Entropia, informacja i żywa natura

http://coffeewithcreation.org/article.php?id=6

Prof. Andy McIntosh

Główną przeszkodą dla wyjaśnienia pochodzenia życia teoriami ewolucjonistycznymi jest fakt, że informacja nie może być określona w kategoriach fizyki i chemii. Idee zawarte w książkach nie są tym samym co papier i tusz, które składają się na książkę. W istocie, te same myśli i słowa mogą być przekazane przez całkowicie różne fizyko-chemiczne media (jak np. komputerowa płyta CD czy dyski magnetyczne). Związki chemiczne nie definiują informacji, jaką niosą. Jest rzeczą niemożliwą, by logiczne znaczenie, powstało w sposób spontaniczny, ponieważ istnienie logicznego znaczenia zakłada istnienie inteligencji i rozumienia.

Jednym z największych osiągnięć nauki było odkrycie w 1953 roku struktury DNA(kwasu deoksyrybonukleinowego) przez Francisa H.Cricka (z Wielkiej Brytanii) i Jamesa D.Watsona (z USA). Cząsteczka ta, okazała się uniwersalnym nośnikiem informacji genetycznej. Łańcuch DNA jest ukształtowany w ten sposób, że dwa deoksyrybonukleinowe związki cukru i grup fosforanowych sptlatają się, by utworzyć podwójną nić (zwaną helisą) o średnicy 2 nanometrów(10^-9 metra) i o skoku jednego zwoju wynoszącym 3,4 nanometra. Pomiędzy tymi dwoma łańcuchami, znajdują się mostki wodorowe, gdzie umieszczone są cztery związki chemiczne dla zapisywania „słów” na chemicznym „papierze”, którym są dwa cukrowo-fosforanowe łańcuchy. Spirala ta umożliwia trójwymiarowe przechowywanie informacji utworzonej przez wzór chemicznych liter, ułożonych w określonej sekwencji. Łańcuch DNA jest jak szereg kropek i kresek w zakodowanym przekazie. Uporządkowanie nukleotydów w DNA jest kodem określającym ułożenie aminokwasów w białkach.

Dla danego aminokwasu kolejność trzech następujących po sobie nukleotydów (A,T,C,G) w grupy składające się z trzech spośród nich, zatem możliwych kombinacji jest aż nadto, by utworzyć 20 aminokwasów, które znajdujemy w białkach.

W swoich spiralnych niciach cząsteczki DNA mogą mieć od kilku tysięcy do wielu milionów par nukleotydów. Długość DNA będzie się wahać w zależności od informacji, jaką ono zawiera. W każdej komórce żywej istoty posiadającej jądro(eukarionty), wewnątrz jej jądra znajduje się pewna liczba układów nici DNA o różnych długościach oraz protein zwanych chromosomami.

Ludzkie komórki mają 46 chromosomów w 23 parach. Chromosomy są kombinacją nici DNA i cząstek białek stanowiących materiał chromatynowy w jądrze każdej komórki. Fragment nici DNA i choć jedna cząsteczka białka przez nią kodowana stanowią „gen” informacji określający daną cechę żywej istoty.

Niekiedy potrzeba dwóch genów dla określenia danej cechy (np. dla zakodowania koloru oczu człowieka użyte są dwa geny).

Tak więc każdy z 46 chromosomów znajdujących się w komórkach ludzkiego organizmu dotyczącą tej osoby. Ostatnio nawet naukowcy dochodzą do wniosków, że już przy przejściu od kodu DNA poprzez kod RNA do białka potrzeba jeszcze wiele dodatkowej informacji dla właściwego ukształtowania się cząsteczki białka. Niezwykłym jest jednak to, że każda komórka żywej istoty nosi w sobie pełną informację na temat tej istoty. Od czasu odkrycia w 1953 roku struktury DNA przez Watsona i Cricka ta gałąź nauki jest jedną z najszybciej rozwijających się dyscyplin z pogranicza biologii i chemii. DNA zaledwie jednego chromosomu (spośród 46) z jednej spośród miliardów komórek naszego ciała dałoby się rozciągnąć do odcinka długości ok. 40 cm.

Oszacowano, że jeśli zakodowana w DNA miałaby zostać wyrażona w zdaniach wyrażona w zdaniach pisanych po angielsku, dałoby to ekwiwalent 600 000 stron po 500 słów na stronę. Byłby to ekwiwalent biblioteki zawierającej 1000 woluminów. A ponieważ te informacje są tak istotne dla przekazywania życia, każda komórka ma wbudowany mechanizm weryfikacji DNA, tak że przy podziale komórki(co jest szczególnie widoczne podczas rozwoju embrionalnego, ale również przez całe życie organizmu) DNA komórki-córki jest dokładną kopią DNA komórki rodzicielskiej. Dlatego właśnie DNA jest podwójną spiralą. Kiedy istnieje potrzeba powielenia, dany fragment DNA zostaje rozwinięty, a a każda część rozdzielonych nici ujawnia cztery typy nukleotydów(adeninę, tyminę, cytozynę i guaninę), których kolejność jest niezwykle istotna dla zachowania cech danego żywego organizmu. Te podstawowe nukleotydy w pełni się uzupełniają ze swoim „partnerem” z danej pary. Tak więc adenina z lewej nici związana jest z tyminą z nici prawej; guanina z lewej nici związana jest z cytozyną z nici prawej i na odwrót. Stąd pomosty łączące nici DNA są parami A-T, G-C, T-A, C-G.

Jak już wspomnieliśmy, podczas procesu samokopiowania te dwie nici są rozdzielane i dołączane są do nich dodatkowe nukleotydy(wytwarzane w komórce w tym właśnie celu). Tak więc dla przykładu, jeśli rozdzielone zostało wiązanie A-T, to adenina z lewej helisy łączy się z dostarczonym, nowym nukleotydem tyminy, a tymina z prawej helisy łączy się z nowym nukleotydem adeniny. Tak dzieje się z każdą parą nukleotydów, aż mamy dwie identycznie nici DNA.

W tym procesie kolejność jest bardzo ważna, a liczba pomostów nukleotydowych sięga ok. trzch miliardów przypadających na każdą komórkę i – co jest kunsztem inżynierii technologii informatycznej – tylko sporadycznie zdarzają się błędy kopiowania (mutacje) jakiegokolwiek materiału genetycznego.

Ale to nie wszystko! Ponieważ DNA reprezentuje główny plan, który powinien być kopiowany tylko wtedy, kiedy jest to absolutnie konieczne(przy podziale komórki), istnieje mechanizm tworzenia nowego łańcucha, czyli kwasu rybonukleinowego(RNA), który nie stanowi podwójnej helisy i istnieje tylko tak długo, jak długo jest niezbędny do wytworzenia konkretnego rodzaju białka. Sytuację moglibyśmy przyrównać do architekta, który przechowuje swoje odręcznie wykreślone plany wznoszonego budynku w biurze, ale pozwala podwykonawcy (powiedzmy cieśli) skopiować część planu potrzebną mu do wykonania jego zadania budowlanego.

Cząsteczka RNA składa się tylko z jednej nici i budowana jest w następujący sposób. Potrzebna część DNA zostaje rozwinięta, by odsłonić materiał genetyczny, który ma ulec skopiowaniu. W odróżnieniu jednak od opisanego wcześniej samokopiującego mechanizmu, bazy nukleotydowe, które się rozdzieliły łączą się w pary z ich kontemplarnymi odpowiednikami tylko po jednej stronie DNA. Kolejną różnicą jest zastosowanie innego nukleotydu, uracylu(U) w miejsce tyminy (T).

Tak więc wolna adenina(A) nici RNA łączy się w parę z powstałym w tym celu nukleotydem uracylu(U). Wolna guanina (G) natomiast łączy się w parę z nukleotydem cytozyny (C) powstałym z materiału dostępnego w jądrze komórkowym. Podobnie wolna Tymina(T) łączy się w parę z nową adeniną(A), a wolna cytozyna(C) łączy się w parę z nową, w tym celu powstałą, guaniną(G). Zatem w miarę jak następuje transkrypcja pojawią się różne kombinacje pomostów A-U, G-C, T-A i C-G.

Następny etap jest niesamowity, gdyż cząsteczka RNA zbudowana z cukru rybozy z fosforowymi „kotwicami”(z ich odpowiednią sekwencją nukleotydowych pomostów) oddziela się teraz od DNA, które następnie „zszywa” się na powrót, przyjmując dawną formę podwójnej helisy.

Tak więc informacja genetyczna(tzn. kolejność czterech nukleotydowych baz w DNA) została przeniesiona na nieco inną (choć podobną) strukturę chemiczną. To właśnie te łańcuchy cząstek RNA odpowiadają za informacje o różnych częściach komórki, zgodnie z kolejnością nukleotydów –uracylu, cytozyny, adeniny i guaniny.

Odkryto, że nukleotydy U, C, A i G grupują się w trójki, formując w ten sposób tzw. kodony (lub inaczej triplety). Możliwymi trójkami RNA mogą być, ACG, GUAC, CAU, CAG, GAC i tak dalej. Każda trójka reprezentuje kod dla określonego aminokwasu, a te z kolei są cegiełkami budulcowymi białek. Zatem cząsteczki RNA są cząsteczkami „roboczymi”, służebnymi w procesie tworzenia różnych białek, których potrzebuje komórka.

nformacja o tym, który aminokwas został zakodowany, przez którą trójkę, pochodzi z kolejności nukleotydów, które z kolei pojawiły się z transkrypcji DNA. Samo DNA jest repliką oryginalnego DNA, jakie formułuje się w czasie tworzenia 23 par chromosomowych, podczas poczęcia żywej istoty(23 chromosomy pochodzą od plemnika i 23 z komórki jajowej – w przypadku człowieka). Informacje zawarte w DNA istot ludzkich pochodzą w prostej linii od pierwszych naszych przodków- Adama i Ewy z czasów stworzenia.

Co jest istotne w powyższym opisie DNA, to uświadomienie sobie, że zakodowana informacja opisana przez nas ciągami literowymi(ACG, GUC, CAU itd.) przenoszona jest przez złożone cząsteczki chemiczne, ale nie jest przez nie zdefiniowana. Informacja nie jest tożsama z energią lub materią.

Podobnie jak w sygnałach radiowych, mamy falę nośną – o wyższej częstotliwości niż sygnały z informacją, które są na nią nałożone. Kiedy sygnał zostaje odebrany, fala nośna nie jest już potrzebna, a wiadomość jest przekształcona na dźwięk i mowę. Dokładnie w ten sam sposób informacja dotycząca jednej komórki mogłaby zostać zapisana całkowicie innym systemem kodowania, to znaczy z inną kolejnością nukleotydów. Dopóki reguły pozostają te same, użyty system jest nieistotny. Co więcej, mogłyby być wykorzystane nawet zupełnie inne związki chemiczne, czyli inny „alfabet” prowadzący do zupełnie innej struktury tego wewnętrznego języka. W niniejszej dyskusji rzeczą najwyższej wagi jest to, że informacja(czyli ustanowienie reguł, języka, kodu itd.) była tam od początku. Argumentowanie, że ten proces pojawił się przypadkiem jest z naukowego punktu widzenia niedorzecznością. Jak trafnie zauważył prof. Gitt:

Logiczne znaczenie zawsze reprezentuje koncepcję mentalną. Różni się ono od materii i energii. Pochodzi z inteligentnego źródła.

Aby wykazać niemożność wytworzenia żywej komórki drogą przypadkowych zdarzeń, rozważmy białka, które są podstawowymi elementami komórki. Białka składają się z aminokwasów. Te zaś mogą być wytworzone w redukcyjnej atmosferze ziemi(tj. bogatej w amoniak)- jak to w latach pięćdziesiątych ubiegłego stulecia zademonstrował Stanley Miller. Sądzono wówczas, że był to podstawowy element budulcowy dla życia, powstały w pradawnej „zupie” metanu, wody, amoniaku i wodoru. Wszystko, co byłoby wtedy potrzebne, to naturalne, niekontrolowane i przypadkowe reakcje chemiczne zachodzące według schematu:

[rys. w oryg.md]

I otrzymałoby się - abiogenezę! Jednakże po drodze napotykamy ogromną trudność. Struktura cząsteczki aminokwasu jest podobna do czworościanu foremnego. Ma on cztery wierzchołki, do których zwrócone są cztery wiązania atomu węgla. W rezultacie, istnieją geometrycznie, dwa rodzaje struktur aminokwasów-prawoskętna i lewoskrętna. Chemicznie niczym się nie różnią, ale strukturalnie różnica jest fundamentalna. Struktura ich bowiem wpływa na właściwości białek budowanych z tychże aminokwasów. W żywej protoplazmie(materiale żywej komórki) dominują lewoskrętne aminokwasy, z bardzo nielicznymi wyjątkami. Tymczasem w eksperymencie Millera lewo i prawoskrętne aminokwasy powstały w mniej więcej równych proporcjach. Zatem nie są one użyteczne! A i tak od tej sytuacji daleko jeszcze do DNA z informacją w nim zawartą, która nie może przecież pochodzić z samych związków chemicznych.

Ewolucjoniści zmuszenie są do odwołania się do przypadku, aby uzasadnić pojawienie się pierwszych cząstek DNA i RNA, od których mogliby zacząć analizować rzekomo zachodzący rozwój, a następnie do idei przypadkowych mutacji, które zmieniały sekwencję DNA pieczołowicie ułożoną dla danego gatunku w sekwencję odpowiadającą innemu gatunkowi. Kluczowym problemem w takich spekulacjach jest fakt, że nigdy nie uzyskamy z zakodowanego materiału więcej informacji, oprócz tej, która już tam była. Dlatego też nigdy nie zaobserwowano samoorganizowania się cząsteczek nieożywionego materiału w łańcuch DNA.

Nigdy także nie zademonstrowano, że mutacja może zmienić jeden gatunek w drugi. Niemal wszystkie mutacje mają szkodliwy wpływ na organizm. To, czego takie pseudonaukowe wyjaśnienia nie są w stanie wytłumaczyć, to fakt, że żadna mutacja nigdy nie wytworzyła więcej informacji niż było umieszczone w genomie. Zmutowane muszki owocówki mogą rodzić się ślepe czy z odnóżami w dziwnych miejscach, ale nie dochodzi tu do powstania żadnej nowej informacji. W rzeczywistości, jeśli te mutanty miałyby się rozmnażać, po mniej więcej 10 pokoleniach mutacje zostają wyeliminowane. Ślepe muszki są w stanie wydać widzące potomstwo. Tak więc dobór naturalny działa przeciw zmianom i w rzeczy samej istnieje stabilność genetyczna w każdym gatunku. Dlatego też nawet Crick (odkrywca DNA i laureat nagrody Nobla) przyznaje:

Uczciwy człowiek, który przyswoił sobie wszelką dostępną nam dzisiaj wiedzę, mógłby jedynie powiedzieć, że w pewnym sensie życie pojawia się w momencie, który jest niemal cudem, gdyż potrzeba spełnienia tak wielu warunków, aby mogło się ono w ogóle zainicjować. Ale nie powinno nas to prowadzić do wniosków, że istnieją konkretne powody, by przypuszczać, że nie mogło się to zacząc na ziemi od absolutnie realnej sekwencji całkiem zwyczajnych reakcji chemicznych.

F.Crick, Life Itself, Its Origin and Nature, London, MacDonald, 1982, s.88.

Czyli ostatecznie wycofuje się on z oczywistego wniosku wynikającego z jego własnych słów (Stworzenie!). Aby jakoś obejść tę alternatywę, która, jak to powiedział Huxley, jest nie do pomyślenia, Crick przyjmuje pogląd podobny do wyznawanego przez Hoyle’a, że w jakiś sposób informacja konieczna dla stworzenia pierwszej komórki przybyła z kosmosu. Zatem podstawą optymizmu Cricka jest obecność życia na Ziemi (pogląd powtórzony przez ewolucjonistę Davida Attenborough w jego słynnym telewizyjnym cyklu: Życie na Ziemi, wydanym też w formie książkowej) oraz domniemanie, że powstało ono wyłącznie dzięki naturalnym procesom, co prowadzi do uznania ewolucji chemicznej jako jedynej dopuszczalnej konkluzji. Ale równie dobrze (i to z dużo większym prawdopodobieństwem) otwarty umysł może wyciągnąć wniosek o projekcie! Tyle, że ten rodzaj myślenia jest w dzisiejszym świecie z punktu wykluczony i niedopuszczalny. Oczywiste staje się więc, że charakter tej debaty jest czysto religijny. Dawkins w pełni uznaje złożoność funkcjonowania komórki, lecz nie jest w stanie uniknąć pokusy usprawiedliwienia swoich religijnych poglądów:

Wyjaśnienie pochodzenia DNA (maszynerii białkowej) przez powoływanie się na nadprzyrodzonego Projektanta nie wyjaśnia niczego, gdyż niewyjaśnione pozostaje pochodzenie samego Projektanta. Musisz powiedzieć coś na kształt: „Bóg jest tu zawsze” a jeśli pozwolisz sobie na taką leniwą wymówkę, równie dobrze mógłbyś po prostu powiedzieć: „DNA jest tu od zawsze” lub „życie jest tu od zawsze” i dać już sobie z tym spokój.

R.Dawkins, The Blind Watchmaker, s.141

Tak więc Dawkins, dla wyjaśnienia powstania DNA i zakodowanej w nim informacji, odwołuje się do wiary w boginię przypadkowych mutacji! Stworzenie jest pojedynczym wydarzeniem, a wierzący chrześcijanin otwarcie głosi, że jest ono poza zasięgiem naukowych obserwacji. Dawkins i inni chcą nas przekonać, abyśmy zamienili akt stwórczy na przypadek tworzący DNA z materii nieożywionej. „To zdarzyło się(ponieważ oto tu jest!), ale nie jest to niepowtarzalne(takie przypadki nie zdarzają się znów tak często!)” Czy to jest metodologia nauki? Jak słusznie argumentował Milton, skala nieprawdopodobieństwa przypadku koniecznego dla każdego ewolucyjnego kroku jest gigantyczna, ponieważ na każdym etapie drabiny zwanej ameba-zmienia-się-w-człowieka istnieje potrzeba nie tylko zmiany w kierunku coraz większej złożoności, ale zmiana ta musi zachodzić we właściwej kolejności. Czy nie rozsądniej jest uznać z pokorą pogląd, że za tą ogromną złożonością stoi Stwórca, podobnie jak to uczynił Newton, kiedy stwierdził:

Wydaje mi się, że jestem jak chłopiec bawiący się nad brzegiem morza, biegając tu i tam za gładszym kamieniem czy ładniejszą muszelką, podczas gdy wielki ocean prawdy leży przede mną jeszcze nieodkryty. Sir Isaac Newton, Mathematical Principles of Natural Philosophy, 1687

Wilder-Smith dobrze podsumował stanowisko Dawkinsa i jemu podobnych, pisząc:

Teoria ewolucji usiłuje rozwiązać problem biogenezy i przypisać powstawanie gatunków przypadkowi i doborowi naturalnemu w kontekście zmagań o przeżycie. Przypisuje ona generowanie teleonomii(projektu) działaniom przypadkowym, nieteleonomicznym(bezładnym), co z naukowego punktu widzenia jest czystym nonsensem. Dziś jest rzeczą wprost nienaukową twierdzić, że fantastycznie obniżona entropia ludzkiego mózgu, soczewek dźwiękowych delfina czy oka skamieniałego trylobita-powstały „ot tak same”, gdyż eksperymentalnie doświadczenia pokazały, że cuda typu „ot tak” się nie zdarzają. Wyjaśniając je przypadkowością, po prostu wywieszamy naukową białą flagę. Przypadkowe powstanie mózgu czy oka w całej ich złożoności jest nie tylko naukowo nie do zaakceptowania-jest po prostu naiwne, a upieranie się przy nich jest wręcz ślepo-religijną filozofią, co również kwalifikuje to jako przesąd. A z doświadczeniami wiemy, jak trudno jest zerwać z przesądami.

Powyższy tekst to fragment książki: "Księga Rodzaju. Mit, bajka czy wiarygodny dokument?"

Stopka autorska. Prof. Andy McIntosh http://www.answersingenesis.org/home/area/bios/a_mcintosh.asp

Andy C. McIntosh is a Professor (the highest teaching/research rank in U.K. university hierarchy) in Combustion Theory at Leeds University, U.K. His Ph.D. was in aerodynamics. A number of his students later worked for Rolls Royce, designing aircraft engines.