Skip to content

Positiva mutationer

maj 23, 2011

Detta är det 29:e inlägget i en serie som granskar Anders Gärdeborns bok Intelligent Skapelsetro (XP Media, 2009).

Evolutionsteorin förutsätter att det då och då dyker upp positiva mutationer som gör att en lyckosam individ klarar sig lite bättre än andra, och därför får en större avkomma. Den gynnsamma egenskapen kan då breda ut sig i populationen. Men hur vanliga är de positiva mutationerna, och hur positiva måste de vara för att nya former skall kunna evolveras fram? Det här är komplexa frågor som diskuteras mycket, och även här ger Anders Gärdeborn ett enkelt svar. På sidan 112 läser vi: Det finns inga positiva mutationer.

Gynnsamma mutationer är sällsynta, och man får ibland höra att de är så otroligt sällsynta att de inte har någon betydelse. Det finns långa kataloger över kända skadliga mutationer, får man höra, men inga kataloger över positiva mutationer – varför finns inga sådana?

Ja, varför? Hur ofta händer det att någon går till sin läkare och säger: jo, doktorn, jag har en riktig järnhälsa och är aldrig sjuk / jag har verkligen en extremt snabb reaktionsförmåga / jag har ett otroligt bra minne / jag har fantastiskt lätt för matematik; skulle inte doktorn kunna göra en utredning? Det verkar gå i släkten – kan det vara en mutation månntro?

Positiva mutationer är alltså inte lika uppenbara som skadliga mutationer, och de är mycket mindre vanliga, men trots det känner vi till ett antal sådana, även hos människor. Men dessbättre finns det organismer som är lättare att studera än människor i det här avseendet. Man har nyligen visat att bakterien Escherichia coli har frekvens av gynnsamma mutationer av ungefär en på 100.000 per genom och generation 1. Det är en hög siffra med tanke på att varje människa bär på c:a 1015 bakterier i sin tarmkanal; dessa kunde alltså tillsammans generera miljarder gynnsamma mutationer för varje generation bakterier.

Vidare är genomet dynamiskt och det kan inkorporera nya gener. Hos bananflugan har man funnit 195 gener som uppstått för 3 till 35 miljoner år sedan. Ungefär 30 % av dessa har redan blivit essentiella; flugorna dog alltså om man slog ut dessa gener 2.

***

Men vad menas egentligen med en positiv mutation? Det är en genetisk förändring som ger en individ en fördel i en viss situation. Det är alltså inget absolut begrepp, utan handlar helt om hur individen interagerar med omgivningen. Det innebär att en viss mutation skulle kunna vara negativ på måndag, positiv på tisdag och neutral på onsdag. Anders Gärdeborn har dock en radikalt annan syn på saken; han skriver på sid. 103:

Det är osäkert om det finns några positiva mutationer. Om de finns är de både få och små, beroende på att de förändrar en komplex och mycket väl intrimmad fabrik – den biologiska cellen. Slumpmässig förändring i en sådan leder (alltid?) till försämring. Om den skulle leda till förbättring så blir denna marginell.

Gärdeborns ID-perspektiv på tillvaron mer eller mindre förbjuder positiva mutationer. Slumpen kan aldrig tävla med Skaparen. Den vetenskapliga synen är däremot att cellen inte på långt när är så optimerad att det inte skulle finnas utrymme för förbättringar, vartill kommer att ändrade livsbetingelser ställer nya krav på organismerna.

Men hur ställer sig då Gärdeborn till alla exempel på positiva mutationer som finns? Han menar att de egentligen inte är positiva, eftersom de karaktäriseras av tre egenskaper. Den första är att ”informationen” minskar (sid. 104):

Den första egenskapen hos ”positiva” mutationer är att informationen hos den drabbade DNA-sekvensen minskar eller eventuellt bibehålls. DNA-koden hos olika livsformer innehåller dock stora informationsmängder som, om de är resultatet av en evolution, måste har föregåtts av miljardtals informationssökande mutationer. Några sådana har dock aldrig observerats.

Det är ju ganska givet att man aldrig kunnat observera en ökning av ”informationen” när denna (som vi sett tidigare) är både odefinierad och omätbar. Att avfärda positiva mutationer genom att hänvisa till att de inte uppfyller ett suddigt och odefinierbart krav är dock att göra det bra enkelt för sig – på det sättet kan man bevisa precis vad som helst.

Gärdeborn fortsätter på samma sida:

Den andra egenskapen hos förmodat positiva mutationer är att även om de är fördelaktiga i något avseende så innebär de en sämre total överlevnadsförmåga. … Alla mutationer är skadliga. En del är dock värre än andra. De enda ”positiva” mutationer evolutionsbiologer kan visa upp är därför skadliga mutationer med positiva bieffekter.

Gärdeborn tar upp exemplet sickelcellsanemi (sickle-cell anaemia), en mutation i hemoglobinmolekylen som ger resistens mot malaria. Trots att sjukdomen är allvarlig är malarian ännu värre, vilket gör att sickelcellsanemin ger en överlevnadsfördel i malariadrabbade områden. Påståendet att detta skulle gälla alla ”positiva” mutationer är dock bra starkt, och Gärdeborn gör heller inte något för att belägga det.

Går påståendet att belägga? Knappast. Det finns exempelvis en muterad form av lipoproteinet A-1 som kallas ”ApoA-1 Milano” som ger en mycket påtaglig resistens mot hjärt-kärlsjukdomar. Effekten är så kraftig att man försöker använda det muterade proteinet i terapier mot atheroskleros 3.  Själva mutationen har inga kända negativa konsekvenser, snarare tycks den leda till en ökad livslängd 4.

Vi kan också nämna den mutation i laktasgenen som gör att de flesta vuxna afrikaner och européer kan dricka mjölk 5. Det är svårt att se att här skulle finnas några nackdelar – de flesta som läser den här texten har den här mutationen. Vilka skulle problemen vara? Mutationen har rimligtvis brett ut sig i populationen just därför att den ger en bättre ”total överlevnadsförmåga”. Hade den istället givit en ”sämre total överlevnadsförmåga” är det omöjligt att förstå hur den kan vara så vanlig som den är.

Sedan är det svårt att förstå att en mutation måste vara ”rent” positiv för att räknas. Evolutionen arbetar i stor utsträckning med optimeringar, och får ofta betala en gynnsam egenskap med en nackdel, bara slutresultatet blir gynnsamt. Eller kan någon tänka sig ett djur som är starkt som en björn, snabbt som en gepard och som dessutom simmar som en delfin och flyger som en örn?

Vi fortsätter att läsa på sid. 105:

Den tredje egenskap som kan utmärka positiva mutationer är att resultatet är en fördel för någon annan är den organism som drabbas av mutationen.

Gärdeborn illustrerar detta med några exempel från växt- och djuravel, och visst kan man finna sådana. Men vad har detta för relevans för det här resonemanget? På vilket sätt skulle ett framgångsrikt avelsarbete visa att positiva mutationer inte skulle vara viktiga i naturen? Logiken är inte uppenbar. Gärdeborn har emellertid andra märkliga föreställningar om avel:

Tidigare försökte man snabba upp mutationerna, och därmed evolutionen, genom att radioaktivt bestråla miljontals olika växter. Resultatet blev små, sterila och/eller missbildade plantor. Dessa försök, som grundade sig på en tro på potentialen hos positiva mutationer, blev alltså ett stort misslyckande. Idag har de i stort sett upphört och växtförädlare använder istället plantornas inbyggda variationsmekanismer.

Sanningen är att mutationsförädling använts från och till sedan 1930-talet, och den har producerat tusentals sorter som kommit ut på marknaden. Man har inte alls lämnat mutationsförädlingen – till exempel har vi tidigare nämnt en ny havresort som nu är på väg ut på marknaden, och som tagits fram genom en behandling som genererat bortåt en miljon mutationer per genom 6. Mutationsförädling används idag allt mer eftersom man nu har molekylärbiologiska metoder som tillåter en effektivare selektion av mutanterna än tidigare. Inte heller är strålningsförädlingen övergiven, den tillämpas i stor skala idag 7.

Gärdeborn har hämtat den här texten från växtgenetikern John Sanfords bok Genetic Entropy. The Mystery of the Genome från 2005, sidan 25. Här måste man ursäkta Gärdeborn; en växtgenetiker borde vara att lita på i det här fallet. Emellertid hjälps det inte; Sanford (som är kreationist) har helt enkelt fel när han framställer mutationsförädlingen som ett misslyckande och positiva mutationer som nära nog omöjliga.

***

Gärdeborn har också andra orsaker att avfärda positiva mutationer: på tal om antifrysproteiner hos antarktiska fiskar skriver han på sid. 107 följande:

Studerar man de bakomliggande mekanismerna ser man dock att de inte uppkommit genom mutationer som gett väldefinierade strukturer till väldefinierade proteiner för väldefinierade uppgifter, vilket skulle krävas av de mutationer som skapat livets mikromaskiner. Det är faktiskt flera olika mutationer hos flera olika gener som kan förhindra frysning, och ingen av dem har några speciella egenskaper. På samma sätt som i stort sett vilket ”bråte” som helst kan sätta igen ett vattendrag, kan många tämligen oprecisa mutationer ge antifrysegenskaper till fiskar. Fiskarnas på detta sätt förändrade proteiner ingår inte heller i några egentliga molekylära maskiner och de samverkar inte med varandra. Kort sagt, ingen ny information är skapad.

Enligt evolutionsteorin är det just detta vi borde vänta oss: selektion av gynnsamma varianter av de proteiner som redan finns på plats leder till en allt bättre köldtålighet. Exempelvis har man nyligen visat att en duplikation av genen för enzymet sialinsyrasyntetas, som i sig har en svag antifryseffekt, lett till att den ena genkopian bibehållit sin funktion, medan den andra kopian efter olika mutationer evolverat till ett antifrysprotein 8.

Anders Gärdeborn kräver dock att väldefinierade, specialiserade mikromaskiner med ”ny information” skall uppstå för att han skall acceptera dem som positiva mutationer. Att de modifierade proteinerna fungerar i praktiken och verkligen ger fiskarna överlevnadsfördelar verkar inte vara relevant för honom; de passar inte in i hans värld av intrikata, designade mikromaskiner och odefinierad ”information”. Kartan gäller istället för verkligheten. Det är tydligt att ett ID-perspektiv gör det mycket svårt att förstå biologin.

Kommande inlägg: Människans evolution


Noter:

1) Perfeito, L., et al. (2007): Adaptive Mutations in Bacteria: High Rate and Small Effects. Science  317, 813-815

http://www.sci.uidaho.edu/newton/math501/Fa2007/AdaptiveMutRate_Science07.pdf

2) Chen, S., et al. (2010): New Genes in Drosophila Quickly Become Essential. Science 330, 1682-1685

http://bama.ua.edu/~lreed1/flygrouppapers/Chen_2010-new-genes-become-essential.pdf

3) Nissen, S.E., et al., (2003): Effect of  Recombinant ApoA-1 Milano on Coronary Atherosclerosis in Patients With Acute Coronary Syndromes. JAMA. 290, 2293-2300

http://www.bio.ri.ccf.org/robrien/CCLCM/summer1/NissenJAMA031105.pdf

4) Gualandri, V. et al., (1985): AIMilano Apoprotein Identification of the Complete Kindred and Evidence of a Dominant Genetic Transmission. Am J Hum Genet 37, 1083-1097

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1684746/pdf/ajhg00162-0037.pdf

5) Tishkoff. S.A., et al. (2007): Convergent adaptation of human lactase persistence in Africa and Europe. Nature Genetics 39:1, 31-40

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2672153/

6) ) Chawade, A. et al. (2010): Development and characterization of an oat TILLING-population and identification of mutations in lignin and β-glucan biosynthesis genes. BMC Plant Biology, 10: 86

http://www.biomedcentral.com/content/pdf/1471-2229-10-86.pdf

7) Broad, V.J. (2007): Useful Mutants, Bred With Radiation. New York Times, 28:e augusti

http://www.nytimes.com/2007/08/28/science/28crop.html

8) Deng, C., et al. (2010): Evolution of an antifreeze protein by neofunctionalization under escape from adaptive conflict. Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 107; 21593- 21598

http://www.life.illinois.edu/ccheng/Deng%20et%20al%20PNAS2010_online.pdf

11 kommentarer leave one →
  1. Anders Gärdeborn permalink
    maj 25, 2011 10:32 e m

    Erkell skjuter grovkalibrigt men missar målet.

    Min bok innehåller en diskussion om det finns observerade positiva mutationen. Diskussionen förs ur tre aspekter:
    * Har informationsökning observerats?
    * Är det vi kallar positiva mutationer ”bara” en positiv bieffekt i en speciell miljö av en mutation som i normala miljöer är negativ?
    * För vem är mutationen positiv?

    Min slutsats är att det inte finns några ”klockrena” positiva mutationer, vilket Erkell verkar hålla med om. Så jag undrar varför han är så upprörd.

    Svaret ligger nog i Erkells inledning där han skriver: ”här ger Anders Gärdeborn ett enkelt svar. På sidan 112 läser vi: Det finns inga positiva mutationer.” Citatet är emellertid ryckt ur sitt sammanhang. I min bok inleder det en resonemangskedja som visar evolutionslärans svårigheter att förklara helheten av molekylärbiologins senaste landvinningar. Jag sammanfattar en detaljerad diskussion om mutationer men orden ”Det finns inga positiva mutationer” och forsätter omedelbart med ”Men okey, för resonemangets skull antar vi att de finns.” Denna typ av förenklat uttryckssätt missförstås bara av dem som inte vill förstå.

    • MrArboc permalink
      maj 27, 2011 7:04 e m

      Kan du kort och koncist ge en definitiv definition av vad du menar med ”information” i detta sammanhang?

    • Anders Jönsson permalink
      maj 27, 2011 7:39 e m

      Anders: Du rättar Erkell genom att säga att citatet ”Det finns inga positiva mutationer” är ryckt ur sitt sammanhang. Sammanhanget menar du är det som står direkt efteråt, ”Men okey, för resonemangets skull antar vi att de finns.”, och säger att Erkell missförstått ditt ”förenklade uttryckssätt”. Det du egentligen säger är ”Det finns inga positiva mutationer, men lät oss låtsas att de finns för kommande resonemang”. Jag menar att det inte finns någon rak koppling mellan dina två påståenden. Det första är din åsikt och det andra påståendet syftar till att du antar något i din diskussion. Din åsikt är dock att de inte finns. Även om det inte är så, så är det så du skrivit det.

      • Anders Gärdeborn permalink
        maj 29, 2011 9:08 e m

        Vv se mitt svar till Erkell nedan.

    • Lars Johan Erkell permalink
      maj 28, 2011 11:08 f m

      Anders, om det finns några klockrent positiva mutationer vet jag inte – hur skulle det vara möjligt? Poängen är att de skall vara tillräckligt positiva för att ge en ökning av fitness i det sammanhang de uppstår. Det medger du att de faktiskt gör (antibiotikaresistens, antifrysproteiner), men menar samtidigt att de på något sätt inte räknas eftersom de inte skulle ge ”ny information”, ett begrepp du inte definierar. Men vad nu ”informationen” än skulle vara så är det fitnessökningen som är biologiskt intressant.

      Jag har läst din text precis som Anders Jönsson har gjort: du säger först att det inte finns några positiva mutationer, men säger sedan att ”för resonemangets skull antar vi att de finns” och kommer fram till att detta får absurda konsekvenser. Du gör detta tre gånger och kommer slutligen fram till att ”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”. Vad i hela världen menar du med allt detta, om inte att positiva mutationer är omöjliga?

      • Anders Gärdeborn permalink
        maj 29, 2011 9:07 e m

        Jag menar, precis som du, att positiva mutationer inte är antingen/eller utan mer/mindre. Jag har i min bok fört ett resonemang att ingen mutation har observerats som är positiv nog att ens extrapolerad kunna förklara molekyl-till-människa-evolution. Eftersom detta är ifrågasatt, ger jag dig och andra evolutionister tolkningsföreträde, och visar att ÄVEN om klockrena positiva mutationer hade funnits så är evolution en omöjlig förklaring. Mina tre andra mekanismer visar detta.

      • Lars Johan Erkell permalink
        juni 13, 2011 11:09 f m

        Anders, av bild 41 på sidan 103 framgår mycket klart att du ser en absolut skillnad mellan positiva och negativa mutationer, alltså att det handlar om ”antingen/eller”. Men, okey, vi glömmer det och går till dina tre punkter. Den första säger att koden är multidimensionell, men det har du inget belägg för. Den andra säger att positiva mutationer har en för liten effekt för att räknas, också det ett påstående rätt ut i luften; vad säger du om ”ApoA-1 Milano” eller den mutation i laktasgenen vi säkert bär på båda två? Dessutom kan ju många ”små” mutationer samverka, som i fallet med antifrysproteinet. Din tredje punkt är att varje positiv mutation skulle åtföljas av ”100-300 (eller fler) negativa mutationer”, men i inlägget visar jag att det rör sig om högst 3 stycken, troligen betydligt mindre. Jag kan inte se att du visat att evolution skulle vara en ”omöjlig förklaring”.

      • Anders Gärdeborn permalink
        juni 19, 2011 3:22 e m

        Bilden du refererar till visar en fördelning av mutationer från de allra mest negativa till de allra mest positiva. I mitten ligger neutrala mutationer. Din antingen/eller-tolkning har inget stöd vare sig i bilden eller i den omgivande texten.

      • Lars Johan Erkell permalink
        juni 20, 2011 7:45 e m

        Anders, i din bild har du ett koordinatsystem med negativa mutationer till vänster och positiva till höger. I mitten, vid origo, står det ”neutrala mutationer” på Y-axeln. På ömse sidor om Y-axeln finns det markerat ett fält du kallar ”icke-selektionsfönster”, och det omfattar s.k. nära-neutrala mutationer, alltså mutationer som har så liten effekt att de inte har något selektionsvärde. Ju närmare mitten, desto mindre är effekten. I koordinatsystemet är en halv klockkurva inritad, och den återger antalet mutationer. Den har ett lågt värde i vänsterkanten (starkt negativa mutationer) och stiger ju närmare mitten man kommer (neutrala mutationer), för att nå maximum vid origo. Så fort man kommer in på den högra halvan av figuren (positiva mutationer) rasar emellertid kurvan till nästan ingenting. Alltså: mutationer med en mycket liten negativ effekt är allra vanligast, medan mutationer med mycket liten positiv effekt knappast existerar. Om inte detta är en antingen/eller-syn på mutationer vet jag inte vad det är. Om jag missuppfattat något får du gärna förklara det för mig.

  2. Regelmässig tänkare permalink
    september 5, 2011 12:42 f m

    Det finns ju fler enkla, och påtagliga, exempel på ”enbart positiva” mutationer. Ett av de bättre är bakterier som, genom en mutation, kan klara av att bryta ned nylon och få energi från det (alltså en helt ny energikälla, vilket väl får ses som ganska rejält vad gäller förändring och anpassning till miljön). Då nylon är väldigt nytt i miljön (evolutionärt sett) så är det här att se som en snabb anpassning.

    Då vi numera kan undersöka exakt vad som skiljer mellan två genom, i det här fallet mellan bakterier som inte kan bryta ned nylon och de som kan det, så kan den genetiska orsaken enkelt hittas. I den första undersökningen kom man fram till att en ”frame shift” skett. Alltså att ett extra baspar plockats in, vilket då är ett exempel på en mutation, vilket gav en annan avkodning på vägen från DNA till protein.

    Det har senare i laboratorium visats att det finns minst en väg till fram till samma nylonnedbrytande egenskaper som går via en annan mutation vilket om något är indikativt vad gäller evolutionens möjligheter att skapa anpassningar som är ”enbart positiva”.

  3. Olle Holmqvist permalink
    oktober 2, 2016 12:33 e m

    ” vartill kommer att ändrade livsbetingelser ställer nya krav på organismerna.” är lurig formulering. När regnskogen ”djungeln” krympte för ca 4 miljoner år sedan, ökade savannen. Och de våra kunde invadera en mkt rikare, djurtätare miljö. Mkt mer kött per ytenhet. Med hjälp av stenkniv i handen kunde vi komma åt benmärg, som ingen djur käft klara av med sina käftar.. Evolutionen är positiv: ta för dig av det nya. Evolutionen är aldrig ”negativ” .- valet mellan påtvingad anpassning och och undergång, finns inte, dvs det blir alltid undergång, har lärt mig av Kurtén, en av mina husgudar.

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

%d bloggare gillar detta: