onsdag 26 september 2007

Molekylärbiologiska argument för evolutionsteorin

Detta inlägg är ett något modifierat svar som jag skrev på VoF-forum gällande bevis för evolutionsteorin.

De starkaste moderna argumenten för evolutionsteorin är enligt mig från molekylärbiologin gällande redundans i proteinfunktionalitet, redundans i dna-kodning, transposoner, redundanta pseudogener och endogena retrovirus.

En mycket bra sammanfattning finns här:

http://www.talkorigins.org/faqs/comdesc/section4.html

TalkOrigins äger som vanligt! En ovärderlig resurs i frågor om evolutionsteori.

Här nedan ska jag fritt översätta / sammanfatta artikeln från TalkOrigins.

För det första ska man ha klart för sig att gener endast förs vidare via arv alternativt via retrovirus som för in rna/dna i vårt genom. Och de mutationer som uppkommer i generna sker slumpmässigt.

Om man därmed hittar identiska eller liknande dna-sekvenser hos två organismer betyder det att de är besläktade. De delar alltså en gemensam "förfader" från vilken de bägge fick samma dna-sekvens nedärvt.

Nu protesterar kreationisten och påstår (utan belägg) att det är designern som har lagt in samma dna-sekvens i båda organismerna. Det är alltså inte arv som är orsaken.

För det första är detta ett tomt påstående utan bevisgrund, men detta avskräcker inte kreationisten som inte kan/vill skilja på "möjlighet" och "sannolikhet"

Men det finns genetiska upptäckter som kreationisterna inte kan bortförklara med denna gud-gjorde-det-hypotes utan att skämma ut sig mer än vanligt. Jag har i varje fall inte stött på någon sådan förklaring.

Vi börjar med Redundans i proteinfunktionalitet.

Här följer ett argument uppdelat på några punkter för klarhetens skull.

1. Det finns vissa universala gener som alla levande organismer har eftersom de är nödvändiga för vårt fortlevande.

2. Dessa universala gener har samma funktion hos alla organismer. Det finns alltså inga funktionella skillnader mellan olika arter för dessa gener.

3. Uppbyggnaden av dessa universala gener är funktionellt redundant. Detta innebär att dessa gener kan koda för en mycket stor variation av proteinsekvenser med identisk funktion. Alltså: proteinsekvensernas uppbyggnad kan alltså variera kraftigt utan att funktionaliteten förändras.

4. Det är ingen nödvändighet för olika arter att ha samma eller liknande proteinsekvenser, eftersom det endast är funktionaliteten som spelar roll.

5. Endast genom nedärvning kan två organismer dela samma eller liknande proteinsekvens.

Detta innebär att bärandet av samma eller liknande universala gener starkt tyder på ett släktskap mellan bärarna.

Cytokrom C är ett exempel på en universal gen som finns hos allt från bakterier till människor. Och pga den funktionella redundansen finns det ingen anledning att två arter har samma proteinsekvens så länge funktionaliteten är den samma. Man har visat att människans variant av Cytokrom C fungerar felfritt i t ex jäst trots att skillnaderna i proteinsekvenserna är över 40%. Cytokrom C från råtta, häst, duva och fluga fungerar lika väl i jäst.

Här är slutklämmen: Människor och schimpanser har exakt samma proteinsekvens för Cytokrom C. Varför? Jo, det kan endast bero gemensamt ursprung, eftersom arv är mekanismen som för vidare genen.

Kan kreationister vädja till Gud istället som förklaring? Varför skulle Gud ha gett människor och schimpanser samma proteinsekvens då Gud hade miljoner varianter att välja bland? Funktionen är som sagt den samma vilken variant vi än har.

Och problemet blir bara växer för kreationisterna. För denna likhet är inte exklusivt mellan människa och schimpans. Om man jämför varianter av Cytokrom C mellan olika arter finner man att de stämmer oerhört väl med det evolutionära träd vi känt till redan innan upptäckten av dna.

Och detta gäller inte bara för Cytokrom C, som endast är ett exempel, utan för alla universala gener. Dessa geners proteinsekvenser bekräftar alltså evolutionsteorins giltighet eftersom den stämmer med tidigare iakttagelser och slutsatser, och för att evolutionsteorin ger en god förklaring på fenomenet.

Vad säger då kreationisterna om detta? Är "Gud gjorde det, men vi vet inte varför, hur eller när" ett fullgott alternativ till evolutionsteorins förklaringskraft och enorma bevisgrund? Givetvis inte.

Och bevisningen slutar givetvis inte här. För nu går vi vidare till Redundans i DNA-kodning.

I korthet är detta en analogi till föregående punkt. Precis som det finns en redundans i proteinsekvenser finns det en redundans i dna-kodningssekvenser. DNA kodar som bekant för aminosyror som i sin tur är byggstenar för proteinerna. Varje aminosyra byggs utifrån 3 DNA-baser (bitar).

I genomsnitt finns det tre olika varianter av DNA-baser som kan bygga en aminosyra. En aminosyra kan alltså kodas på 3 olika sätt. Detta innebär exempelvis att en funktionell Cytokrom C-gen inte bara kan byggas upp av olika proteinsekvenser, utan att dessa proteinsekvenser (som byggs upp av aminosyror) i sin tur kan vara kodade på många olika sätt.

Och nu är det så att proteinsekvensen hos Cytokrom C, som är exakt likadan mellan människa och schimpans, endast skiljer sig med 1,2% i DNA-kodningen. Detta trots att denna exakta proteinsekvens skulle kunna kodas på 10^46 olika sätt. Skillnaden är alltså remarkabelt liten och kan endast förklaras med gemensamt arv.

Och vad säger kreationisten om detta? Jag har i alla fall inte hört några förklaringar.

Vidare till Transposoner.

Transposoner är dna-sekvenser som endast håller på med att hoppa eller kopiera+klistra in (CTRL+C, CTRL+V) sig själv inom genomet. De kodar inte för någonting och är därmed funktionellt värdelösa. De märks endast ifall de råkar kopiera sig in på känsliga stället i generna och därmed förstör andra dna-sekvenser. Detta kan leda till sjukdomar av olika slag.

Eftersom transposoner slumpmässigt kopierar in sig lite överallt kan dessa transposoners placering och kodning användas för att studera släktskap. Det är just transposoner man studerar vid faderskapstest, rättsgenetik, osv.

Och precis som man kan gissa visar studier av transposoner att människor och schimpanser är nära besläktade. Studier har även visat att valar och flodhästar har en viss gemensam transposon som alla andra däggdjur saknar, vilket konfirmerar det vi sedan tidigare visste om det evolutionära trädet.

Sedan tar vi en kort genomgång gällande Redundanta pseudogener.

Pseudogener är enkelt uttryckt skadade gener. De saknar förmågan att koda mRNA vilket är nödvändigt för att skapa proteiner. Ett exempel på detta är genen för vitamin c-produktion, som människan endast bär en skadad variant av. Eftersom vi därmed saknar förmåga att själva producera denna vitamin måste vi inta den via föda. Intressant nog har schimpansen exakt samma pseudogen som människan, med samma placering i genomet och med exakt samma skada. Tillfällighet?

Redundanta pseudogener är i sin tur icke-funktionella varianter av gener som även existerar i funktionell form. De är alltså skadade kopior. Eftersom de är skadade och därmed inte kan koda för någonting är de heller inte föremål för selektion av något slag. De mutationer som uppstår i dessa får alltså uppkomma fritt utan att utsättas för selektiv rensning. Detta i sin tur innebär att man genom att studeras mutationerna kan överblicka den redundanta pseudogenens historia utifrån kända mutationsfrekvenser.

Människan och schimpansen delar många redundanta pseudogener. Ett exempel är ψη-Globin genen. Denna finns hos alla primater på exakt samma ställe, med samma mutationer. Ett annat exempel är den redundanta 21-hydroxylase-genen som hos människa och schimpans delar samma 8-baspars-radering i som gjort den ofunktionell.

Beror detta på Guds underliga sinne för humor eller på gemensamt ursprung?

Och till sist tar vi Endogena Retrovirus.

Detta är min favorit, kanske pga det coola namnet.

Endogena retrovirus är kvarlevor från retrovirusinfektioner från länge, länge sedan. Retrovirus är speciella eftersom de faktiskt lyckas infiltrera vårt genom. De gör nämligen kopior av sig själva och skriver in dessa i vårt dna. Och om detta skulle ske i en könscell finns risken att viruset förs vidare till avkomman. AIDS är förövrigt ett exempel på ett retrovirus.

Något man får komma ihåg är att inskrivningarna av dessa retrovirus i vårt dna kan hamna var som helst. Det sker i princip slumpmässigt. Och om två individer/organismer skulle ha samma endogena retrovirus, på samma ställe i genomet, med samma mutationer, så är det ett tydligt tecken på gemensamt ursprung. Chansen att detta skulle inträffa av slumpen är näst intill obefintligt.

Och faktum är att vi människor har massor av spår av endogena retrovirus. Ca 1% av vårt genom består av sådant, vilket innebär ca 30000 endogena retrovirus. Människor och schimpanser delar minst 7 endogena retrovirus, placerade på samma ställen i genomet och med samma mutationer. Och samtidigt finns dessa inte hos andra djur, vilket betyder att de uppkommit ganska nyligen.

Och återigen är det gemensamt ursprung som ger den enda förklaringen till upptäckterna, om man nu inte ser god-of-the-gaps-argument som goda alternativ. Och det bör ingen kritiskt tänkare kunna göra.


Slut på genomgången! Om beskrivningarna ovan skulle vara bristande på något vis är rättelser varmt välkomna.

Andra bloggar om: , ,

Inga kommentarer: