Skip to content

Naturlig selektion

maj 2, 2011

Detta är det 23:e inlägget i en serie som granskar Anders Gärdeborns bok Intelligent Skapelsetro (XP Media, 2009).

Få biologiska begrepp har blivit så omdiskuterade och så missförstådda som naturlig selektion. Ibland tolkas den som en moraliskt förkastlig princip om en allas kamp mot alla, men Anders Gärdeborn gör inte det misstaget. Emellertid menar han att naturlig selektion inte kan leda till evolution.

Grundprincipen för naturlig selektion är enkel. Den bygger på tre förutsättningar:

(1)   Individerna i en population har något olika egenskaper (vi vet säkert att det är så)

(2)   Dessa egenskaper är åtminstone delvis ärftliga (det vet vi också säkert)

(3)   En del av dessa ärftliga egenskaper påverkar individens reproduktionsförmåga (det vet vi också)

Den ofrånkomliga konsekvensen av dessa tre förutsättningar är att vissa individer kommer att få en större avkomma än andra individer, och därmed att lämna ett större bidrag till genpoolen i nästa generation. Detta betyder att individerna i nya generationen kommer att ha något annorlunda egenskaper jämfört med den tidigare. Om vi antar att populationen står under ett selektionstryck, exempelvis av ett klimat som blir varmare och torrare, kommer de individer som bäst klarar värme och torka i medeltal att få störst avkomma. Detta leder till att populationen kommer att förändras så att allt fler individer kommer att klara de nya livsbetingelserna allt bättre. Det är alltså populationen som evolveras, inte de enskilda individerna.

Naturlig selektion är inte bara en logisk nödvändighet, den har också observerats i naturen i ett stort antal dokumenterade fall 1.

***

Anders Gärdeborn tvivlar dock på det naturliga urvalets möjligheter att leda till evolution. Han diskuterar omöjligheten av detta under rubriken ”det naturliga urvalets roll” (sid. 109-111), och tar som exempel en fabrik som gör cyklar. Frågan han ställer är hur dessa cyklar skulle kunna evolveras till motorcyklar. Han illustrerar med en bild som i princip ser ut så här:

Principen för evolution genom naturligt urval illustrerat av en cykelfabrik (fritt ritat efter bild 43 på sid. 111 i ”Intelligent skapelsetro”)

Gången är att byggmanualen (genomet) kopieras med tryckfel (mutationer) och sedan går till korrekturläsning. Anders Gärdeborn skriver:

Eftersom man inte vill tillverka cyklar från en manual full av fel så lägger man till en kontrollstation, en korrekturläsning, som kastar bort de manualer som inte uppfyller vissa krav (motsvarar det naturliga urvalet)

De manualer som klarar kontrollen återanvänds och kopieras (med variationer) en gång till. När börjar fabriken tillverka motorcyklar? Aldrig, naturligtvis.

Den här modellen förvirrar snarare än förklarar. Framför allt två saker sticker i ögonen. Den första är korrekturläsningen, som sker efter ”vissa krav”. Vilka krav? Man anar någon form av fasta, formella krav, men den naturliga selektionen sker inte efter fasta kriterier, utan efter reproduktiv framgång, och den är helt beroende av hur individen klarar tillvarons alla olika utmaningar. Och av slumpen, förstås. I Gärdeborns modell saknas en funktion som kontrollerar hur bra cyklarna faktiskt fungerar att cykla med. Korrekturläsaren motsvarar inte det naturliga urvalet eftersom kontrollen inte gäller den färdiga produkten, eller hur den i praktiken klarar de krav som ställs. Gärdeborn försöker med andra ord bevisa att naturlig selektion inte fungerar genom att använda en evolutionsmodell som inte tar hänsyn till naturlig selektion.

Det som saknas i modellen är alltså någonting som motsvarar det naturliga urvalet, i det här fallet en test av själva cyklarna. För att göra modellen mer relevant tar vi med återförsäljarna i processen, och låter dem returnera byggmanualen till fabriken när de sålt en cykel (alla cyklar är ju olika och har en egen byggmanual). Fabriken tillverkar då en till, och förändrar den dessutom en aning. Byggmanualerna till cyklar som säljer bra kommer att returneras ofta, medan manualerna till cyklar som säljer dåligt returneras sällan, och de kommer därför inte att tillverkas lika mycket. Detta motsvarar det naturliga urvalet. Antag nu att kraftiga cyklar med breda däck säljer bra, likaså lätta cyklar med smala däck. Då kommer dessa båda typer att tillverkas – och varieras – mest. Av de nytillverkade cyklarna säljer de allra kraftigaste och de allra lättaste varianterna bäst, så med tiden utvecklas två distinkta modeller: mountain bikes och racercyklar. Detta sker alltså helt utan förutseende; återförsäljarna ser bara till att fabriken gör fler av de cyklar som säljer, och kunderna väljer bland varianterna och styr tillverkningen genom sina val. Ingen har från början planerat att fabriken skulle tillverka just dessa två modeller – de har evolverat.

***

Den andra saken som sticker i ögonen är den retoriska frågan om när fabriken börjar göra motorcyklar. De cyklar och motorcyklar vi är bekanta med är mycket dåliga modeller av biologiska strukturer. Om vi istället tänker oss att de är byggda av någon sorts LEGO-bitar som är sådana att man kan åstadkomma väldigt många olika konstruktioner  –  även en motor  – av ett begränsat antal varianter kommer vi närmare (ja, jag vet att man inte kan bygga en motorcykel av LEGO, men detta är ett tankeexperiment). Kroppens olika funktioner utförs av tusentals olika proteiner som består av bara ett 20-tal aminosyror. Många av proteinerna finns i flera varianter, och de har ofta flera funktioner. Detta ger en oerhörd flexibilitet; konstruktionerna (om man får kalla dem så) är variabla och de kan få nya funktioner. Vi tänker oss att LEGO-bitarna motsvarar aminosyrorna, och att de kan sättas samman till moduler som har proteinernas flexibilitet.

Om vi nu vill använda biologiska principer på cykelkonstruktionen får vi tänka oss en cykel som består av många olika moduler som är byggda av dessa LEGO-liknande konstruktionselement. Cykeln innehåller väldigt många delar, och alla är inte helt nödvändiga. Det betyder att delar kan plockas bort, modifieras eller läggas till utan att cykeln blir oanvändbar. Alla cyklar är olika. Om kunderna vill ha så lättrampade cyklar som möjligt, skulle en mekanism som har en framdrivande effekt förstås öka försäljningen, och en motorcykel skulle evolveras. Vi sade ju att man också kunde bygga motorer av LEGO-bitarna.

Verkar det konstigt? Visst gör det, och det beror på att biologiska system är något helt annat än tekniska system. Likheter finns, men olikheterna är större. Analogier av typ cykel/motorcykel är inte bara dåliga, de hindrar förståelsen av hur biologiska system fungerar 2. Det blir temat för nästa inlägg.

Kommande inlägg: Redundans, robusthet och självorganisation

 

Noter:

1) Endler, J.A. (1986): Natural Selection in the Wild. Princeton University Press

2) Pigliucci, M.,  Boudry, M. (2010): Why Machine-Information Metaphors are Bad for Science and Science Education. Sci & Educ 20, 453-471

Läs- och länktips:

Malte Andersson diskuterar evolutionens mekanismer i kapitel 5 i:

Erkell; L.J. (Red.), (2009): Djuren och människan. Om den moderna biologin och dess världsbild. Studentlitteratur

Wikipedia har en artikel med många referenser och länkar:

http://en.wikipedia.org/wiki/Natural_selection

 

About these ads
8 kommentarer leave one →
  1. Anders B permalink
    maj 8, 2011 3:13 e m

    Som du skriver är det viktigt att skilja på naturligt urval som en logisk nödvändighet av hur verkligheten fungerar, och naturligt urval som en mekanism i den biologiska evolution som har skett på jorden. Det är inte svårt att hypotetiskt tänka ut, eller med datorhjälp simulera, populationer där naturligt urval leder till evolution. Låt till exempel små datorprogram som spelar luffarschack med olika framslumpade strategier möta varandra i någon slags utslags-turnering och du kommer snart att ha evolverat fram en hyffsad strategi för detta spel.

    Det är därför märkligt att se kreationiser/ID-förespråkare vända sig mot just det här – mot de fundamentala, nödvändiga egenskaperna hos det naturliga urvalet – så som Gärdeborn verkar göra med sitt cykel-exempel. Detta är universella egenskaper som är oberoende av och skiljda ifrån de empiriska omständigheter som råkar råda hos de DNA-baserade livsformer som finns på denna planet, och att förneka dem är snarare i linje med att förneka logiska eller matematiska, snarare än biologiska och kemiska, sanningar.

    För att ha någon som helst relevans borde en kritik av evolutionsteorin ifrån ID-håll istället inrikta sig på att visa varför de processer som försiggår på jorden inte är av den typ där naturligt urval kommer att ha en stor effekt. Alltså visa att de populationer av biologiska varelser som finns här inte är väl lämpade för evolution genom naturligt urval – att mutationsfrekvenserna är för höga eller för låga, att information inte bevaras tillräckligt bra mellan generationer, att återkopplingen mellan egenskaper och fortplanting är för svag, att det kemiska ”byggmaterialet” är inflexibelt, eller något i den stilen.

    För givetvis kommer inte alla tänkbara populationer att evolvera i någon betydande riktning, trots att det naturliga urvalet är en universell egenskap hos verkligheten. Inte heller i ditt modifierade cykel-exempel kan vi säkert säga att motorcyklar kommer att evolveras fram – det beror ju på de speciella ”biologiska” (eller i detta fall snarare mekaniska) omständigheter som råder, eller om man så vill, på formen på det evolutionära landskapet.

    • Anders Gärdeborn permalink
      maj 8, 2011 7:59 e m

      Anders B,
      Jag håller med dig, och det gör jag också i min bok, vilket dock inte framgår av Erkells kritik. De ”fundamentala, nödvändiga” egenskaperna hos det naturliga urvalet går inte att kritisera på logiska grunder, eftersom det hela är en tautologi. Vem kan säga emot att ”den som överlever överlever”? Men som i andra evolutionistiska sammanhang betyder orden olika beroende på behov, vilket du också tillstår vad gäller ordet ”naturligt urval”. Att debattera med en evolutionist är därför ofta som att läsa tidning när det blåser.

      Du efterlyser att ID-förespråkare ska ”… visa att de populationer av biologiska varelser som finns här inte är väl lämpade för evolution genom naturligt urval”. Håll till godo med min nästa kommentar på nivå 1!

  2. Anders Gärdeborn permalink
    maj 8, 2011 7:14 e m

    Lars Johan Erkell menar att min illustration inte fungerar eftersom: (NS=naturlig selektion)

    * Min korrekturläsares krav är i motsats till NS ”fasta” och ”formella”.
    * Samtidigt kontrollerar min korrekturläsare INTE ”hur den [den färdiga produkten] i praktiken klarar de krav som ställs”.

    * NS saknar de ”fasta kriterier” som min korrekturläsare har.
    * Samtidigt styrs NS av ett fast kriterium, nämligen ”reproduktiv framgång”.

    Med all respekt, jag förstår inte vad Erkell säger. Och detta beror inte på mig, utan på evolutionslärans avsaknad av struktur.

    Min illustration fungerar utmärkt OAVSETT hur korrekturläsaren (motsvarar NS) arbetar. Korrekturläsare kan också vara återförsäljarledet, vilket Erkell föreslår. Min bok förklarar i detalj varför NS inte kan leda till att cykeln blir en motorcykel, och sammanfattar med följande punktlista:

    * Det finns inga genuint positiva mutationer.

    * Men okey, för resonemangets skull antar vi att de finns. Men i så fall är en mutation positiv bara i en av de överlagrade koder den är del av. DNA-koden är ju multidimensionell och även om en mutation är positiv i en dimension är den negativ i de övriga.

    * Men okey, för resonemangets skull antar vi att mutationen är positiv i alla aspekter. Men den kan fortfarande inte väljas ut av det naturliga urvalet eftersom den har för liten effekt på den färdiga individen, som i sin tur har ännu mindre effekt på denna individs förmåga till fortplantning. Mutationen är med andra ord för ”nära-neutral”.

    * Men okey, för resonemangets skull antar vi att mutationen kan väljas ut av det naturliga urvalet. Men då skulle den väljas ut tillsammans med 100-300 (eller fler) negativa mutationer eftersom mutationen sker på molekylnivå medan urvalet sker på individnivå. Den totala effekten skulle alltså fortfarande bli kraftigt negativ.

    Molekylärbiologiska evolutionister måste alltså stapla orimligheter på varandra för att få ihop sin världsåskådning. Logiken blir: Absurditet plus motsägelse plus omöjlighet plus paradox är lika med självklarhet. Richard Dawkins skrev på åttiotalet i sin bästsäljare ”Den blinde urmakaren” att Darwin gjorde det möjligt att vara en intellektuellt hederlig ateist. Kanske gällde det med den kunskapsnivå som gällde då. Men idag vet vi bättre!

    • Lars Johan Erkell permalink
      maj 10, 2011 12:12 e m

      Nej, Anders, korrekturläsare och återförsäljare är två helt olika saker i den här modellen. Korrekturläsaren har några kriterier – som antal stavfel eller omkastade rader eller vad det kan vara – som grund för beslutet om manualen skall kastas eller inte. Detta skulle närmast motsvara de mekanismer som gör att ungefär 2/3 av alla befruktade ägg (hos människan) antingen inte fäster i livmodern eller förloras i en mycket tidig spontanabort. Man vet inte så mycket om orsakerna till detta (det är svårt att studera), men troligen spelar genetiska skador hos embryot en roll här. I inget av fallen sker alltså någon kontroll av den färdiga ”produkten”, cykeln/människan.

      Cykelförsäljaren får däremot information om hur bra cyklarna svarar upp till kundernas krav genom försäljningsstatistiken. Kunderna har inte några fasta kriterier på hur en cykel skall se ut; modet växlar, och därmed vilka cyklar som säljs (det här har korrekturläsaren ingen aning om). Vid naturlig selektion är det reproduktionsframgång som räknas, och här finns inte heller några fasta kriterier. Många oförutsägbara faktorer spelar in här, som miljöförändringar, epidemier, konkurrens om partners och så vidare. I båda fallen sker alltså en återkoppling till hur väl ”produkten” klarar sig i en komplex och nyckfull verklighet. Din modell har inte med den här aspekten, och därför ignorerar den naturlig selektion.

      Du citerar ett antal punkter direkt ur din bok, men eftersom jag tänkte ta upp dem i kommande inlägg kommenterar jag dem inte här.

      • Anders Gärdeborn permalink
        maj 12, 2011 4:32 e m

        Okey, då byter vi ut min korrekturläsare mot ditt återförsäljarled. Hela poängen med min argumentation består!

      • Lars Johan Erkell permalink
        juni 15, 2011 4:49 e m

        Som jag ser det försvinner poängen helt – i och med att vi får en koppling till verkligheten blir evolutionen möjlig. Du baserar det här avsnittet (sid. 109-111) på två invändningar. Den första är att ”kopplingen mellan förändringar i DNA och förändringar hos individen är försvinnande liten”, men det är ett påstående du inte ger någon evidens för. Det finns tvärtom gott om exempel på att förändringar i DNA får negativa konsekvenser (det håller du säkert med om), men också att de kan ha positiva följder (se inlägget ”Positiva mutationer”).
        Den andra invändningen är att en positiv mutation skulle åtföljas av omkring 300 negativa mutationer. Som jag diskuterar i inlägget ”Degenererar DNA?” rör det sig snarare om 3 stycken, men formodligen är siffran betydligt lägre, även om man ännu inte vet besked om den här saken. Jag kan inte se att du kommit med någon effektiv kritik mot evolutionsteorin i det här avsnittet.

  3. april 25, 2014 1:44 e m

    Hej Lars-Johan!

    En litet tips bara.

    Det verkar som om detta: ”De manualer som klarar kontrollen återanvänds och kopieras (med variationer) en gång till. När börjar fabriken tillverka motorcyklar? Aldrig, naturligtvis.” har fallit ur själva ”citatrutan”.

    vänliga hälsningar / Johan

    • Lars Johan Erkell permalink
      april 25, 2014 2:30 e m

      Johan, raderna du citerar är min sammanfattning av Gärdeborns text, så de skall inte stå med i citatet. Tydligen gjorde jag sammanfattningen så bra att det såg ut som om texten var hämtad ur boken :-)

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com Logo

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut / Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut / Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut / Ändra )

Google+ photo

Du kommenterar med ditt Google+-konto. Logga ut / Ändra )

Ansluter till %s

Följ

Få meddelanden om nya inlägg via e-post.

Gör sällskap med 30 andra följare

%d bloggare gillar detta: