintă
Ernest Schoffeniels în lucrarea "L'antihasard" (Gauthier-Villars 1973,
collection "Discours de la methode", p. 6).
Referitor la intentionalism si antropomorfism, acum secole Spinoza zicea deja
:
"Oamenii săvârsesc
totul în vederea unui scop, adică pentru folosul pe care doresc să-l
obtină. Cum ei găsesc în ei însisi si în afara lor multe mijloace
care contribuie la obtinerea propriului folos, ca bunăoara ochii pentru a
vedea, dintii pentru a mesteca, plantele si animalele pentru hrană, soarele
pentru lumină, marea pentru a hrăni pestii si alte asemenea, ei
socotesc toate lucrurile naturale ca fiind mijloace pentru folosul propriu.
După ce au socotit
lucrurile ca mijloace, ei nu au mai putut să creadă că acestea
s-au făcut singure, ci au trebuit să conchidă ca există unul
sau mai multi cârmuitori ai naturii care poartă de grija tuturor
lucrurilor în favoarea omului si au făcut totul pentru folosul său.
Printre atâtea lucruri din
natură care le sunt prielnice, oamenii au trebuit să găsească
si destule neprielnice, cum sunt furtunile, cutremurele, bolile, etc. Au crezut
ei atunci că acestea s-au întâmplat fiindcă zeii s-au mâniat pe
oameni, din cauză că au fost jigniti de oameni sau fiindcă
acestia au pângărit cultul lor. În ciuda dezminţirilor
zilnice date de experienţa
vieţii, arătând
printr-un număr nesfârsit de exemple că lucrurile prielnice si
neprielnice li se întâmplă deopotrivă si celor evlaviosi si celor
neevlaviosi, ei nu s-au lepădat de această prejudecată învechită."
("Ethica Ordine Geometrico Demonstrata",
1677).
Pentru că ceva e complex, asta nu e un motiv să crezi c-a fost
creat cu un scop, că a fost creat intentionat deci de către o fiinta
inteligentă. Cum ziceam si mai sus citându-l (aproximativ) pe Jacques
Monod (Hazard si Necesitate), de fiecare dată când s-a reusit
identificarea cauzei unui astfel de fenomen complex, ea a fost perfect naturală,
nepersonală, neinteligentă si nedotată cu vointă. Nu
există nici un contraexemplu la aceasta regulă!
Luciditatea cere deci ca în faţa unor fenomene cu aparenţă
de "design", în lipsa unei
explicatii de moment, să nu sari repede la "dumnezeul lacunelor",
care este după toate
standardele o eroare logică, ci să astepti si să cercetezi ;
stiintific vorbind, supranaturalismul este complet steril : n-a produs
încă nici o teorie stiintifică, nici un model explicativ corerent,
logic si în conformitate cu realitatea, iar aplicatiile tehnologice care decurg
dintr-o astfel de viziune despre lume lipsesc complet si nu e deloc de mirare :
e ca-n butada anglo-saxonă în care un trecător admirând un câmp
plin de roade, spune fermierului :
"ce rod bogat a dat Bunul Dumnezeu câmpului dumitale !", la
care fermierul răspunde :
"eh, n-ai vazut încă ce rod mi-a dat când n-am fost pe
aici…"
Că
momentan nu stim sau nu se întelege încă un fenomen oarecare, asta nu
poate tulbura o persoană lucidă : un adult cât de cât
inteligent acceptă cu usurintă limitele cunoasterii epocii lui, doar
copii si primitivii fiind tentaţi să răspundă
cu orice pret la toate dilemele încă prezente, chiar si cu acela de
a răspunde prost.
A
inventa deci întrebari de tipul lui "de ce ?" (asa cum face
adesea Simmons în lucrarea lui), care presupun o intenţionalitate
(cineva face ceva pentru că vrea să facă acel ceva), deci o
explicaţie a unui fenomen natural
implicând entităti dotate cu vointă si inteligentă, în locul
articulării mai modestei întrebari "cum?", e stiut a fi calea
sigură de a da răspunsuri eronate, precum în exemplele amintite mai
sus, acelea cu miscarea ordonată a sistemelor planetare (astfel, secole
la rând, crestinii au avut o stufoasă ierarhie de îngeri, serafimi si
arhangheli, fiecare cu sarcina specifică de a roti câte o planetă,
astru sau "epiciclu"
- oricine poate citi acest adevăr în lucrarea monumentală a lui Etienne
Gilson, intitulată "Filozofia în Evul Mediu" sau în
mai usurica carte a lui Arthur Koestler numită Lunaticii) sau exemplul
invocând feţele minunat "taiate" si "slefuite" ale
cristalelor.
Huisman
si Vergez, autorii unui clasic al filozofiei, exprimă si ei ideea asta cât
se poate de limpede în lucrarea lor :
"In tineretea sa, spiritul uman era foarte ambitios :
asemeni copiilor, primitivii vor sa afle "cauza", "principiul
creator" a toate câte există. Ei voiau să raspundă la întrebarea
"de ce?". Ajuns la maturitate stiintifică, spiritul îsi reduce
exigentele : el caută doar "cum ?" se produc fenomenele,
altfel spus "dupa ce legi si în ce ordine ?"
Tendinta dinspre intentionalism spre naturalisme este vădită
sper. Socrate, zice-se, si el spunea :
"Înţelepciunea rezidă în capacitatea de
a accepta ignoranţa noastră insurmontabilă în ce priveste marile
întrebari ale existenţei". (sursa : "De la certitudine la dubiu", Robert Paradis, Bernard Oullet, Pierre Bordeleau, p159).
Un mare canadian contemporan spune si el acelasi lucru :
"A fi adult, înseamnă a accepta să
traiesti în dubiu : copii sunt cei care au nevoie imperioasă de răspunsuri." (sursa : "Ratiune, adevar si cunoastere", Vincent
Rowell, Michel Larocque, p.14, citându-l pe Hubert Reeves).
E clar pentru ce Simmons si atâta lume pe lângă
el refuză să urmeze îndemnurile astea de bun simt : e vorba
despre fragilitatea psihică, această îngrozitoare teamă
de neant, frică de moarte sau mai exact spaima că moartea e
punctul final al propriei existente asa cum realitatea o sugerează
totusi, sau încă si mai grav, teama că viaţa n-are sensul
pe care religia si traditia ne-au făcut atât amar de vreme să credem
că-l are. Asta e
comprehensibil desi în mod cert nu mai putin o proastă metodă de a
cunoaste si de a te comporta pe post de adult inteligent. E adevărat că
stiinta ne-a răpit o parte din candoarea trecută, care fie si
prostească, avea totusi avantajele ei certe :
"For the past century, biology has perched
uneasily on the cusp of an ancient conflict: Evolution, the nature and origin of
life, and the phenomenon of man mark a divide that separates the traditional and
religious way of apprehending reality from the scientific one. One side beholds
a world of purposeful order, manifesting the will of a divine architect who
cherishes His creation and made man in His image. The other celebrates matter,
energy, and universal laws tempered by the historical interplay of chance and
necessity. The public has welcomed with glee the technological fruits of
scientific endeavor, but recoils from its critical spirit and from its
conclusions about the nature of things. If the polls are to be believed, the
great majority of Americans keep the faith in a personal God, and more than half
reject evolution; opinion in other industrialized nations is not quite so
indifferent to the findings of science, but can hardly be said to embrace them.
One has to wonder why, for all its achievements and manifest power, the spirit
of science has traveled so badly. Scientists like to believe that better ways of
engaging the public can bridge the gap, and the many ongoing projects to improve
public understanding of science are all to the good. I suspect, however (as does
Mary Midgley, whom I quoted in the preface on the subject of understanding),
that the causes of disenchantment with science run much deeper. Science, and
particularly the narrowly focused and reductionist science of the present day,
is perceived as denying the world meaning; and without meaning humans cannot
live.
I wonder, too, whether we touch here upon one of the causes of the
spiritual malaise that so many sense in the modern world. We take pride in
our superior understanding and our masterful technology, but it is plain that
these were bought at substantial cost to human self-esteem. Not so long ago,
Western man saw himself as God's own handiwork, dwelling upon the very
pivot of creation. Contemporary humanity lives in much reduced circumstances,
stuck on a small planet circling a midsized star, one among billions in an
unremarkable galaxy, and there are billions more galaxies out there. The
findings of biologists cut even closer to the bone. They compel us to admit that
we humans, like all other organisms, are transient constellations of jostling
molecules, brought forth by a mindless game of chance devoid of plan or intent.
For anyone who takes science seriously, it becomes ever harder to believe that
behind the appearances abides a cosmic mind that is even remotely comprehensible
to us, or one that has the slightest concern for human welfare, personal or
collective. In the absence of such a transcendent presence, many of the premises
of civilization lose their historical moorings: that human life is sacred, that
we can know right from wrong, that we are here to some purpose and that our
little lives have larger meaning. We cannot go home again. But it is not at all
self-evident that, absent a belief in powers greater than ourselves, a decent
and civilized society can be sustained for long.
The universe revealed by science is under no obligation to be meaningful
to mankind, and one can make a strong case that it is in fact utterly
indifferent to us. That was Jacques Monod's view, compellingly argued
thirty years ago in a slim but powerful missive entitled "Chance and
Necessity". A brilliant scientist who was also an accomplished cellist
and a hero of the French Resistance to the Nazis, Monod took continental Europe
by storm; curiously, the book seems to have made little impact on the more
pragmatic English-speaking community. For Monod, the fundamental principle is
that nature is "objective"; that is, nature has no motive,
purpose or plan. He cuttingly dismissed as "animisms" the
manifold ways in which men have, over untold millennia, sought to endow the
world with direction, significance, mind or soul.
[…]
For those of us who have outworn the ancient covenants between man and
his gods, the search for meaning necessarily becomes personal rather than
tribal. This, too, is hardly a strange road, for it has been trodden for
centuries by Epicureans and Stoics, by Buddhists, Sufis, and all manner of
free-thinkers; and many thoughtful moderns, including scientists, travel it
today. I do not feel diminished by the discovery that we are all part of a vast
biotic enterprise that brought forth consciousness, understanding, and morality
from mindless chemistry. The great tree of life does not command my worship, but
it surely evokes reverence and awe; and I would gladly surrender the illusion of
dominion for the responsibilities of stewardship. For me, as for most humans
past and present, the search for meaning remains unfinished, an aspiration
rather than an achievement. And I am proud to walk in the company of Diogenes of
Oenoanda who, nearly two thousand years ago, had this inscription engraved upon
his tombstone: "Nothing to fear in
God/Nothing to feel in death/Good can be attained/Evil can be endured."
I have come to think of science as a kind of game, whose object is to
make rational sense of the world. Players are bound by strict rules: the
imagination must ever be disciplined by reason, observation and experiment, and
no cheating, please! It is the most engrossing game ever invented, one to which
I and many others have happily dedicated our lives; and it has revealed much
that is new, true and important. But we must never forget that the game of
science is played on a board, and most of what matters most to human beings lies
off the board. Science has little useful to say about good and evil, right and
wrong, justice and oppression, and the strange ways of the human heart. Science
can often explain what is happening, and it can sometimes forecast the future
and distinguish wisdom from folly. But it provides no basis for ethical choice,
nor the will to act. About what it means to be human, individual scientists
often hold strong opinions; but science must be silent." ("The Way Of The Cell - Molecules, Organisms and the Order Of
Life", Franklin M. Harold, Oxford University Press 2001, p.
253-258).
Ce merită remarcat e că nici un savant nu se apucă totusi să
predice naturalismul si materialismul în biserici, în timp ce din păcate
credinciosi ca Simmons au găsit justificat să atace biologia si alte
stiinte (astrofizica, geologia, de ex.) bazându-se pe rationamente de tot rîsul,
infantile si de mult marginalizate în stiintă si filozofie : Kant a
demolat "argumentul
creaţiei divine" arătând că acesta produce în mod
inevitabil un regres vicios, întrucât dacă explici viata (sau universul)
prin interventia si activitatea unui "proiectant", atunci viata plus acest autor au inevitabil si ele alură de
"design" prin calităţile
lor remarcabile, drept pentru care eroarea de a postula primul proiectant
("designer") impune postularea a încă unui alt proiectant, care
să fi creat viata plus primul proiectant însusi, întrucât nu există
nici un argument logic sau empiric care să ceară închiderea seriei
infinite a cauzalităţii cu entitatea preferată arbitrar de unii. Când realizezi absurditatea acestui mod viciat de gândire, îti dai seama
si că dacă ceri ca primul proiectant "să existe de la
sine", atunci aceeasi exigentă poti s-o aplici direct si mult mai
simplu vietii înseşi! Si încă această exigentă poate fi
aplicată cu mult mai multă justificare vietii sau universului, în măsura
în care viata (sau universul) sunt fenomene demonstrabil existente, în
timp ce "creatorul" divin e doar o entitate postulată si imaginară.
Dawkins face pe bună dreptate un argument esential contra
creationismului si religiei, din rationamentul de mai sus.
În manualele de filozofie, precum si acela al lui Huisman si Vergez care e
publicat la Humanitas si în România, se dezvoltă un rationament similar,
punctat cu citate din Kant si Brunschvicg. Desi vechi de decenii si neactualizat
pentru a da socoteală de avansul rapid al stiintelor, e un manual care mai
merită a fi încă recomandat, tocmai pentru ca e un bun "abecedar"
într-ale logicii si gândirii rationale. în
acelasi sens, Albert Jacquard, în lucrarea "Nouvelle petite philosophie" (ed. Stock 2005, p. 189) spune si el că însăsi
ideea de "cauze prime" nu denotă decât "lenea intelectuală a unora dintre noi", la fel ca
si conceptul de "origine" luat în sens absolut (adică de
originea tuturor celorlalte lucruri) : un eveniment
care nu e precedat de nimic nu mai e eveniment deloc, căci prin definitie
orice eveniment împarte timpul în două, într-un "ce a fost
înainte" si-un "ce-a urmat după".
Autorii lucrării "Strickberger's
Evolution" (fourth edition), anume Brian Hall si Benedikt Hallgrimsson,
spun si ei acelasi lucru la pagina 107 în sectiunea "Creation
myths" :
"The concept that life did
not originally arise on Earth is embodied in almost all human creation myths.
These myths usually presume the special creation of life on Earth by one or more
superior, intelligent and all-powerful beings who themselves possess attributes
of life such as sensation, thought and purposive movement. This concept does
not explain the source of the initial creator and therefore does not explain
life's origin."
Aceeasi concluzie la Kant ("Critica ratiunii pure", ed. IRI,
Bucuresti, 1994), care remarcă si cealaltă carentă a "argumentului
planului divin", aceea despre care deja am vorbit, anume absurditatea ideii de a explica un
fenomen existent printr-un altul imaginar (celebrul exemplu al "polului
de taleri") ; el spunea în acest context că :
"existenta nu este ceva
care se defineste, care se deduce, ci ceva care se constată."
Arătând
absurditatea ideii că universul (lumea) a fost creat de Dumnezeu, acesta
explică că :
"dacă accepti un
dumnezeu necreat, deci "fără cauză", cu atât mai usor
poti accepta si o lume fără cauză, întrucât categoria "univers", în contrast cu
aceea de "Dumnezeu", are cel putin calitatea certă de a fi fost
dovedit a exista, în timp ce categoria Dumnezeu nu are o existenta dovedită."
Filozofia contemporană nu prea mai
are multe lucruri de adăugat în aceasta privintă, ea cel mult putând
produce simple variatii argumentative pe o temă articulată de mult
timp deja de idealismul critic, însă dacă aceasta filozofie modernă
poate fi pentru voi sau alti eventuali cititori mai convingătoare sau mai
comprehensibilă, le sugerez acestora lectura din Kenneth Himma (un
filozof canadian teist) care
spune acelasi lucru, anume că designul nu poate fi un argument pentru a
demonstra o existentă, cel mult fiind doar un mod prin care putem stii
câte ceva despre aceasta în măsura în care în
prealabil avem deja dovada ei. Redau mai
jos un scurt pasaj extras din articolul "Prior Probabilities
and Confirmation Theory: A Problem with the Fine-Tuning Argument"
publicat în "International
Journal for Philosophy of Religion"
Volume 51, numărul 4 (din 2002) :
"For
example, if John wins three consecutive 1-in-1,000 lotteries, we are warranted
in inferring that someone deliberately intervened for the purpose of ensuring
that John wins each of those lotteries. Despite
the fact that the probability of winning three consecutive 1-in-1,000 games is
exactly the same as the probability of winning one 1-in-1,000,000,000 game, the
former event is of a kind that warrants an inference of intelligent design.
[…]
But
notice that the design inference is epistemically appropriate in the context of
John's
winning three consecutive lotteries only because we know two additional facts
that are relevant: (1) there exist people who have a motive to cheat
in such events; and (2) such events occur more frequently than they would
if determined by chance. Claims (1) and (2) provide the reason for thinking
that someone's winning three consecutive lotteries
is of a kind that warrants a presumption of intelligent design. It is only
because we have this information about the prior probabilities of the relevant
form of intelligent life that the design inference has additional epistemic
force in this context.
Accordingly,
assuming that the epistemic force of the other arguments for the existence of
God is indeterminate, the problem with this lovely argument is that we simply
don't have the necessary background information
about prior probabilities that would enable us to employ Schlesinger's design inference. In particular, we don't
have prior reason to think there exists an intelligent being that has the
ability and motivation to bring into existence a universe that contains life.
As a result, we don't have the necessary background information to
characterize the improbability of a fine-tuned universe as suspicious and hence
lack the appropriate background information that is an epistemic prerequisite
for an application of a design inference strategy.8
[…]
In
fact, though intelligent design proponents sometimes seem to think otherwise, design
inferences are common in the empirical sciences. To name just a few, psychologists,
sociologists, anthropologists, zoologists, and criminologists all explicitly
rely on design inferences. But the role of the design inference in these
contexts is to identify and understand intelligent behavior - and not to show
the existence of intelligent agency.
What
intelligent design theorists want, of course, is for the sciences to incorporate
a certain kind of design inference - namely, one that attributes certain
empirical complexity to the agency of an omnipotent God. The problem, however,
is that, as a matter of scientific methodology, there is no ground for
standardly employing these sorts of inferences in the absence of reasonably
compelling reason for thinking that such a being exists and operates in the
world. Indeed, if we knew that God exists, then scientists would be obliged
to incorporate the design inferences, since, as we just saw, design inferences
are not only appropriate, but methodologically required in other empirical
contexts where we know the appropriate agency exists."
Ca să rezum, în mare,
Himma nu face decât să exprime o idee pe care pe undeva în textul ăsta
am subliniat-o si eu în critica I.D., anume că dacă avem dovada
existentei creatorilor de ceasuri, platforme petroliere si altor artefacte umane,
n-avem pur si simplu nici o dovadă că viata sau universul ar fi create
de un designer, designer a cărui existenţă rămâne momentan
nedovedită. De aceea "explicatiile" sau ipotezele care fac apel
la "designeri" pur speculativi, nu sunt luate în serios în biologie,
cum nici în fizică (astrofizică) astfel de idei copilăresti nu
mai se pot constitui în răspunsuri de luat în considerare, cum pentru
exact acelasi motiv nu se admite ca si cauză a evenimentelor istorice sau
sensului general al evolutiei umane, entităti pur imaginare (scrise de unii
cu literă mare, gen "Istoria" (lui Marx), "Ratiunea" (lui
Hegel) sau "Providenta Divină" (a teologilor crestini)) ; toate
astea sunt aberatii ideologice pur umane, care încearcă să inventeze
cauze quasipersonale în loc să le descopere pe cele reale dar impersonale.
În termenii stiintifici si ai teoriei
probabilitătii, reprosul reflectat si în scurtul pasaj de mai sus din
articolul lui Himma, se articulează astfel (citat din "Evidence And
Evolution - The Logic Behind The
Science" de Elliott Sober, p. 9, 22 si 37) :
"Here is some more terminology. I've already mentioned
the posterior probability and the prior probability that appear in Bayes'
theorem, but two other quantities are also mentioned. Pr(O) is the unconditional
probability of the observations. And R. A. Fisher dubbed Pr(O|H) "the
likelihood of H". Because Fisher's terminology has become standard in
statistics, I will use it here. However, this terminology is confusing, since in
ordinary English, "likely" and "probably" are synonymous.
So, beware! You need to remember that "likelihood" is a technical
term. The likelihood of H, Pr(0|H), and the posterior probability of H, Pr(H|O),
are different quantities and they can have different values. The likelihood of H
is the probability that H confers on O, not the probability that O confers on H.
Suppose you hear a noise coming from the attic of your house. You consider
the hypothesis that there are gremlins up there bowling. The likelihood of this
hypothesis is very high, since if there are gremlins bowling in the attic, there
probably will be noise. But surely you don't think that the noise makes
it very probable that there are gremlins up there bowling. In this example,
Pr(O|H] is high and Pr(H|O) is low. The gremlin hypothesis has a high likelihood
(in the technical sense) but a low probability. […]
We already know from the gremlins example that the hypothesis with the
highest likelihood need not be the one with the highest posterior probability.
The reason is that the prior probability is an "anchor"; the observations can lead the posterior probabilities to depart from the
priors, but the priors still influence
what values those posterior probabilities will have. […]
How
can a preposterous hypothesis be extremely likely?
The
gremlin example invites the following objection to the law of likelihood: The
hypothesis that there are gremlins bowling in the attic has a likelihood that is
as high as a likelihood can be; it has a value of 1. So, the law of likelihood
says that the gremlin hypothesis is very well supported. But this is silly. The
noises we hear do not make it at all likely that there are gremlins up there
bowling. This is not a well-supported hypothesis at all. Hence, the law of
likelihood is false.
The
complaint that the gremlin hypothesis can't be "likely" or "well supported"
is easily explained by the fact that the speaker assigns the gremlin hypothesis
a very low prior. Imagine that the objector has inspected thousands of attics
and has never seen a gremlin and that reputable authorities have assured him
that gremlins are a myth. When he arrives at your house, his prior that there
are gremlins bowling in your attic is low; once he hears the noises, his
probability that there are gremlins up there bowling remains low, though the
Bayesian must concede that the observation increases the hypothesis'
probability. This is why the objector judges that the gremlin hypothesis is not "likely,"
by which he means that it is not very probable. Fair enough, but that is not
an objection to the law of likelihood. […] The law of likelihood uses the word
"favoring," and "differencial support" might be used
here as well. Of course, the law of likelihood also applies this term in a wider
context, namely when one is comparing H with an alternative hypothesis other
than its own negation. But the point of this term is not to assess the
overall plausibility of H but to describe what a particular observation says
about the competition between H and some alternative hypothesis. The law of
likelihood does not say that the gremlin hypothesis is rendered plausible by the
noise you hear."
După cum vedeti mai sus,
faptul că o ipoteză pur speculativă, apelând cauze care sunt
fiinte nedovedit a exista (precum spiridusii din pod, în exemplul lui Sober sau
Dumnezeul din Raiul crestin), explică admirabil un fenomen (ceea ce s-ar
numi "lovely explanation" în terminologia lui Peter
Lipton), asta nu înseamnă că e reală sau că măcar intră
în competitie cu alte ipoteze serioase, care ele invocă ca si cauze ale
efectelor de explicat entităti naturale. Ideea că probabilitătile
unor fenomene trebuie sa reflecte si să decurgă din fenomene reale e
reluată de Sober (p.40-41) astfel :
What
likelihoodists mean by probability is not simply that an agent has some degree
of belief. For one thing, the concept of probability needs to be interpreted
more normatively. Pr(O|H) is the degree of belief you ought to have in O given
that H is true. But likelihoodists also like to think of these conditional
probabilities as reflecting objective matters of fact. If Pr(the
card is the Ace of Hearts | the card is dealt from this deck)
= 1/52, this is because of the physical composition of the deck and the physical
properties of the process of dealing. When likelihoodists insist that
probabilities must be "objective," they mean that probabilities must
be grounded in such physical details. When the physical processes at work
generate frequency data, these data provide evidence we can use to infer the
values of the underlying probabilities.21 Is Kolmogorov's (K) the
right way to think about conditional probability when probability is understood
in the way that likelihoodists propose? If there exists a physical process
that leads people with tuberculosis who are tested to have a positive test
result wirh a certain frequency, is there also a physical process that leads
some people, but not others, to have tuberculosis? Arguably so, in which
case Pr(positive test result | tuberculosis) and Pr(tuberculosis) will both figure in a
useful model. But now consider Eddington. There was a physical
process that led the light to bend during the eclipse; this is the process that
the GTR purports to describe. But is there, in addition, a physical process
whose result was that the GTR, or some competing theory, became true? Arguably
not. If not, likelihoodists will not include Pr(GTR) in their
probability model. This is why your interpretation of probability should
influence whether you regard Kolmogorov's (K) as a proper definition or just as
a postulate that is true in favorable circumstances.