06 October 2011

William Hamilton over de toekomst van het menselijk genoom

William Hamilton
Iedereen weet dat Darwin natuurlijke selectie tot de hoeksteen van zijn evolutietheorie maakte. Natuurlijke selectie betekende dat de minder goed aangepast individuen of dood gingen of minder nakomelingen hadden.
De mens is ook een dier, dus natuurlijke selectie moet ook voor de mens gelden. Maar de mens heeft de medische wetenschap uitgevonden. Door medische ingrepen blijven er steeds meer mensen in leven die anders zouden sterven of onvruchtbaar zouden zijn gebleven.


Fundamentele strijdigheid

Er is dus een fundamentele strijdigheid tussen het principe van natuurlijke selectie en het doel van de geneeskunde: geneeskunde wil zieke, zwakke individuen helpen, natuurlijke selectie 'wil ze laten doodgaan' en 'zorgt ervoor' dat degenen met minder nakomelingen in frequentie afnemen.
Voorbeeld: we geven baby's met de erfelijke ziekte PKU een speciaal dieet waardoor ze  gezond blijven. En waardoor ze later zelf kinderen kunnen krijgen. Daardoor geven ze de erfelijke aanleg voor de ziekte door naar de volgende generatie. Dus: we helpen zieken te overleven, en daardoor werken we natuurlijke selectie tegen.

Beschaving

Het helpen van zieken is niet iets dat beperkt is tot de medische wetenschap. Het behoort tot de menselijke beschaving. Onze huidige beschaving heeft enorm veel te danken aan de ontdekkingen van de medische wetenschap. Veel besmettelijke ziektes zijn uitgeroeid en we leven langer. Of ziekte/invaliditeit nu het resultaat van een ongeluk is, of besmettelijke of erfelijke oorzaken heeft, maakt niet uit. Het is een morele plicht zieken te helpen. Bovendien vinden we dat ieder mens het recht heeft op kinderen. Ook mensen met een verstandelijke handicap (in ieder geval in Nederland). De morele plicht te helpen en het grondrecht op kinderen kunnen we niet zomaar even opzij zetten voor onze toekomstige genetische gezondheid. Daarom gaat dit dilemma heel diep.

Wat is het probleem?

Als we de evolutietheorie serieus nemen dan is natuurlijke selectie noodzakelijk om de soort gezond te houden! De meeste (niet alle!) mutaties zijn immers nadelig. Daarover bestaat geen twijfel in de evolutiebiologie. In de natuur zorgt niemand voor zieke of zwakke dieren, al helemaal niet voor dieren met aangeboren en erfelijke afwijkingen.
Maar nu: als de medische wetenschap natuurlijke selectie grotendeels uitschakelt, dan is een logisch gevolg dat het aantal mutaties zich in ons genoom zullen ophopen. Op de lange duur. Het percentage van mensen met een erfelijke ziekte zal toenemen. Een tikkende tijdbom is misschien overdreven. 'Degeneratie' is een te emotioneel beladen woord. Noem het 'erodering' van ons erfelijke materiaal. Maar we willen niet dat erfelijke ziektes toenemen, maar we willen óók niet mensen met een erfelijke ziekte een medische behandeling of het recht op kinderen onthouden. Iedereen heeft recht op kwaliteit van leven. Iedere keer wanneer we een patiënt met een erfelijke aandoening helpen, doen we iets met zijn lichaam, niet met zijn DNA. Vergis je niet: gen therapie en 'personal genomics' verbeteren niet je DNA. Het DNA dat je doorgeeft aan de volgende generatie wordt niet gecorrigeerd. Wanneer de therapie succesvol is leeft de patiënt lang genoeg om kinderen te krijgen. We kunnen het probleem van het eroderend DNA negeren, maar het menselijk genoom zal niet zich zelf herstellen.


Maar: daar vinden ze toch wel wat op?

Sinds de medische wetenschap ontdekt heeft dat de oorzaak van erfelijke ziektes in het menselijk DNA ligt, hebben we de mogelijkheid vroegtijdig prenataal een erfelijke ziekte op te sporen, en hebben de ouders de keuze de aangedane foetus te aborteren. Van genezen is hier geen sprake. We spreken van preventie. Je kunt het ook zien als een vorm van indirect de moeder helpen om een gezond kind te krijgen. De volgende zwangerschap geeft immers kans op een gezond kind.

Probleem opgelost?

Nee, om meerdere redenen: - niet iedere zwangere die in aanmerking komt voor prenataal onderzoek doet dit ook werkelijk (het blijft op basis van vrijwilligheid, en er zijn religieuze bezwaren); - we kennen nog niet alle mutaties die erfelijke ziektes veroorzaken; - en ieder embryo heeft spontaan nieuwe mutaties waarvan we nog niet het effect kennen; - alleen als we iedere zwangere prenataal zouden testen op alle bekende mutaties zouden we erfelijke ziektes kunnen uitbannen. Maar dat is erg kostbaar en onpraktisch.

Probleem niet opgelost, wat nu?

Hoewel we te kampen hebben met een serieus en fundamenteel probleem, zijn er lichtpuntjes. Ten eerste zijn er recentelijk spectaculaire verbeteringen geboekt in de techniek om mutaties in bijna alle genen van één individu op te sporen. We weten gedetailleerder dan ooit wat er met ons DNA aan de hand is. De mogelijkheden om erfelijke ziektes te voorkomen worden dus groter. De vraag blijft: hoeveel mensen zullen daar ook daadwerkelijk gebruik van willen maken als tegelijkertijd ook de behandeling van erfelijke ziektes verbeterd?
Ten tweede, mocht de economische crisis van voorbijgaande aard zijn en de economie zich weer herstellen, dan kan er meer geld besteedt worden aan het prenataal opsporen van mutaties, dure technieken als ivf gecombineerd met genetische screening, en meer wetenschappelijk onderzoek.


William Hamilton

William Hamilton
Ik heb in dit stukje alleen de grote lijnen van het probleem neergezet en alle literatuurverwijzingen weggelaten. Details en literatuur zijn te vinden op de recente pagina William Hamilton's worries about the future of the human genome op mijn website. Die pagina schreef ik naar aanleiding van mijn blog De tragische dood van twee genieën: Bill Hamilton en George Price (14 juli). Ik had beloofd uit te zoeken of Hamilton eugenetische ideeën had. Dat had hij. Hij wilde een taboe doorbreken en neo-eugenetica openlijk ter discussie stellen. Belangrijker is dat hij zich baseerde op wetenschappelijke, genetisch-evolutionaire gegevens over mutatie opeenhoping in menselijk DNA. Dat probleem verdwijnt niet als we het negeren of taboe verklaren.

Wordt vervolgd...

Het is een fascinerend probleemgebied waar nog veel te onderzoeken is en waarin de ontwikkelingen snel gaan. Bijna dagelijks verschijnen er artikelen in diverse wetenschappelijke en medische vakbladen. Vakgebieden als genomics, evolutiebiologie en klinische genetica (in de toekomst: 'clinical genomics'?) komen samen en versterken elkaar. Mijn vroegere belangstelling voor klinische genetica laait weer op en wordt gevoed door moderne ontwikkelingen in genomics en evolutiebiologie. Vandaag verschenen er weer een paar goede publicaties in Nature en morgen vast wel in Science, enz. enz. enz. Wordt vervolgd...


Verder lezen over erfelijke ziektes: http://www.erfelijkheid.nl/
De Nederlandse bijdrage: Spontane mutaties belangrijke oorzaak van verstandelijke handicap (15 nov 2010)

27 September 2011

Verwarrende en onjuiste voorlichting over de relatie vlees en kanker

Ik was bezig met literatuur onderzoek voor een artikel (1) over de relatie voeding en kanker, met name of er verband bestaat tussen vlees eten en kanker. Na wat zoekwerk kwam ik terecht bij een gezaghebbend meta-onderzoek van de medisch-wetenschapelijke organisatie WCRF (World Cancer Research Fund International).
De WCRF is een internationaal netwerk van onderzoekers die als doel heeft: kankerpreventie. Er is ook een Nederlandse WCRF afdeling: Wereld Kanker Onderzoek Fonds.



Het WCRF heeft een rapport geproduceerd Food, Nutrition, Physical Activity and the Prevention of Cancer: a Global Perspective (2007) dat o.a. een samenvatting geeft van alle wetenschappelijke onderzoeken naar de relatie tussen vlees en kanker. Het rapport is het resultaat van het grootste onderzoek ooit naar kankerpreventie. Het is voor iedereen beschikbaar via de website van WCRF. Eén van de meest opvallende conclusies is dat het eten van rood of bewerkt vlees een verhoogd risico geeft op dikke darm / endeldarmkanker. Rood vlees is rundvleees, varkensvlees, lamsvlees, geitenvlees. Bewerkt vlees is gerookt, gezouten of geconserveerd met chemische conserveringsmiddelen.

De resultaten zijn niet leuk voor de vleesindustrie. Ik was benieuwd hoe de vleesindustrie hiermee zou omgaan. Op de website www.vlees.nl van de Nederlandse vleessector vond ik tot mijn ontzetting een pertinente onwaarheid:
“Volgens het [WCRF] onderzoek is er slechts beperkt bewijs voor een verband tussen het eten van vlees en darmkanker” (hier) (citaat nogmaals gecontroleerd op 26 sept 2011).
Dit is onjuist: het bewijs voor dikke darm en endeldarmkanker is niet beperkt en wordt door WCRF aangeduid als 'overtuigend verhoogd risico':
"The evidence that red meats and processed meats are a cause of colorectal cancer is convincing." (Part 2 Evidence and Judgements. p. 116) (pdf download: 31 mei 2011)
De WCRF hanteert vier soorten bewijs: Convincing; Probable; Limited-Suggestive; Substantial effect on risk unlikely. Het bewijs voor rood en bewerkt vlees valt in de hoogste categorie: Convincing. Duidelijker kunnen we het niet maken. Maar dat is niet wat vlees.nl ons vertelt. (Er is wel een 'mogelijk verhoogd risico' op slokdarm-, long- , alvleesklier- en baarmoederkanker. Maar dat is wat anders.)
Ook de Nederlandse WCRF website (kopjes Rood vlees en bewerkt vlees) van het Wereld Kanker Onderzoek Fonds geeft dit risico aan:
"Ja, onderzoek heeft aangetoond dat rood vlees het risico op darmkanker verhoogt".
"Ja, er is overtuigend bewijs gevonden dat bewerkt vlees het risico op darmkanker vergroot." (citaten 26 sept 2011)
De Nederlandse WCRF website verzuimt hier aan te geven 'overtuigend aangetoond', maar het staat wel in de Nederlandse vertaling van het rapport: 'SAMENVATTING. Voeding, voedingspatroon, lichaamsbeweging en preventie van kanker: een wereldwijd perspectief'. Maar zelfs als je aanneemt dat vlees.nl alleen de website en niet het rapport heeft geraadpleegd, dan nog kun je niet van het bewijs beweren dat het 'beperkt' is.

Kijk, dat je het oneens bent met een conclusie van het rapport, dat is één ding, maar dat je de conclusies van het rapport onjuist citeert vind ik bijzonder misleidend.

Voedingscentrum

Het Voedingscentrum heeft op haar website een pagina over kanker waar ze schrijven:
“Er is geen duidelijke relatie aangetoond tussen het eten van vlees en kanker” (gezien op 26 sept 2011)
Dit is in strijd met het WCRF rapport en bovendien met wat ze zelf op een andere pagina van hun website vermelden. Het verbaast me niet dat vlees.nl juist deze uitspraak citeert! Maar nu wordt het pas echt verwarrend: de pagina over vlees van het Voedingscentrum staat:
"Er zijn enkele onderzoeken waaruit aanwijzingen komen dat het eten van rood vlees de kans op darmkanker verhoogt.
Andere studies kunnen dit niet bevestigen. In het algemeen geldt dat het eten van vlees in de aanbevolen hoeveelheden, ook rood vlees, niet hoeft te worden ontraden" (gezien op 26 sept 2011)
Ook dit is niet in overeenstemming met het originele WCRF rapport. Dit is verwarrende voorlichting: op de ene web pagina is het anders dan op een andere. Het Voedingscentrum citeert of verwijst niet naar het WCRF rapport. Ze kennen het rapport wel, want op een nog andere pagina noemen ze het rapport. Van vlees.nl had je kunnen verwachten dat ze bewoordingen en citaten kiezen die passen bij hun belangen, maar van het voorlichtingscentrum voor de voeding zou je een eerlijke voorlichting verwachten, liefst met bronvermelding.  Het Voedingscentrum is eigenwijs, ze weten het beter dan het WCRF. Het Voedingscentrum lijkt -net als de vleesindustrie- aan vleespromotie te doen: toe maar mensen U kunt gerust vlees eten hoor! Denken de vleesindustrie en het voedingscentrum dat mensen dom zijn en niet zelf een rapport kunnen lezen?

Mij hoeft U ook niet op mijn woord te geloven. Ik ben geen voedingsdeskundige of oncoloog, maar ik kan wel lezen. U kunt het rapport zelf lezen en controleren of het juist is wat ik schrijf en wat andere organisaties schrijven.  U kunt het gratis downloaden van: http://www.dietandcancerreport.org/. Zowel de Engelse als de Nederlandse versie is daar te downloaden. De enige hobbel is dat U persoonlijke gegevens moet invullen.

Noten

  1. Het artikel is verschenen in Magazine Leven herfst 2011. Hier is een pdf van het artikel.

4 oct: kleine update in de laatste 2 alinea's.

20 September 2011

Emergent Transitions In Cosmic Evolution

gastbijdrage van Henny van der Meer

Dr H.J. van der Meer is gastmedewerker bij IBL, Institute of Biological Science van de Leidse Universiteit. Hij bestudeerde de visuele waarneming van cichliden in Oost Afrika. Door zijn onderzoek is hij zich steeds meer gaan verdiepen in evolutie processen. Kennismaking met de endosymbiose theorie en nieuwe ideeën omtrent het ontstaan van leven, alsmede de publicaties van Maynard Smith en Szathmáry in 1995 over evolutionaire transities, waren voor hem aanleiding om meer relevante bronnen te raadplegen en de transities uit te breiden tot kosmologisch niveau. Hier een verkorte versie van een groter artikel dat binnenkort op zijn website verschijnt.

Half a century ago, products of the earth biosphere started to reach out for new celestial bodies. The primordial spreading of our planet into the ever-swelling universe has finally begun. A still awkward achievement of social-economic cooperation and cybernetic communication on a global scale, yet a milestone in the three and a half billion years of organic evolution on this planet this is. In future, it may become the mature colonization of our solar system and, in time, our galaxy – or it may become a dead-end. Anyway, the basic element of this adaptive dynamic system is Homo sapiens, a Darwinian agent [1] that itself is a product of a series of emergent transitions [2]
.


Today, the major transitions in organic evolution are hot topics among the bio-scientific community, especially with respect to the serial-endosymbiotic theory and the coming about of multi-cellularity [3]. Other major transitions in organic evolution were the descent of social behaviour and the origin of life itself, the latter being a transition from inanimate molecules to protobionts. On the cyclic process of cause and effect of these transitions the hypotheses focus on biological mechanisms like reproduction and inheritance and on the resurrecting multi-level selection theory. These mechanisms can hardly be applied to non-biological transitions.
The characteristics of the organic transitions, however, have features in common that resemble those observed in non-organic transitions. The latter too have to deal with a balance between the conservation of entity or individuality and coherence or community, although in physical and chemical systems both the unattached and the cohering agents are described as the result of quantum mechanics and gravity. Still, an inanimate system has fitness, in a sense of stability and extension. The more stable a system is and the less energy is needed to control its extension, the higher the fitness of the system is. Another remarkable similarity between non-organic and organic transitions concerns the ever-increasing size, complexity and synergy of the systems. 
The resemblance between the inanimate transitions during cosmic inflation and the major transitions in evolution inspires to formulate a unification theory [4]. However, it wouldn’t be the first time that such pretension was at least premature.

Phase transitions
An arbitrary animal, e.g. a horse, is composed of various tissues, each of which consists of numerous characteristic differentiated cells. All the cells contain similar organelles, membranes and replicators, that themselves are again composed of proteins, polymers and other complex chemicals. They are all molecules, nothing more and nothing less than an atomic network interconnected by shared electrons. Finally the atomic nuclei are combined protons and neutrons which are regarded to be trios of up- and down-quarks.
How did such a construction evolve? For a modern horse it took about thirteen and a half billion years since the beginning of our universe and it is pretty certain that only fifty million years ago there was still no sign of this animal on our planet. In the perspective of the major transitions in organic evolution it is tempting to draw the line ten billion years earlier than the origin of life on earth itself, which is put down at three and a half billion years ago.
According to the inflationary hypothesis, about thirteen and a half billion years ago, within a fraction of the first second of the birth of our universe, some extremely short successive periods can be distinguished [5]. These epochs can be separated by so-called phase transitions and each one lasted much longer than the preceding one. Some cosmic theories involve multiple universes, like the chaotic inflation theory, that starts with cosmic foam during the Planck era. The foam acts as a cosmic fractal during the eternal exponential expansion and accordingly produces a multiverse of infinite bubbles. Within a rapid inflating multiverse, numerous relatively slow expanding universes (bubbles) evolve(d), among which our own [6].
Due to the quantum fluctuations in the beginning, slightly denser regions of light elements were subject of weak gravitation through which, after about a billion years, galaxies were formed. If local densities were high enough, hydrogen atoms fused to helium atoms and the latter fused to even heavier elements. The fusions produced local energy and often the final waste was thrown into space after which the entire process was repeated. The heavier elements were concentrated in dust-clouds surrounding a young star and eventually cooled down to become a primordial planet. This process must have occurred many times in our galaxy alone. When sufficiently cooled down, these planets could be considered the next phase transition of the accumulated molecules and providing the matrix of primordial life. 

Organic transitions
The phase transitions mark developmental transitions of energy-matter in the coming about of ‘netted’ building blocks (quarks, atoms, molecules) that resembles the genesis reflected by the major transitions in organic evolution (bacteria, eukaryotes, multicellular and social organisms). A remarkable difference is, that in the inanimate transitions the necessary energy is linked to the materials (energy = matter), whereas the organic development entirely depends on external energy from e.g. volcanism, sunshine or cosmic radiation. This may explain the difficulty to understand the transition from inanimate to organic (the origin of life). It is not clear what connects the inanimate chain (from quark to quasar) to the organic chain of transition, apart from their enormous increase in stratification and consequent complexity. Since every star in our galaxy exists by the grace of the same fusing hydrogen and helium and since all the intergalactic dust-clouds and planets consist of similar atoms and molecules, it is most certain that, wherever autocatalytic replicators originate(d), they will be amenable to the universal laws of quantum mechanics. For that reason, the protobionts that probably evolved on millions of planets in our galaxy alone, all form part of the same transition level. And the final products of the local evolutions are the ones that are sufficiently equipped to make contact beyond their own horizon.
The emergent transitions in evolution of terrestrial organisms mainly seem to be the result of a changing balance between individual/gene selection and group selection. First of all, however, the differences strike the eye when focussing on the transitions that involve real organisms (endosymbiosis, multicellularity, eusociality in the broad sense). The transition from bacteria to eukaryotes involve the cooperation of completely different species whereas the genesis of multicellularity is regarded a fused alliance between closely related individuals. Eusociality in humans presents an entirely new phenomenon, culture (including language, religion and technology) [7] that exceeds the biological mechanisms. Yet, they are linked by the corresponding synergetic cooperation and successive level of organisation.
Long before each transition, the organisms (bacteria, unicellular eukaryotes, animals) entered a ‘virgin’ dimension with abundant resources and little competition, which lead to an explosion of diversity (levelwise). The initial weak individual selection pressure increased with population growth and when resources become scarcer, competition forced up individual selection. Especially in overcrowded areas, individuals became more and more interdependent and cooperative. Small groups of cooperating organisms were confronted with similar other groups as well as with non-cooperating individuals. Gradually, cooperation overruled competition and accordingly group selection inflated. At a certain point, the initial weak group selection defeated individual selection, which was then of no more relevance as the transition had become a fact. In this model, transitions are the result of alternating velocities in multilevel selection. They could be visualized as the ‘annual’ rings in the Tree Of Life.
It is not difficult to formulate a hypothesis. To underpin the theory with a mathematical model is a completely different thing. Fortunately, the subject has the attention of many scholars who can [8].

Interstellar transitions
Eusociality, in the original sense of a colony with a substantial number of sterile individuals, is mainly found among arthropods. However, since humans are labelled as eusocial animals [9], and since we are the only species so far that has succeeded in the establishment of a global exchange of resources, among other things, I dare to make the anthropocentric allegation that Homo sapiens is on the edge of the next transition. It is the transition from a social animal to a global society, in which (wo)man is an irreplaceable as well as a submissive element.
The duality between the individual and the community is known to us all and we usually prefer the latter even though it would be just a very small group. If, in the future, we may find relieve in a more extensive conjugation, this would primarily depend on a general reluctance to cheat. It is not something that can be extorted like mankind already has tried in vain for centuries. Today, the only way to prevent fraud is punishment. And the only way it could be fought, is by means of parent-child education. So, kind of back to basics.
The human species is a Darwinian agent. Its origin can be understood in the light of all organic evolution. Our eusociality comes from a long period of juvenile dependency, flexible division of labour, vital needs of neighbourly care, security, recognition and loyalty and, last but not least, our communicative potentials. Yet, the most of us also struggle with individual traits like ambition, envy and a need for power. Usually these traits are realized only at the cost of other people.
The recent developments of our species progressed in merely a percentage of the millions of years organic evolution usually takes. Human’s outstanding ability to control and manipulate both the inanimate and the organic world holds a promise. The coherence of sustainable technology and spiritual concord will create a global union with protruding antennae to contact the agents of the next transition. I am referring to the successful organic products of evolution on planets of neighbouring stars that will most likely reach out for contact as well.
Pessimists do not believe that ’human greed will be able to cope with Gaia’s revenge’. They prophecy the downfall of human civilisation for the benefit of small-scale nature and they fear a final extinction of Homo sapiens.
Still, I support the optimistic view in the understanding that there is still a long way to go before the transition from human beings as social animals to a uniform and stable global society has become fact. And the outcome of the process, how the world will look like then, is, as in any evolutionary development, quite unpredictable.
Finally, a disturbing thought forces itself on me. The transitions are viewed in a causal context: a sequence of increasing complexity in time as well as in matter in which the next level is determined by the preceding one. Could the transitions also be viewed in a goal-directed context without losing scientific reliability? Not only creationists and clergy-men believe in the future cause. As a counter-part of the entropy that leads to chaos, a universal property generating order was proposed under the name of syntropy [10]. Since it contradicts the one-way flow of time it never gained much scientific support. Yet, it remains an intriguing idea.


Notes
  1. In system theory a basic element is called ‘agent’. A Darwinian agent is a basic element of a Darwinian population as described in Lewontin, R.C., 1970. The units of selection. An. Rev. Ecol. Syst. 1: 1-18. 
  2. A synergetic process describes the development and sequence of emergent systems. A system is called emergent when the component agents provide innovative qualities that enable the system to ‘conquer a new dimension’. It is claimed that synergy played a key role in the development of complex systems, especially with respect to their co-operation. For more information, see Corning, P., 2003. Nature’s Magic: Synergy in Evolution and the Fate of Humankind. Cambridge University Press, USA. 
  3. Interesting books on the subject:  Maynard Smith, J., E. Szathmáry, 1995. The Major Transition in Evolution. W.H. Freeman, New York, USA; Calcott, B. & K. Sterelny (eds.). Major Transitions in Evolution Revisited. The MIT Press, Massachusetts, USA; Margulis, L., 1998. Symbiotic Planet. Basic Books, New York, USA. 
  4. No unification theory but an analogy was proposed by Eugine Koonin: “The central feature of both processes is the transition between a "hot" phase of rapid change and a "cooler" phase of slower evolution during which the formation of structures becomes possible.”  Koonin, E.V., 2007. The Biological Big Bang model for the major transitions in evolution. Biology Direct. 2:21 ( www.biology-direct.com/content/2/1/21/comments). One could also think of the deduction of general laws of corporate drive and the maintenance of individuality, with fitness as the necessary amount of energy to control extension (multiplicity and/or fecundity). 
  5. It started with the Planck era when all fundamental powers were unified and hence unstable, which triggered the first phase transition by the separation of gravity. During the following grand unification epoch the instability continued leading to the separation of the strong force from the electro-nuclear force. This second phase transition triggered an extremely rapid exponential expansion, followed by the release of the potential energy of the inflation field. Next, during the electroweak epoch the universe was filled with very hot and dense plasma of quarks, leptons and gluons. With the separation of the electroweak interaction into the weak (nuclear) force and the electromagnetic force, the quark epoch began until the expanding universe had cooled down below the binding energy to allow the formation of pairs and trios of quarks. With this (4th) phase transition at the end of the first second of the universe the hedron epoch began, during which the matter-antimatter equilibrium was, by the further cooling down, broken down and most hedrons (formations of quarks) disappeared. During the next ten seconds the leptons dominated until, again by further cooling down, most of them were destructed and disappeared. After that, protons and neutrons combined into atomic nuclei that formed dense plasma together with electrons and photons at the beginning of the photon epoch. This period lasted for several hundred thousands of years until the protons, neutrons and electrons had combined into the atoms of light elements, mainly hydrogen and helium, and the universe became transparent. From: Steven Weinberg (1977). The First Three Minutes: A Modern View of the Origin of the Universe. Basic Books, New York; Ratra, B. & M.S. Vogeley (2008). The beginning and evolution of the universe. Publ. Astron. Soc. Pac. 120: 235-265. 
  6. The chaotic inflation theory was first proposed by Andrei Linde in 1986 and the impact was described in detail by Alan Guth in 2007. A popularized insight is described by Brian Greene (2011). The Hidden Reality: Parallel Universes and the Deep Laws of the Cosmos. Knopf, New York. 
  7. The basic characteristic of culture is the exchange of information by means of communication. In most organisms this attribute had developed to some degree via chemical exchange; mainly in vertebrates also via visual and audible clues. The fundamental characteristic of human culture is our language, which has enabled us to express our solidarity, team-spirit and corporate sense in a way of national bonding and religion. Declared supporters of religious or political groups with a respectively ethical or materialistic fundament can be found among many modern scholars. However, while these groups are out for each other’s existence, this sort of clustering is not really relevant to global cooperation. Although it may sound paranoid, even the scientific society is infiltrated by these groups in order to blur facts from interested motives. The leading groups decide by means of money or followed moral, which subjects should be considered to research and which fields are not likely to get that support. 
  8. According to David S. Wilson and Edward O. Wilson in their article Rethinking the theoretical foundations of sociobiology (2007) “there is widespread agreement that selection occurs within and among groups, that the balance between levels of selection can itself evolve, and that a major transition occurs when selection within groups is suppressed, enabling selection among groups to dominate the final vector of evolutionary change”. Elaborate models on multilevel selection are found in A. Gardner, A. Grafen (2009). Capturing the superorganism: a formal theory of group adaptation. J. Evol. Biol. 22: 659-671; M. Perc, A. Szolnoki (2010). Coevolutionary games – a mini review. Biosystems 99: 109-125; P.Bijma & M.J. Wade (2008). The joint effect of kin, multilevel selection and indirect genetic effects on response to genetic selection. J. Evol. Biol. 21: 1175-1188. 
  9. The eusociality of humans is argued in K.R. Foster, F.L.W. Ratnieks (2005). A new eusocial vertebrate? TRENDS Ecol. Evol. 20: 363-364. 
  10. In special relativity the energy/momentum/mass equation: E2=m2c4+p2c2 relates the energy of an object (E) with its mass and moment (speed). This equation simplifies into the famous E=mc2 when the momentum is set equal to zero (p=0). In quantum mechanics the key equation is Schrödinger's wave equation. In 1926 the energy/momentum/mass relation (special relativity) was united with Schrödinger's wave equation (quantum mechanics) obtaining an equation which depends on a square root and has always a dual solution: one positive, in which waves propagate from the past to the future (retarded waves), and one negative, according to which waves propagate backward in time, from the future to the past (advanced waves).
    In the 1930s the negative solution was refused as it was considered to be impossible, even though many experimental evidences were supporting it (for example Dirac's neg-electron, Anderson's positron and the discovery of antimatter). Any attempt to integrate quantum mechanics with special relativity always opens the uncomfortable dilemma of waves which move backward in time. The refusal of the negative solution keeps special relativity separated from quantum mechanics. Lately, it was showed that only when advanced waves, which move backward in time, are considered to be real the mysteries of quantum mechanics (such as the dual nature of matter - waves and particles - and nonlocality) become necessary manifestations of the dual nature of waves and time. In 1941 the mathematician Luigi Fantappiè, working on quantum mechanics and special relativity, proposed a mathematical demonstration which shows that the positive solution, which describes waves (and particles) which propagate forward in time, is governed by the law of entropy (dissipation, disorder and death) whereas the negative solution, which describes waves (and particles) which propagate backward in time, is governed by a symmetrical law which Fantappiè named syntropy and which has the following properties: concentration of energy; differentiation; creation of structures; order. Fantappiè noticed that the properties of the law of syntropy are similar to the properties of living systems, arriving at the conclusion that living systems are, in their essence, attracted by the future, and therefore anticipatory systems. From: Vannini, A., 2005. Entropy and syntropy. From mechanical to life science. NeuroQuant.3: 88-110; Di Corpo, U. & A. Vannini, 2010. Advanced Waves and Quantum Mechanics. Syntropy 1: 74-81.