De volkskrant zaterdag 18 juni 2005
Zes VU-hoogleraren: " binnen de wetenschap is het onbetwist dat evolutie een verbluffend effectief mechanisme is "
EVOLUTIE ; HET ENIGE INTELLIGENTE DESIGN
In de discussie over evolutie versus intelligent design, onlangs aangezwengeld door Maria van der Hoeven, blijkt de kennis over de modeme evolutionaire
biologie bij sommige deelnemers nogal beperkt.
Evolutietheorie en evolutionaire biologie zijn niet zo eenvoudig als veel sceptici menen.
De karakterisering 'evolutie is toeval' slaat de plank in ieder geval mis.
Binnen de wetenschap is het onbetwist dat evolutie een verbluffend effectief mechanisme is dat dynamische complexiteit kan voortbrengen en verklaren.
Na de biologie raken wetenschapsgebieden als de chemie, de informatica, de economie en de psychologie doordrenkt van het evolutionaire denken.
Dit alleen al bewijst de functionaliteit van de algemene evolulietheorie.
Als wetenschappers met ruime ervaring in ' het toepassen van evolutionaire inzichten binnen een scala aan disciplines moeten we vasttellen dat de
evolutietheorie allerminst simpel is. Evolutie vindt plaats door de herhaalde interactie tussen de drie centrale evolutionaire mechanismen
- variatie-creatie (innovatie),
selectie,
en overerfbaarheid van genetische informatie (bestendigheid).
Daardoor worden op het eerste gezicht onwaarschijniijke constellaties en structuren ineens verrassend waarschijniijk.
Evolutie is dus geen toeval maar dwingt juist ogenschijniijk toevallige gebeurtenissen af.
De interactie tussen de drie mechanismen leidt namelijk tot een eindeloze, voortdurende cumulatie van kleine maar zeker ook grote aanpassingen aan de
omgeving. Die omgeving verandert bovendien zeif ook. Daardoor bewegen aanpassingen zich in een nieuwe richting.
De zaak wordt nog complexer doordat de omgeving van elk organisme deels ook levend is en dus aan evolutie onderhevig.
Dit leidt tot zogeheten co-evolutie.
Daarnaast wordt een levend systeem gekenmerkt door complexe in-teracties van moleculen met synergie en terugkoppeling.
Minieme moleculaire veranderingen kunnen daardoor majeure systeemeffecten sorteren.
Toch betwijfelen velen of de evolutionaire historie van leven wel voldoende bewezen is.
Er bestaat vanzelfsprekend geen sluitend bewijs van een proces dat zich voltrekt op de schaal van de biosfeer en een historie kent van miljarden jaren.
Zeifs indien alle mensen op aarde zich met biologisch onderzoek bezighielden zouden er nog te weinig onderzoekers zijn om dit rond te krijgen.
Echte harde bewijzen zijn trouwens voorbehouden aan de pure logica en wiskunde.
Het ontbreken van een volledig bewijs voor de evolutionaire historie van leven is dus helemaal geen serieuze of vervelende kritiek en het is zeker
geen reden om op zoek te gaan naar alternatieven.
Wetenschap in de traditie van Carnap, Popper, Lakatos en Kuhn heeft geen ultieme bewijzen maar werkt op basis van breed geaccepteerde, functionele theorieen
totdat deze worden weerlegd (gefalsificeerd). Heel belangrijk is daarbij dat de wetenschap zijn uiterste best doet om wetenschappelijke gedachten zo vorm
te geven dat er experimenten en waarnemingen gedaan kunnen worden om deze te toetsen.
Een uitkomst die in overeenstemming is met de theorie biedt wat meer zekerheid.
Mooier is echter een uitkomst die er niet mee m overeenstemming is: dan weet men zeker dat de theorie niet algemeen geldig is.
" Belangrijk is dat tot dusver geen enkel feit is ontdekt dat met zekerheid strijdig is met evolutie; de evolutietheorie is dus niet weerlegd.
Integendeel, alle empirische dimensies van leven blijken consistent te zijn met, en begrijpelijk te worden in het kader van de evolutietheorie.
Dit geldt ondermeer voor moleculaire processen in levende organismen, opgegraven fossielen, overeenkomsten tussen soorten (zowel in de embryonale als
volwassen fasen), ruimtelijke patronen in de samenhang tussen kenmerken van organismen en milieus, convergente evolutie (effectiviteit van vergelijkbare
selectieomgevingen), kunstmatige selectie, observeerbare (snelle) evolutie, experimenten in laboratoria en numerieke wiskundige modellen.
Er is voor elk van deze dimensies enorm veel informatie vergaard en niets hiervan ondergraaft de evolutietheorie.
Het is belangrijk op te merken dat de evolutietheorie in principe wel te weerleggen is.
Dit zou gebeurd zijn als bijvoorbeeld was ontdekt dat genetische of fenotypische variatie ontbreekt,
soorten permanent slecht zijn aangepast aan hun omgeving maar toch niet uitsterven,
mechanisrnen ontbreken die nieuwe variatie creeren,
of de fysieke basis (DNA) ontbreekt om informatie op te slaan en te cumuleren.
Hiervan is echter geen sprake.
Integendeel,
op basis van de evolutietheorie zijn veel experimenten bedacht die belangrijke elementen - van de theorie toetsen.
De evolutie¬theorie is daaruit versterkt tevoorschijn gekomen.
Er zijn ook geen grote gaten in de evolutie-biologie, zoals veel gelovigen en intelligent design aanhangers graag suggereren.
De meest genoemde voorbeelden van zogenaamde 'onherleidbare complexiteit' (oog, vogelvleugel, flagelaandrijving, bloedstolling, immuunsysteem) blijken
geheel verklaard te kunnen worden door mutaties waarbij hele componenten tussen genen uitgewisseld worden.
Uiteraard blijven er onopgeloste details binnen het evolutionaire onderzoek, maar dit is inherent aan de enorme omvang van het onderwerp van studie.
Het betekent niet dat op grond daarvan het gehele uitgangspunt van evolutie ter discussie staat, maar juist dat binnen het tot dusver enorm effectieve
evolutionaire denkmodel verder gezocht wordt.
Ook het ontstaan van leven past heel goed binnen het evolutionaire model, namelijk als evolutie van zeifreplicerende moleculaire cycli leidend tot
protocellen.
Deze verklaring suggereert concrete experimenten waardoor verdere wetenschappelijke voortgang mogelijk is.
Hij ondersteunt bovendien het idee dat evolutie opereert op elk niveau, van chemie tot sociale systemen, ofwel van moleculen, cellen en organismen tot
groepen. Evolutie is alles of niets. Het is niet redelijk om op voorhand te stellen: ik accepteer het verschijnsel evolutie maar bijvoorbeeld geen
soortenvorming, of geen evolutie van groepen, of geen evolutie van niet-levende moleculen.
Als er variatie, innovatie, selectie en bestendigheid zijn, dan is er altijd ook evolutie.
Dit simpele gegeven verklaart waarom evolutie zo invloedrijk aan het worden is in andere wetenschapsvelden dan de biologie.
Het is prima om verwonderd te zijn over de complexiteit en rijkheid van leven, maar men moet dan tevens verwonderd willen zijn over de complexiteit en
rijkheid van evolutie. Je zou kunnen zeggen dat de twee fenomenen met elkaar in evenwicht zijn, wat duidt op een relatie die volledig begrijpelijk wordt
binnen een theorie die evolutie aanwijst als de 'oorzaak' van leven.
Evolutionaire biologie is bovendien zo aantrekkelijk omdat het volledig strookt met de rijke bron van inzichten uit de fysica en chemie.
De evolutiebiologie heeft vastgesteld dat levende structuren op dezelfde natuurwetenschappelijke wetten berusten als niet-levende structuren, met als
additioneel principe daarbij organisatiewetten van de systeembiologie.
Ofwel, de overgang van niet-leven naar leven, en van chemie naar biologie kenmerkt zich door een grote mate van geleidelijkheid en continuiteit,
gestuurd door zeiforganisatie op basis van evolutionaire mechanismen.
Deze consistentie is uitermate bevredigend. Extra, ontoetsbare en dus volledig willekeurige aannames over boven- of buitennatuurlijke ontwerpers -
die zich niet houden aan derge-ijke natuurwetten - zijn helemaal niet nodig om leven te verklaren.
Evolutie is een voldoende verklaring gebleken voor alle kenmerken van de natuurlijke wereld die ontdekt zijn.
Een voldoende verklaring of oorzaak is alles wat nodig is in de wetenschap.
Het is begrijpelijk dat het leven verklaard door evolutie intuitief weerstand oproept.
Zonder veel kennis van de moderne evolutie-biologie lijkt leven in zowel zijn moleculaire microstructuur als subtiele expressievormen (fysiologie en gedrag)
te complex om de uitkomst te kunnen zijn van een zeif-organiserend proces.
Hiertegen pleit echter dat evolutie een onvoorstelbare hoeveelheid moleculaire experimenten genereert in de ruimte en tijd.
Men onderschat gemakkelijk de hoeveelheid variatie aan moleculaire experimenten in de historie van aards leven die ten grondslag ligt aan alle huidige
levensvormen.
Het is ook goed te bedenken dat evolutie steeds de neiging heeft gehad om mechanismen voort te brengen die de effectiviteit, snelheid en stappen van
evolutie vergroten.
Daarbij is evolutie vooral handig gebleken in het creatief combineren van bestaande informatie teneinde innovaties te genereren.
Voorbeelden hiervan zijn recombinatie van genetisch materiaal binnen een soort, het combineren van genen uit verschillende individuen
(sex, retrovirussen), integratie van cellen (symbiose), taakverdeling tussen cellen en organen in multicellulaire organismen, en veranderingen in
regulerende genen. Uit het meten van de frequenties waarmee mutaties optreden in het DNA bleek dat de snelheid en vastlegging van puntmutaties onvoldoende
was om evolutie in de zin van het optreden van bepaalde nieuwe complexe structuren te verklaren.
Dit leidde tot een bijstelling van een detail in de evolutietheorie;
mutaties kunnen ook bestaan uit het verplaatsen van grote stukken DNA, waardoor hele stukken van een component van een cel opeens aan een ander component
gekoppeld kunnen worden.
Een vergelijkbaar mechanisme treft men aan bij technologische verandering - denk bijvoorbeeld aan het overhevelen van delen van de technologie van de
watermolen naar die van de windmolen in de late Middeleeuwen. Door het toepassen van bestaande onderdelen ('modules') in andere contexten heeft de evolutie
zo snel kunnen plaatsvinden.
De recente genoomprojecten hebben laten zien dat het DNA van elk organisme vol zit met niet-functionele sequenties en inactieve genen, die niettemin
herkenbaar zijn en waarvan de inactieve genen grote overeenkomst vertonen met sequenties die bij andere organismen wel werkzaam zijn.
Er zijn ook talloze voorbeelden van genen die een geheel nieuwe functie kregen doordat hun genomische omgeving veranderde of doordat onderdelen naar een
andere plek in het genoom verhuisden .( zie boven )
Dit duidt op grote turbulentie in het genoom en een enorme drang tot ongerichte vernieuwing van binnenuit, die door hel milieu continu gecheckt wordt en
waaruit de beste varianten worden bevoordeeld (selectie)
De bouwplannen van planten en dieren zitten vol met historische uitprobeersels die totaal niet duiden op de ingenieursaanpak van een ontwerper, maar die
te zien zijn als modificaties van eerdere structuren die voor de natuur kennelijk 'goed genoeg' waren.
Het is ook dui delijk geworden dat grote veranderingen in het bouwplan van een dier of plant bereikt kunnen worden met relatief kleine veranderingen in
het DNA, vooral als die veranderin¬gen genen betreffen die de ontwikkeling van jong tot volwassen bepalen.
Dit model van tutbulentie en gepruts ('evolutie als ketellapper';--)is een belangrijke moderne uitbreiding van d< klassieke Darwiniaanse gedachte'.
Evolutie knutselt erop los
De moderne visie op evolutie lijkt op een knutselaar die zonder verstand in de weer is met zijn speelgoedautootjes.
Steeds haalt hij onderdelen eruit, zet er andere voor in de plaats, zet dingen er andersom in, of plakt er onderdelen van een ander autootje aan vast.
De knutselaar denkt niet na, hij probeert gewoon wat uit, in het wilde weg, zonder te begrijpen wat hij doet.
EIke keer als hij weer een nieuw model heeft, kijkt hij of het autootje wil rijden op de tafel waar hij bezig is.
Zodra het nieuwe autootje beter rijdt dan het vorige zegt hij: he, dat was evolutie.
Van tijd tot tijd stort de tafel waarop de knutselaar bezig is in elkaar.
Dan is de knutselaar verplicht met al zijn autootjes naar een andere tafel (omgeving) te verhuizen. Dan blijkt soms dat een autootje dat het op de vorige
tafel zo goed deed nu slecht wegkan komen. Omdat er al zoveel aan is geprutst, kan de knutselaar er moeilijk nog wat aan verbeteren en hij laat het aan
zijn lot over (zoals bij dinosauriers). Vervolgens blijkt dat een oud model dat nog ergens rondzwierf het op de nieuwe tafel nog niet zo slecht doet.
De knutselaar gaat met dat model verder prutsen en na een tijdje heeft hij weer een goed werkend autootje gemaakt (zoals bij zoogdieren).
Tegenwoordig is het geen 'survival of the fittest', meer maar 'of the sufficiently fit'
'Intelligent design' (ID) stelt nu dat evolutie op puur toeval berust. Dit gebeurt op grond van een statische kansbeoordeling van complexe systemen. Een dergelijke aanpak veronachtzaamt het dynamische, cumulatieve karakter van evolutie, alsook de bewezen eigenschap van complexe moleculaire systemen dat
geheel nieuwe eigenschappen kunnen ontstaan uit kleine veranderingen.
ID wijkt af van gebruikelijk wetenschap in de zin dat het ad-hoc is, ofwel geen relatie legt met de enorme kennis die er reeds bestaat over.de dynamiek van
complexe systemen (evolutionair of anderszins), en tevens omdat hetgeen meetbare indicatoren en toetsbare hypothesen oplevert.
ID komt niet met een groot aantal voorstellen voor experimenten die de ID visie kunnen bevestigen of weerleggen.
Dat kan ook niet, want ID gaat per definitie de testen uit de weg aangezien het zegt dat wat er nu is voortkomt uit iets dat buiten de ons toegankelijke
werkelijkheid staat (goddelijk of extraterrestriaal is).
Het ironische is dat evolutie de enige echte vorm van intelligent design is.
Evolutie heeft bijvoorbeeld aanzienlijk complexere systemen voortgebracht dan de mens, de enige (andere) ontwerper wiens bestaan bewezen is.
Vergelijk bijvoorbeeld de door evolutie ontwikkelde hersenen van een mens, bestaande uit een aantal actieve onderdelen (nl. moleculen) in de orde van grootte van 1022, met een door de mens ontwikkelde moderne computer, be¬staande uit minder dan 1012 actieve onderde¬len (nl. transistoren). Evolutie is zo'n succes-volle ontwerper omdat zij mateloos veel paral-lelle experimenten opzet en vervolgens selec-teert, en dit onbeperkt herhaalt, waarbij bovendien aanpassingen accumuleren. Het ge-volg is tweeledig: ongelooHijk veel verspilling, en vrijwel altijd imperfecties ('survival of the sufficiently fit', niet de 'fittest'). Wat b.etreft verspilling: indien evolutie van een tiets een brommer had gemaakt zou dit ongetwijfeld ge-paard zijn gegaan met enorm veel meer varia-ties aan fietstypes dan de historic van de mensheid laat zien.
ID vereist bovendien dat niet alleen een ontwerp mogelijk is, maar tevens een implementatie hiervan.
Het laatste is lastig, zeifs met nanotechnieken, omdat nou eenmaal niet alle lo-aties in het complexe moleculaire netwerk dat leven is bereikbaar zijn.
Evolutie lost dit probleem op door zelforganisatie, in het bijzonder door moleculaire interacties op het niveau van de nanometer (10-9 m).
Een externe agent handelend volgens intelligent design zal er niet omheen kunnen om gebruik te maken van een .dergelijke capaciteit tot zelf-organisatie,
althans wanneer deze gebonden is aan de regels van de fysica en chemie zoals we die kennen. Met andere woorden, intelligent design vereist een vorm van
zeif-organisatie zoals evolutie.
Tot slot is er een fundamenteel kennisfilosofisch aspect aan de ID discussie.
Evolutietheorie heeft zoveel mooie inzichten opgeleverd.
Moeten we deze vervangen door een alternatief dat tot dusverre geen enkel inzicht heeft ogeleverd?
Dat druist in tegen de kennis- en begripsvermeerdering die inherent is aan wetenschap
.
Het poneren van ID en goden als anwoord op de vraag over de oorzaak van de complexiteit van leven is onbevredigend
omdat de erdoor gesuggereerde verklarihg moeiijker l vragen oproept dan de oorspronkelijke
Waargenomen levende organismen met tekortkomingen herleiden tot niet waarneembare superwezens zonder tekortkomingeen komt namelijk neer op een omkering
\ zoeken naar een verklaring'.
Dit zou je een 'anti-verklaring' kunnen noemen.
Immers dit roept de vraag op: 'waar komen die inteligente ontwerpers dan vandaan?'
Misschien twisten die hypothetische ontwerpers wel of ze nu al dan niet evolutie als ontwerpmethode gaan gebruiken ?
Deze vragen zijn niet te beantwoorden omdat deze soort boven en/of buitennantuurlijke (of zels buitenaardse intelligenties ) buiten ons experimentele en
waarnemings- bereik( of nog niet zijn waargenomen ) vallen.
Intellige Design beantwoordt dus geen vragen maar roept slechts onbeantwoordbare vragen op..
Jeroen van den Bergh, hoogleraar milieueconomie
Frans Berkhout, hoogleraar innovatie en duurzame ontwikkeling
Gusz Eiben, hoogleraar evolutionaire rekenmethoden
GUUS Smit, hoogleraar moleculaire neurobiologie
Nico van Straalen, hoogleraar dierecologie
Hans Westerhoff, hoogleraar microbiele fysiologie
allen verbonden aan de Vrije Universiteit Amsterdam
de zinnen in de laatste parageraaf ( in het bruinrood ) waren niet meer goed leesbaar in mijn exemplaar van het artikel ... Ik heb zo een beetje geprobeert te achterhalen was er zou kunnen hebben gestaan aan de hand van het weinig bewaarde ..
Hebr 6: 