|
| Christian de Duve |
Iedereen heeft wel eens gehoord van het 'Rerun the tape of life' argument. Het zegt dat als je het evolutieproces opnieuw zou laten beginnen vanaf het ontstaan van het leven, er dan heel andere planten en dieren zouden ontstaan. En dan zouden wij er misschien niet geweest zijn.
Het is een argument voor de belangrijke of zelfs overheersende rol van het toeval [1] in de loop van evolutie. Het argument is afkomstig van de paleontoloog en populair-wetenschappelijk auteur Steven J. Gould die het uiteenzette in Wonderful Life (1989) [5]. De meeste biologen zijn het met hem eens dat het toeval een grote rol speelt [2]. Het wordt 'historical contingency' genoemd. De geschiedenis van het leven op aarde zit vol van die historical contingencies. Maar toch is er een klein aantal wetenschappers dat 'noodzakelijkheid' verdedigt. De eerste is:
(1) Christian de Duve
Zie mijn blog
Is Christian de Duve een deïstische fine-tuner? Het toevals evangelie
versus noodzakelijkheids evangelie). Maar daarna ontdekte ik ook nog de biofysicus
Harold Morowitz
en de van origine Nederlandse paleontoloog
Geerat Vermeij. Tenslotte is er nog de paleontoloog
Simon Conway Morris.
(2) Harold Morowitz
"Harold Morowitz has long been a vigorous proponent of the view that life on earth emerged deterministically from the laws of chemistry and physics, and so believes it highly probable that life exists widely in the universe". (wikipedia)Een ieder die serieus geïnteresseerd is in het thema toeval versus onvermijdelijkheid in evolutie, kan ik zijn publicaties:
- 'A Theory of Biochemical Organization, Metabolic Pathways, and Evolution' (1999)
- 'Energy flow and the organization of life' (2006)
Morowitz heeft het (extreme?) standpunt dat het onvermijdelijk is dat het leven op aarde ontstond, en dat tenminste de eerste stappen hetzelfde zullen zijn op iedere vergelijkbare planeet en dat biofysici in staat zouden moeten zijn die eerste stappen logisch af te leiden uit de basisbeginselen van schei- en natuurkunde, samen met de begincondities van de aarde. Zijn vertrekpunt is dat er chemische energie aanwezig was op de vroege aarde, en het metabolisme van de eerste levensvormen te begrijpen is als een logische manier om die opgehoopte energie af te voeren. Dus niet: organismen 'zoeken' energiebronnen, maar energie kan goed afgevoerd worden door het metabolisme van levensvormen. Het eerste metabolisch systeem werd als het ware tot leven 'gedwongen'. Dat metabolisme is het kernmetabolisme of core metabolism dat in de loop van de evolutie hetzelfde is gebleven. Ondanks dat het totale metabolisme enorm is uitgebreid in de loop van de evolutie, is de kern nog steeds terug te vinden in het huidige leven. Dat core metabolism is universeel. [Dat zou dus ook op aarde-achtige planeten voor moeten komen!].
Morowitz' analyse zegt niet veel over morfologische evolutie en biodiversiteit. Hoe verder je komt in de loop van de evolutie, zegt hij, des te meer wordt de rol van het toeval groter ('frozen accidents') [3]. Zaken die anders hadden gekund.
(3) Geerat Vermeij
|
|
(3) Geerat Vermeij ©Lifeboat Foundation |
Het bijzondere van Geerat Vermeij is dat hij geen fysicus of chemicus is, maar paleontoloog en toch plaatst hij kritische kanttekeningen bij 'historical contingency' [4]. Volgens Vermeij bestaat 'historical contingency' uit unieke evolutionaire uitvindingen. Maar er zijn maar weinig echt unieke uitvindingen. De meeste zogenaamde unieke uitvindingen zijn slechts schijnbaar uniek omdat ze significant langer geleden hebben plaatsgevonden (langer dan 500 miljoen of 1 miljard jaar geleden), waardoor veel fossiele informatie verloren is gegaan. We hebben dus incomplete data. Daardoor lijkt het alsof een evolutionaire uitvinding uniek is. Dit onderbouwt hij met uitgebreide data. Een belangrijke maar relatief onbekende bijdrage aan het debat toeval - noodzakelijkheid. Tenminste, ik kende deze publicatie nog niet.
(4) Simon Conway Morris
![]() |
| Simon Conway Morris |
Simon Conway Morris werd vooral bekend door het boek: Life's Solution. Inevitable Humans in a Lonely Universe (2003) dat die zich expliciet richt tegen Gould's rerun the tape of life argument. Hij wijst er op dat convergentie veel vaker voor komt dan er in de officiële evolutie handboeken vermeld staat. Zijn boek documenteert dat een overvloed van voorbeelden. Daarom verdient het om apart gereviewed te worden. Voorbeelden: onafhankelijke ontwikkeling van visuele systemen, reuksystemen, echolocatie, intelligentie. Actief vliegen is onafhankelijk 'uitgevonden' bij vogels, insecten en vleermuizen. Simon Conway Morris wordt vooral vaak aangehaald door creationisten omdat hij de overheersende rol van het toeval in evolutie bestrijdt. Het 'toeval' wil dat Conway Morris christelijk is. Het laatste hoofdstuk heet: 'Towards a theology of evolution'. Jammer, want nu heeft men de neiging om zijn hele boek te zien als een poging zijn christelijk standpunt te onderbouwen. En daardoor lijkt het dat dit boek genegeerd wordt door de meerderheid van wetenschappers. Zo noemen bijvoorbeeld Bergstrom en Dugatkin in hun studieboek Evolution (2012) wel een ouder wetenschappelijk boek van hem, maar niet Life's Solution (te 'populair' om genoemd te worden? of bias?).
NB: er is nu een alternatief: George R. McGhee (2011) 'Convergent Evolution: Limited Forms Most Beautiful'. (is ook paleontoloog) [11 jul 2014]
De vier wetenschappers Christian de Duve, Harold Morowitz, Geerat Vermeij en Simon Conway Morris geven ieder op verschillende manieren tegenwicht tegen de standaardopvatting die zo vanzelfsprekend is dat het niet eens meer opvalt. Zelfs Carl Sagan in zijn klassieke bestseller Cosmos (1980) schrijft:
|
|
Carl Sagan: Cosmos, paperback 2013 |
"Were the Earth to be started over again with all its physical features identical, it is extremely unlikely that anything closely resembling a human being would ever emerge. There is a powerful random character to the evolutionary proces. A cosmic ray striking a different gene, producing a different mutation, can have small consequences early but profound consequences late. Happenstance may play a powerful role in biology, as it does in history. ..." (p. 297 en verder, Cosmos, paperback uitgave 2013 )
Wie er gelijk heeft weet ik (nog) niet, maar dankzij deze vier wetenschappers ben ik er achter gekomen dat het standaardbeeld van de overheersende rol van het toeval in evolutie helemaal niet zo vanzelfsprekend is. Vanzelfsprekendheid is nooit goed. Kritiek is wel degelijk mogelijk. Er bestaat een alternatief dat onderzocht moet worden wil je een genuanceerd beeld vormen over de rol van toeval in evolutie.
Noten
- 'Toeval' zoals biologen dat begrip gebruiken! Fysici gebruiken 'toeval' in een andere betekenis. Dit verhaal gaat over biologie.
- Natuurlijk niet zoals het creationistisch misverstand over evolutie wil dat het leven door toeval ontstaat of dat genen, eiwitten of organismen door toeval ontstaan. Mutaties zijn toevallig en natuurlijke selectie is niet toeval.
- "At the core, the behavior tends to be governed by deterministic physical chemistry, and, as one moves out from the core, frozen accidents play an ever-increasing role in the historical unfolding of biology. As has been noted, biology stands between physics and history. "
- Geerat J. Vermeij (2006) 'Historical contingency and the purported uniqueness of evolutionary innovations', PNAS, 2006. (gratis)
-
Jeroen Hopster
Stephen Jay Gould: de evolutie van een iconoclast,
ABG 97 (2013) (gratis) hier komt ook het beroemde
Replaying the tape of life gedachten experiment aan bod.













