30 november 2015

Een interessante overeenkomst tussen Darwin, en Watson & Crick

1 dec: update (zie eind)

In de draft versie van mijn vorige blog over vier DNA paradigma's had ik een paragraafje over een opvallende overeenkomst tussen Darwin enerzijds en Watson en Crick anderzijds staan. Ik vond het zo interessant dat ik het bewaard heb voor een apart blog.

Charles Darwin en Watson & Crick publiceerden beide een revolutionaire theorie die de biologie voorgoed veranderd heeft. Charles Darwin op basis van een boek in 1859: The Origin of Species en Watson en Crick op basis van een kort artikel A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid in Nature in 1953.

Dat beide publicaties de wetenschap voorgoed veranderd hebben, staat buiten kijf. Zeker achteraf bekeken. Maar, als je kijkt naar het bewijs op het moment van publicatie, dan is dat nogal zwak [6]. En waren er nog ontzettend veel problemen. En dat is merkwaardig. En plotseling zag ik een overeenkomst tussen beide theorieën. Dat wil zeggen: de hoeveelheid bewijsmateriaal en de problemen die opgeroepen werden.



James Watson en Francis Crick

Het Watson-Crick model werd gepubliceerd en vrijwel meteen als een revolutionaire ontdekking gezien. Als een doorbraak. Als een oplossing van een probleem. En het werd snel algemeen geaccepteerd. Maar tegelijk waren er vele serieuze onopgeloste problemen. De volle omvang van die problemen is pas nu duidelijk. Ik noem er een paar:
  • DNA is helemaal niet zo stabiel. Dat was de ontdekking van Lindahl 20 jaar na Watson en Crick
  • Het C-G basepaar heeft 3 H-bindingen en is 30% sterker dan het basepaar A-T met 2 H-bindingen. Waarom het zwakkere A-T paar in DNA? en niet twee sterke baseparen?
  • Tegenstrijdige eisen: enerzijds moet DNA stabiel zijn om als erfelijkheidsmolecuul te kunnen dienen, anderzijds moet de dubbele helix open gaan om afgelezen te kunnen worden. Hoe wordt dat opgelost? (de AT en CG basesparen kunnen dan wel de basis zijn voor stabiliteit maar ze mogen niet irreversibel binden)
  • is de helix vorm (in tegenstelling tot bijvoorbeeld een platte ladder vorm) niet een extra belemmering voor het openen van de strengen?
  • Nu weten we dat behalve de helix vorm DNA sterk is gecondenseerd in chromosomen (nucleosomen), wat het probleem alleen maar groter maakt. Hoe wordt DNA weer ontrold om afgelezen te worden?
  • Er was toen niets bekend over de nauwkeurigheid van DNA replicatie. Men wist van mutaties, maar men nam aan dat baseparen voldoende betrouwbaar waren
  • Dit probleem werd snel erkend: hoe worden eiwitten geproduceerd op basis van de baseparen in DNA? hoe ziet de  genetische code eruit? hoe coderen baseparen voor aminozuren? Deze vraag werd als eerste aangepakt.
  • Hoe is dit alles evolutionair ontstaan? Daar wordt nog steeds hard aan gewerkt (?)
  • etc. etc. etc. [5], [7]


Charles Darwin

Charles Darwin

Weliswaar had Darwin niet een kort artikeltje zoals Watson en Crick, maar de overeenkomst is dat hij de evolutietheorie publiceerde zonder cruciaal bewijsmateriaal [1]:
  1. Darwin had geen juiste theorie van erfelijkheid en zijn evolutietheorie had die hard nodig (zodoende kreeg de Lamarckiaanse erfelijkheid van verworven eigenschappen te veel nadruk)
  2. Darwin had geen bewijs dat er altijd voldoende erfelijke variatie voorhanden zou zijn als aangrijpingspunt voor natuurlijke selectie
  3. Darwin had geen bewijs voor de gemeenschappelijke afstamming van al het leven op aarde. Hoe had hij die kunnen hebben zonder DNA bewijs?
  4. Darwin had geen bewijs dat soorten ontstaan door afsplitsing en zo een grote 'Tree of Life' vormden
  5. Darwin had in 1859 nauwelijks fossielen, laat staan fossielen van overgangsvormen ('missing links')
  6. Darwin had geen bewijs voor het bestaan van natuurlijke selectie in de natuur (wel van kunstmatige selectie).
  7. Darwin had geen bewijs van de afstamming van de mens (van de aap-achtigen)
  8. etc. etc. etc.
Darwin had zeker vele plausibele argumenten, dat wel. Zijn Origin was één groot argument. Maar hij had geen of nauwelijks harde bewijzen [2]. Niemand in die tijd. Tegenwoordig hebben we de tools, de data en de bewijzen, maar nog steeds werken evolutiebiologen aan de details (of meer dan details?).

Overeenkomsten

De overeenkomsten vallen mij op:
  • het waren revolutionaire theorieën, nieuwe paradigma's
  • met grote impact op de biologische wetenschappen
  • ze hadden waanzinnig veel wetenschappelijke implicaties
  • en bijgevolg vele onopgeloste problemen,
  • waarvan vele pas jaren later boven water kwamen
  • maar de paradigma's werden desondanks aanvaard door de wetenschappelijke gemeenschap
Vooral dat gegeven van weinig bewijs en veel onopgeloste problemen valt mij op. Zou dit verschijnsel vaker voorkomen in de wetenschapsgeschiedenis? (Einstein's speciale en algemene relativiteits theorie?[4]  Continental Drift?). Als het klopt, dan zegt het iets over hoe wetenschap werkt in de praktijk. Ik weet niet of dit verschijnsel bekend is in de wetenschapsfilosofische of wetenschapshistorische literatuur.

Waarom is dit allemaal zo belangrijk? Wat Darwin betreft is dit van belang, omdat creationisten al 150 jaar eisen dat de evolutietheorie compleet moet zijn, en dat er compleet bewijs moet zijn voor de theorie, en dat deze anders verworpen dient te worden. Als creationisten dezelfde eisen aan Watson en Crick zouden stellen, dan was de moleculaire structuur van DNA een controversiele theorie en daarmee de hele moleculaire genetica!


De verschillen

  • Watson en Crick hadden minimaal bewijs, het was eerder een zeer elegante hypothese, maar het probleem dat ze wilden oplossen, de structuur van DNA, was een afgebakend probleem. En ze hadden het geluk dat DNA een regelmatig molecuul was met een eindeloze herhaling van maar twee baseparen en maar één soort suiker en fosfaat. Dat zijn dus maar 6 componenten. DNA was weliswaar een lang molecuul (Watson en Crick wisten absoluut niet hoe lang!), maar ze wisten wel dat het uit een zeer beperkt aantal componenten bestond. Het DNA structuur pobleem had maar een beperkt aantal oplossingen, misschien maar één goede oplossing. Het was vrij gemakkelijk uit te maken of het model goed of fout was. 
  • In tegenstelling hiermee had Darwin's evolutietheorie waanzinnig veel implicaties op vele wetenschappelijke terreinen, en niet één simpele oplossing. Het was geen simpele theorie. En het was niet makkelijk aan te tonen of de theorie goed of fout was.
  • Nog een verschil: de oplossing van de structuur van het DNA bedreigde geen gevestigde belangen, integendeel. En er waren geen concurrenten. Darwins oplossing bedreigde grote gevestigde belangen (religie!) en er waren oudere concurrenten (Lamarck) en een tijdgenoot (Wallace).



Paradigma is voorwaardelijke oplossing

1 december 2015

Nadat ik bovenstaande had geschreven, realiseerde ik mij dat een paradigma in de zin van Kuhn eigenlijk geen oplossing is, maar een voorwaardelijke oplossing. Voor Kuhn was een paradigma een voorbeeldige oplossing, voor Lakatos een onderzoeksprogramma. Dat laatste klopt, maar het onderzoeksprogramma moet de vragen oplossen die het paradigma opgeroepen heeft. Het is dus géén vrijblijvend onderzoeksprogramma dat de vrijheid heeft om onderzoeksvragen te kiezen. Het nieuwe paradigma is een oplossing op voorwaarde dat de problemen die het opgeroepen heeft opgelost worden. Lukt dat niet, dan is de oorspronkelijke oplossing in feite geen oplossing.
Voor de evolutietheorie betekent dat (neo-)Darwinisme een oplossing is voor het ontstaan van soorten op voorwaarde dat de problemen die ik hierboven opsomde opgelost worden. Dit idee ken ik niet uit de literatuur, dus volgens mij is dat nieuw. Ik moet het nog verder uitwerken (ook voor Watson en Crick).

In tegenstelling tot wat ik boven schreef hadden kritici van Darwin gelijk dat er nog veel problemen opgelost moesten worden, voordat we van een 'complete' oplossing kunnen spreken [3]. De 150 jaar na de Origin of Species was een periode dat Darwinisten de plicht hadden alle problemen op te lossen. Het was géén vrijblijvend onderzoek. Ze beseften dat niet. Misschien hebben ze gedacht dat ze de oplossing in handen hadden, maar dat was niet zo. De kritici waren te ongeduldig. Maar alle 6 problemen die ik hierboven noemde zijn ondertussen in voldoende mate opgelost. Nieuwe problemen dienden zich na 1953 aan: de Eigen- en de Lindahl paradox bijvoorbeeld. Vallen die ook onder de voorwaardelijke oplossing van het Darwinisme? Wordt vervolgd!


Noten

  1. In 1859. Voor een complete lijst van problemen zie: In What Way Was Darwin Wrong? op mijn WDW website.
  2. Barry Gale (1982) 'Evolution Without Evidence. Charles Darwin and The Origin of Species'. University of New Mexico Press. Mijn review van het boek.
  3. De kritici (de creationisten) hadden geen gelijk wanneer ze Darwinsime wilden vervangen door een bovennatuurlijke 'oplossing', want dat is geen wetenschap. 
  4. Gravitatiegolven zijn de laatste nog niet geteste voorspelling van Einstein’s Algemene Relativiteitstheorie. Waarschijnlijk is de theorie compleet, maar is hij daarna compleet getest?
  5. Dat met baseparing het verhaal klaar is, blijkt achteraf een grote vergissing: "mutational processes include exposure to exogenous or endogenous mutagens, abnormal DNA editing, the incomplete fidelity of DNA polymerases, and failure of DNA repair mechanisms"  Ludmil B. Alexandrov (2015) Understanding the origins of human cancer, Nature.
  6. "The previously published X-ray data5,6 on deoxyribose nucleic acid are insufficient for a rigorous test of our structure. So far as we can tell, it is roughly compatible with the experimental data, but it must be regarded as unproved until it has been checked against more exact results." 1953 Watson-Crick publicatie.
  7. Spontaneous deamination is the hydrolysis reaction of Cytosine into Uracil, releasing ammonia in the process. wikipedia

17 opmerkingen:

Marleen zei

Weer stof tot nadenken, dank je Gert

Ik verbaas me wel enigszins over de bewering dat er nauwelijks bewijs zou zijn voor de structuur van het DNA. Er bestond immers de beroemde foto 51 gemaakt met X ray diffraction, die bepaalt dat het DNA een helix moet zijn. Of er vervolgens vragen komen over of dit een belemmering is voor duplicatie bijvoorbeeld is een probleem van later zorg.

Verder lijkt het me niet juist te schrijven dat de mens van apen afstamt. We weten dat dat niet zo is en dat de apen net zo 'ver' geëvolueerd zijn als de mens.

Ook het gebruik van de term 'missing links' om overgangsvormen mee aan te duiden is niet juist. Elk fossiel is namelijk een overgangsvorm. Of wij er meer of minder aan af kunnen lezen is een kwestie van interpretatie.

Ik ben het niet helemaal eens met het idee dat het beide revolutionaire theorieën waren. Er werd in die tijd gezocht naar de structuur van het DNA en dit is wat er uitgekomen is. Je kunt het ook niet een paradigma noemen want er bestond geen theorie over de structuur van het DNA die door Watson en Crick omvergeworpen is.

gert korthof zei

Hallo Marleen, ik ben blij met commentaar van iemand met jouw achtergrond en kennis van zaken.

DNA: misschien had ik niet moeten zeggen dat het bewijs zwak was, maar gebaseerd op een minimale hoeveelheid gegevens: foto 51 (die niet van hun zelf was), 4 bases die vaste verhoudingen in DNA voorkomen (gegeven niet van hen zelf), P en desoxyribose (gegeven ook niet van hun zelf?. Dat is het ongeveer. Zelf schrijven ze de beroemde zin: "We wish to suggest a structure for..." Ze waren zelf nogal bescheiden. En een zeer korte publicatie. En ze hadden haast gehad.

Dit vond ik een interessante /verrassende opmerking: " Je kunt het ook niet een paradigma noemen want er bestond geen theorie over de structuur van het DNA die door Watson en Crick omvergeworpen is. ".
Je hebt gelijk: er was geen jarenlang paradigm geweest over de structuur van DNA. Er waren wat speculaties dat het erfelijk materiaal uit eiwitten bestond. Dat hebben ze redelijk overtuigend weerlegd (impliciet).
Verder hebben ze het model van Linus Pauling weerlegd (dat bestond uit drie ketens). Dat hebben ze genoemd en weerlegd met hun model. Maar je hebt gelijk dat het geen jarenlange traditie was, Paulings publicatie was van een paar maanden eerder. Dit vond ik zojuist in:
Annotated version of Watson and Crick paper A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid.
Deze geannoteerde versie is interessant: de benadering van Watson & Crick was een breuk met eeuwenoude traditie van vitalisme, zij stelden (duidelijk maar impliciet) een reductionistische benadering van erfelijkheid voor! Dus in die zin hebben ze wel een oud paradigma omvergegooid.
Dank voor deze opmerking.
wordt vervolgd, want er zitten nog meer interessante zaken in je commentaar.

gert korthof zei

deel 2. Marleen: dit vond ik ook nog in de genoemde 1953 Watson-Crick publicatie:

"The previously published X-ray data5,6 on deoxyribose nucleic acid are insufficient for a rigorous test of our structure. So far as we can tell, it is roughly compatible with the experimental data, but it must be regarded as unproved until it has been checked against more exact results. "

Dat wist ik niet toen ik mijn blog schreef, maar ondersteunt mijn betoog dat er niet voldoende bewijs was ten tijde van de publicatie.
Het was allemaal haastwerk (prioriteit!). Net als Darwin: die had ook haast (Wallace's brief!).

Er komt nog een keer 'suggest' in de publicatie:
"It has not escaped our notice (12) that the specific pairing we have postulated immediately suggests a possible copying mechanism"
de beroemdste understatement van de eeuw! Maar ook hier geen greintje bewijs...

zorgen voor later:

Je schrijft: "Of er vervolgens vragen komen over of dit een belemmering is voor duplicatie bijvoorbeeld is een probleem van later zorg."
Later: zeker! maar vrijblijvend? zeker niet! Verplicht!
Twijfel je aan het feit of een heleboel eigenschappen van DNA en chromosomen een belemmering vormen voor replicatie en transcriptie ?
Denk aan: DNA gyrases, helicases, etc. Als je weet dat dit vitale enzymen zijn, hebben Watson en Crick een enorme sprong in het duister genomen! Maar daar is een nieuw paradigma voor. Helicase is pas in 1976 ontdekt, 23 jaar later. etc.
Dus: je geeft een 'oplossing' (voor de structuur van DNA), maar je krijgt er een hele hoop problemen bij kado! En die problemen volgen uit je 'oplossing', je moet die noodzakelijkerwijs oplossen om een complete en kloppende theorie te hebben. En daar begint het volgens mij interessant te worden. Je geeft het zelf al aan: zorgen voor later. Inderdaad: zorgen.
Zo moeten Watson en Crick en anderen ook gedacht hebben: zorgen voor later, want ze hebben eerst het 'genetic code problem' aangepakt en de rest laten liggen.

Je schrijft: "Ik ben het niet helemaal eens met het idee dat het beide revolutionaire theorieën waren." Watson en Crick structure was geen revolutionair idee? Darwin's evolutietheorie was geen revolutionair nieuw paradigma? Meen je dat echt? Wil je dat nog steeds verdedigen na een nachtje slapen?

Je schrijft: "Verder lijkt het me niet juist te schrijven dat de mens van apen afstamt. " heb ik veranderd in: 'aap-achtigen'.

en dan 'missing links': het zijn details van hoe je iets noemt, de hoofdlijn van mijn betoog is dat een Paradigma is een voorwaardelijke oplossing, bij Darwin is dat overduidelijk: zie de 7 cruciale punten die ik noemde.

Dank voor je comment! het heeft mij ook weer aan het denken gezet, zoals je ziet.

Harry: ik wacht af in spanning!

harry p zei

gert,

het zijn een beetje hectische dagen, want klaas komt!

ik denk dat er in de discussie die Moran weer eens oprakelde over evolutie als feit en als theorie etc, wel wat dingen verhelderend kunnen werken in verband met het begrip paradigma en zo

http://sandwalk.blogspot.nl/2015/12/facts-and-theories-of-evolution.html


ik ga het nog eens navlooien, want het lijkt me de moeite waard.

je update van punt 2 is voor mij een beetje weggezakt. De stelling dat darwin geen bewijs had dat er altijd voldoende erfelijke variatie voorhanden zou zijn, kan ik niet zo 1-2-3 meer linken aan onze discussie. het zal de leeftijd zijn! Of klaas die komt en alle tijd vraagt nu!


gert korthof zei

Punt2: bold, datum en harry weggehaald,. Harry: het was naar aanleiding van onze discussie, maar ik weet niet meer precies wat je gezegd hebt...

Marleen zei

Gert,

Ik wilde met de opmerking dat je het kunt betwijfelen of beide revolutionaire ideeën zijn, de ontdekkingen wat relativeren. In Darwin's tijd was men naarstig op zoek naar verklaringen voor hoe de natuur in elkaar zit. Hij was kind van zijn tijd. Dat betekent nog niet dat zijn werk niet de belangrijkste ontdekking/beschrijving ooit is op gebied van de levenswetenschappen. Al het onderzoek op dat gebied refereert naar en is gebouwd op zijn levenswerk. Nu heb ik begrepen dat Darwin heel wat jaren besteed heeft aan zijn Origin, maar ik kan er naast zitten. Daarom dacht ik niet dat het zo'n haastwerk was. Hij heeft er lang en uitgebreid over nagedacht hoe de eigenschappen tussen generaties doorgegeven werden en kwam helaas niet verder dan gemmules in zijn pangenesis theorie.

De ontdekkingen van de samenstelling en morfologie van het DNA is ook van enorme betekenis geweest voor de vooruitgang van de wetenschap. Maar er waren veel wetenschappers naar op zoek. Daarom hadden Watson en Crick waarschijnlijk ook zo'n haast.

Het citaat dat je aanhaalt van het artikel van Watson en Crick waarin ze beweren dat de X-ray gegevens niet voldoende zouden zijn verwijzen / refereren aan een artikel van Wilkins in het zelfde jaar in Biochimica and Biophysica Acta. Gek genoeg publiceren Wilkins et al. hun resultaten (nu blijkbaar wel toereikend) in hetzelfde nummer van Nature (Nature 171 uit 1953). Dat begrijp ik niet helemaal, dat ze nu blijkbaar wel toereikend zijn.

Dat wetenschappers met weinig bewijzen komen is eigenlijk inherent aan de wetenschap aangezien bewijs voor theorieën nooit 100% waterdicht is.

Het vinden van de structuur van het DNA lijkt mij inderdaad van levensbelang binnen de wetenschap en het is dan ook logisch dat niet eerst de rest van het hele verhaal van gyrases en ligases enz. uitgezocht is voordat men tot publicatie overging.

Een heel prettige Sinterklaasavond gewenst.

gert korthof zei

Marleen, dank voor je verwijzing naar de (mij onbekende) publicatie van Wilkins en Randall Crystallinity in sperm heads: Molecular structure of nucleoprotein in vivo, Biochimica et Biophysica Acta, Received November 27th, 1952, waar Watson en Crick naar verwijzen. Het anderhalve pagina artikel bevat een vage X-ray foto van Sepia sperm. Veel vager dan foto 51. NB gemaakt door Gosling, de assistent van: miss Franklin! die ook nog bedankt voor discussie.
Wilkins en Randall noemen hun materiaal 'desoxypentose nucleic acid molecules' ze wisten niet dat er ribose in zat?). Ze wisten toen dus eigenlijk niet veel meer dan dat het om een NUCLEOPROTEIN (protein!) ging dat een pentose bevatte. Dus niks over de 4 bases of fosfaten. Bovendien meenden ze dat het molecuul bestond uit periodieke herhalingen van units. Een raadselachtig gegeven omdat genen juist niet-repetitatief zouden moeten zijn, zoals ze zelf wisten.
Ik denk dat Watson en Crick het uit beleefdheid hebben genoemd, want er valt niet veel informatie over DNA uit te halen.

Het aardige van het Wilkins artikel is dat het de Watson en Crick publicatie in perspectief zet: Watson en Crick wisten verschillende stukjes informatie te synthetiseren tot een structuurformule die een oplossing voor het erfelijkheidsprobleem: de specifiteit van genen moet in een lange niet-repetitieve serie baseparen liggen. Tegelijk had het molecuul ook een repetitief karakter: een eindeloze herhaling van baseparen met allemaal dezelfde breedte en afstand tot elkaar die DNA een zeer regelmatige structuur geeft. Repetitief en niet-repetitief tegelijk. Heel fraaie oplossing.

Je schrijft "Dat wetenschappers met weinig bewijzen komen is eigenlijk inherent aan de wetenschap aangezien bewijs voor theorieën nooit 100% waterdicht is."
Ik neem aan dat je bedoelt initieel met weinig bewijzen komen ?
Maar is er niets veranderd sinds 1859 wbt bewijsmateriaal?
Wat had je gezegd na lezing van de Origin of Species in 1859: de theorie is voor 1% bewezen? en dat loopt geleidelijk op naar 99% in de tegenwoordige tijd? Zou je stoppen met onderzoek als 99% bereikt is? omdat toch nooit 100% bereikbaar is? Want dan heeft doorgaan met onderzoek ook niet veel zin, voor dat procentje, dat maakt ook helemaal niets meer uit, waar doe je het nog voor?
Ikzelf kan niet zo goed overweg met dat 'nooit 100% waterdicht'. Het lijkt mij nogal ahistorisch, het geeft geen richting aan het onderzoek, en het is een beetje pessimistisch/deprimerend. Ik zou zeggen de evolutietheorie is 'Voorwaardelijk waar': alleen 'waar' als de toekomstige ontdekkingen op het gebied van erfelijkheid, tree-of-life, fossil record, geografische verspreiding, embryologie, adaptatie, op zijn minst compatibel zijn met de theorie, of liever: de theorie ondersteunen en er geen falsifierende resultaten aan het licht komen. Eventueel: aangevuld met de Origin of Life.
Ik denk dat deze visie 1) richting kan geven aan het onderzoek, 2) onderzoeksprioriteiten kan stellen, het onderzoek minder vrijblijvend maakt. Het is de plicht van biologen om die specifieke vragen aan te pakken, 3) duidelijk maakt dat de theorie niet onvoorwaardelijk waar is, maar afhangt van de antwoorden op 6 a 7 clusters van vragen.

gert korthof zei

vervolg:

Je schrijft: "Het vinden van de structuur van het DNA lijkt mij inderdaad van levensbelang binnen de wetenschap en het is dan ook logisch dat niet eerst de rest van het hele verhaal..."
Ja, dat ben ik met je eens, maar ben je het met mij eens dat de DNA structuur een oplossing is die tegelijk een allemachtige hoeveelheid problemen oplevert?
Dat is het fascinerende van misschien wel alle wetenschappelijke kennis: een klein stukje kennis kan op een gegeven moment zeker zijn (DNA structuur zeg in 1960) maar alles eromheen is onzeker of onbekend en moet nog ingevuld worden. Hoe dat zit met Darwin moet ik nog over nadenken...

Maar in ieder geval bedankt tot zover en sinterklaas, die bisschop uit Spanje, nee daar geloven wij niet meer in! té katholiek! té racistisch. Moet vervangen worden door een 100% seculier 'feest'...

Marleen zei

Gert,

Het verhaal over de gegevens die van Franklin 'gestolen' zouden zijn, heeft nuances. Zo zou zij in '51 en/of '52 lezingen hebben gegeven waar Watson en Crick ook aanwezig waren, waarin zij reeds de fosfaten noemden die volgens haar aan de buitenkant van het molecuul moesten zitten. Foto 51 heeft Wilkins aan Watson laten zien. Ik vind de referentie in het Watson en Crick artikel uit 1953 aan het artikel in Acta vreemd, want ze hadden heel eenvoudig kunnen verwijzen naar de gelijktijdig gepubliceerde gegevens van Wilkins in hetzelfde nummer van Nature.
Dat ze dat niet doen doet vermoeden dat ze zoveel mogelijk credit wilden hebben voor hun eigen ontdekking.

Overigens ben ik het natuurlijk helemaal met je eens dat de ontdekking van de structuur van het DNA heel veel vragen oproept. Ik kijk er alleen niet erg van op want dat is bijna altijd zo met de uitkomsten van onderzoek.

De 100% zou je niet te letterlijk moeten nemen. Ik denk daarbij ook aan andere disciplines: we leven in een wereld die opgebouwd is uit concepten over de realiteit. Het is een kaartenhuis, waarbij de theorieën zich opstapelen en elkaar ook versterken. Maar complete zekerheid over hoe alles in elkaar zit is er niet. Zo was er vorig jaar in Edge een mooi artikel over de vraag welke theorieën geschrapt konden worden. De vraag werd voorgelegd aan zo'n 187 intellectelen. Daaruit bleek bijvoorbeeld dat de snaartheorie door de een verworpen werd en door een ander, met hetzelfde recht van spreken (fysici), juist essentieel genoemd werd. Zo waren er nog meer voorbeelden. Er stond ook een leuke column over in de NRC twee weekenden geleden. Ik kwam dit te weten via de groep 'Wetenschap' op Facebook (iets voor jou?).

Het is ook helemaal geen deprimerende visie. De wetenschap zal altijd doorgaan, precies omdat er nooit complete zekerheid is. Er zijn talloze voorbeelden van grootheden of krachten waarvan we nog niet precies weten hoe ze functioneren, zoals de zwaartekracht of natuurlijke selectie.

In het algemeen blijf ik wel van mening dat de twee wetenschappelijke 'mijlpalen' - Darwin's theorie en de DNA helix - eigenlijk niet te vergelijken zijn. Darwin's theorie heeft echt de wereld doen veranderen, net als de theorieën Copernicus en Galileo Galilei, terwijl de ontdekking van de structuur van het DNA, dat inderdaad de weg baande voor volgend onderzoek dat het hele mechanisme van erfelijkheid, mutatie, de mechanismen van replicatie en translatie enz. met gevolgen tot in het rechtssysteem toe bepaalde, een enorm belangrijke ontdekking is, maar toch niet echt van het kaliber van de evolutietheorie. Een vergelijking van de twee of het zoeken naar overeenkomsten is een leerzame bezigheid, maar ik zie de ontdekking van het DNA toch als paragraaf binnen het hoofdstuk evolutietheorie.

Over het Sinterklaasfeest verschillen we van mening. Dat vind ik juist veel leuker dan de Kerst vanwege de gedichten, het snoepgoed en de voorafgaande spanning. Mijn Sinterklaasfeest, in zeer kleine kring gevierd, was in elk geval geweldig leuk.

gert korthof zei

Marleen, "want ze hadden heel eenvoudig kunnen verwijzen naar de gelijktijdig gepubliceerde gegevens van Wilkins in hetzelfde nummer van Nature. "
Ja, ik denk dat ze die artikelen niet van te voren hebben kunnen lezen, omdat ze concurreerden met de Wilkins-Franklin groep...

Je schrijft "Overigens ben ik het natuurlijk helemaal met je eens dat de ontdekking van de structuur van het DNA heel veel vragen oproept. Ik kijk er alleen niet erg van op want dat is bijna altijd zo met de uitkomsten van onderzoek."
Maar dan begrijp je ook waarom creationisten en andere klimaat-sceptici daar zo dankbaar gebruik van maken! En dan begrijp je ook waarom sommige/veel wetenschappers de zekerheid en compleetheid van wetenschappelijke kennis, met name de evolutietheorie, zwaar overdrijven. Een verdedigingsreactie.
Daarom vond ik het nuttig om precies te analyseren hoeveel onzekerheid er in Watson-Crick en Darwin zat. Dat vind je niet in de gangbare publicaties. Wordt voerheen gepraat.

"de groep 'Wetenschap' op Facebook (iets voor jou?). "
ik heb dat advies eerder gehad. Ik heb echter een grote aarzeling bij dat soort (Amerikaanse) bedrijven die hun klantgegevens moeten uitleveren aan de National Security Agency (NSA) *) voorzover de NSA zelf al niet -in het geheim- over beschikken.
Het punt is dat je alweer een account moet aanmaken bij een Amerikaans bedrijf, om die informatie te kunnen lezen. Als ik het zonder account kan lezen, zou ik het natuurlijk vandaag nog doen. Maar helaas is het geen openbare informatie.

*) 'NSA kan inhoud e-mails en Facebook-berichten lezen' en eindeloos veel berichten over dat soort praktijken (Snowden!).
Er wordt zoveel gelogen over de schending van de privacy. Tsjonge! Als het allemaal zou bijdragen aan de veiligheid in de wereld, maar zo als je met de laatste shootings in Amerika zag (14 doden) had de CIA en NSA de moordenaars gewoon niet ontdekt ondanks hun miljarden budget en gigantische afluisterpraktijken! Het werkt dus niet, en toch werden jouw en mijn privacy geschonden: allemaal voor niets! Er zijn hierover veel documentaires op de tv geweest.

Over DNA versus evolutie: het voordeel van DNA is dat het zo precies, exact, experimenteel, manipuleerbaar, ahistorisch is. Evolutie is na 150 jaar nog steeds een beetje vaag en moeilijk te bestuderen onderwerp, alles ligt in het verleden... DNA is qua impact op de wetenschap en maatschappij zeker zo belangrijk zo niet belangrijker dan evolutie. Maar daar valt nog wel een blog of 2 over te bloggen...

Tsja, de opm over Sinterklaas was een beetje onrealistisch... Ik snap wel dat het gezellig is, kan zijn, etc etc etc maar wij doen er niet aan. wij proberen iedere dag gezellig te maken... :-)

gert korthof zei

Marleen, ik zou de stelling willen verdedigen dat zonder Watson en Crick en DNA de evolutiebiologie nog steeds een 19e eeuwse wetenschap zou zijn!!!

Marleen zei

Gert,

Het is waarschijnlijk dat als Watson en Crick de structuur niet hadden gevonden dat er al snel anderen geweest zouden zijn om met dat resultaat te komen. De verhouding van de pirimidinen en purines was bekend: die van A en T was altijd 1:1 net zoals die tussen C en G. De fosfaten en pentosen zaten, zoals Franklin al wist, aan de buitenkant en de X-ray foto's waren blijkbaar doorslaggevend voor het vaststellen van de helix-structuur.

De resultaten van de structuur werden gepubliceerd in een anderhalf bladzijde lang artikel. Terwijl de theorie van Darwin een heel boekwerk vergde. Er waren anderen bezig met een evolutietheorie zoals Wallace, maar ik durf me af te vragen, zonder hem gelezen te hebben, of Wallace net zo'n mooi werk geschreven zou hebben als Darwin.

Ik kan me niet voorstellen dat je de ontdekking van de structuur van het DNA belangrijker acht dan de formulering van de evolutietheorie.

Ik weet niet of jij het was die dit ergens schreef, maar het is wel tekenend voor de wetenschap van de negentiende eeuw dat men veel informatie uitwisselde en samenwerkte. In de twintigste eeuw is de wetenschap helaas een harde concurrentiestrijd.

gert korthof zei

Marleen zei "Ik kan me niet voorstellen dat je de ontdekking van de structuur van het DNA belangrijker acht dan de formulering van de evolutietheorie."
Ik gooide de knuppel in het hoenderhok. (zo heet dat)
Wat ik bedoel: zonder DNA de evolutiebiologie nog steeds een 19e eeuwse wetenschap zou zijn!!! dus met hoofdzakelijk fossielen, wat adaptatie plus wat Mendelse populatiegenetica.
Het hedendaagse succes van de evolutietheorie komt door DNA. ga maar na.
Dat wilde ik zeggen. Watson en Crick hadden de evolutietheorie niet nodig om de DNA revolutie in de levenswetenschappen in gang te zetten.
Omgekeerd is de evolutietheorie enorm veel verschuldigd aan DNA. Zonder DNA zou evolutiebiologie niet zijn wat het nu is. Dat bedoel ik. Sorry dat ik me wat slecht heb uitgedrukt. Ik was een balletje aan het opgooien.

harry p zei

gert,

ok geen punt, lever je niet uit aan de NSA- en nog erger!

we houden je wel op de hoogte van de wapenfeiten uit onze wetenschapgroep op Facebook.

kwam ik tegen, misschien ook iets voor de wetenschapgroep, maar in ieder geval voor de discussie her, mn wat betreft je 8 punten mbt darwin (plus de dingen waar we het mondeling- móndeling,ja, het bestáát nog in deze wereld- over gehad hebben, en die notities over Lehn:


Graham E. Budd et al. The origin of the animals and a 'Savannah' hypothesis for early bilaterian evolution, Biological Reviews (2015). DOI: 10.1111/brv.12239

Read more at: http://phys.org/news/2015-12-early-animal-evolution-co-operative.html#jCp


Ben het met marleen hartgrondig eens over sinterklaas. Als vrijwilliger op het asielzoekerskamp in Nijmegen(heumersoord) mocht ik ook een sinterklaasviering meemaken. De organisatie twijfelde denk ik over de politieke dan wel multiculti-correctheid, want de man had een mijter die maar van zijn hoofd bleef vallen, evenals zijn pruik, en maakte er een dus een karikatuur van. Die arme kindertjes snapten er nu helemaal niks van. Zo onderschat je ze, denk ik. Ik zie het aan mijn eigen kleinkinderen. Vol verachting klopt(e) hun hart... Bovendien, en vooral: vergeet die ironie niet. Veinzen moet je oprecht doen, of anders niet. Vrij naar Kellendonk: ´oprecht veinzen´ is het toppunt van ironie (Reve had dat ook begrepen). Geldt ook voor sinterklaasgedichten - tenminste, als het goed is!


harry p zei


GERT,

nog één bijdrage (ik tel er al minstens een stuk of drie, dus graag je reactie)

The primate-specific noncoding RNA HPAT5 regulates pluripotency during human preimplantation development and nuclear reprogramming
Jens Durruthy-Durruthy, et al
Nature Genetics (2015) doi:10.1038/ng.3449 Published online 23 November 2015

meer:

http://www.biosciencetechnology.com/news/2015/12/symbiosis-ancient-viruses-critical-human-development

Bert Morrien zei

Gert,

Het volgende moet jou wel interesseren en daarom plaats ik het hier.

Mensen als Stephen Hawking hebben het over de hypothetische "theorie van alles" die alle waargenomen fenomenen zou moeten verklaren. Zojuist dient er zich een andere theorie aan die ook aanspraak op die titel zou kunnen maken en die gaat over het vermogen om uit ervaring te kunnen leren. Dit vermogen werd vroeger als het privilege gezien van levende materie, maar sinds Donald Hebb in 1949 het biologische leerproces wat zijn naam draagt heeft ontdekt, heeft Marvin Minsky in 1951 met een eerste implementatie van een kunstmatig lerend systeem naar Hebbiaanse model aangetoond dat dode materie eveneens het vermogen tot leren bezit. Die ontwikkeling heeft zich voortgezet en vormt nu het domein van kunstmatige intelligentie.
KI wordt dermate goed begrepen dat verschillende onderzoekers dit ook als een model zien van het biologische brein. Een geheel nieuw inzicht is echter dat ook evolutie een manifestatie van een Hebbiaans leerproces blijkt te zijn. Binnen de evolutie werden willekeurige mutaties en een selectiemechanisme gezien als de oorzaak van een niet toevallige grotere overlevingskans van een beter aangepast organisme.
Daarbij werd de schijnbare doelgerichtheid van evolutie toch vaak als raadselachtig ervaren.

In een artikel "How Can Evolution Learn?" door Richard A. Watson en Eörs Szathmáry van 16 December 2015 wordt aangetoond dat die doelgerichtheid door een Hebbiaans leerproces verklaard kan worden.
Een abstract is te vinden op de volgende link.
http://dx.doi.org/10.1016/j.tree.2015.11.009
Het artikel zelf is payware, maar op de volgende link zijn meer details te vinden.
http://www.kurzweilai.net/why-evolution-may-be-intelligent-based-on-deep-learning

gert korthof zei

Bert, dank. Eörs Szathmáry is een vooraanstaand evolutiebioloog. ik ga het bestuderen.