Pseudovetenskaplig evolutionskritik

av Dan Larhammar, Daniel Ocampo Daza och Tomas Bergström

Under den sensationella rubriken Evolutionsteorien får allt svagare stöd hävdar tre fellows vid den kristna tankesmedjan Claphaminstitutet att slumpmässiga mutationer inte kan en ha roll i en ”framåtriktad evolution”. De försöker i stället ge intryck av att evolutionen följer en plan. I artikeln avslöjar författarna Sture Blomberg, Per Hoverstam och Ivar Gustafsson så grundläggande missuppfattningar om både evolutionen och arvsmassan (genomet, d.v.s. cellernas DNA) att deras text blir en oavsiktlig parodi på religiös fanatism.

Till att börja med har inte evolutionen någon riktning – begreppet ”framåtriktad evolution” existerar inte inom biologin. Evolution innebär helt enkelt förändringar i arvsmassan under generationernas gång. Dessutom ändras ständigt miljön, ibland hastigt och ibland långsamt. Därmed ändras förstås livsförutsättningarna varför några av de ärftliga egenskaper som är gynnsamma under viss period ofta inte är det under en annan period. Det naturliga urvalet gör att individer med vissa arvsanlag har större framgång än andra när det gäller att få avkomma. Deras gener kommer att bli vanligare i nästa generation.

Ibland uppstår nya gener och nya funktioner, ibland går funktioner förlorade vilket det finns otaliga exempel på inte minst i människans eget genom. Därmed inte sagt att det naturliga urvalet är den enda evolutionära mekanismen. Författarnas formulering om ”survival of the luckiest” är fullt förenlig med evolutionen. I situationer där slumpmässiga skeenden som naturkatastrofer kraftigt reducerar en population, så kallade genetiska flaskhalsar, kan ofördelaktiga mutationer få kraftigare spridning inom arten. Det finns många exempel på arter som har genomgått sådana flaskhalsar, till exempel gepard, Galapagossköldpadda och panda.

Mutationer delas av författarna in i makromutationer (vilket de hävdar gäller intervallet ett tusen till en miljon nukleotider) och punktmutationer (en enda nukleotid). Man undrar förstås som läsare varför de valt att ignorera alla mutationer som omfattar mellan en och tusen nukleotider liksom alla de förändringar som omfattar hela arvsmassan och därmed omfattar mycket mer än en miljon nukleotider. I själva verket finns mängder av skillnader i arvsmassan mellan både individer och arter som ligger i det intervall som författarna inte beaktar. Viktigare är att det inte finns någon självklar överensstämmelse mellan förändringarnas omfattning och de konsekvenser detta får för individen. Punktmutationer kan vara dödliga om de drabbar en viktig position i arvsmassan medan en fördubbling av hela genomet eller miljontals nukleotider kan passera tämligen obemärkt i vissa arter.

Det stämmer att de allra flesta mutationer inte kommer att vara gynnsamma, detta är inte på något sätt oförenligt med evolutionsteorin vilket författarna verkar antyda. Däremot vore det oförenligt med att en allsmäktig och perfekt Gud i detalj styrde genetiska förändringar för att arter ska utvecklas i en given riktning. Evolutionsforskningen  kan förklara hur slumpmässiga händelser ibland kan resultera i fenotypiska förändringar som ökar sannolikheten för att individens avkommor ska kunna fortplanta sig. Det är detta som är grunden till det naturliga urvalet.

De konkreta exemplen på gynnsamma förändringar i arvsmassan är talrika: En kopiering av genen som möjliggör rött färgseende har kopierats i primaternas evolution. Detta följdes av punktmutationer som ändrade ca trettio nukleotider i genen varav tre ledde till den förskjutning i färgseendet som gett oss egenskapen att skilja grönt ljus från rött. Andra genkopieringar har gett oss gener som blivit specialiserade på funktioner antingen under embryonalutvecklingen eller efter födelsen, t.ex. olika varianter på globiner som transporterar syre och koldioxid. En kopia av den ursprungliga genen för tillväxthormon produceras hos primater i den gravida mammans placenta.

De största tänkbara förändringarna i arvsmassan, fördubblingar av hela genomet, är mycket vanliga hos växter. För bara nio månader sedan bekräftades att ryggradsdjurens arvsmassa också fördubblats, dessutom två gånger, innan deras framgångsrika diversifiering tog sin början för ca 450 miljoner år sedan. De omfattande genkopieringar som därvid ägde rum möjliggjorde att många av genkopiorna kunde bli mer specialiserade och leda till nya funktioner. För att återigen exemplifiera med synsinnet så ledde många av dessa genkopieringar till att ögats tappar och stavar kunde bli specialiserade på färgseende respektive ”mörkerseende” (d.v.s. seende i mycket svagt ljus). Den ljusreceptor som finns i stavarna blev biokemiskt mycket stabilare tack vare framför allt två punktmutationer vilka möjliggör dess höga känslighet för ljus. Det finns också en kvantitativ aspekt. En extra kopia av en gen kan ge högre dos av sin produkt vilket kan resultera i snabbare tillväxt eller ändrad storlek av hela organismen eller delar av den, eller snabbare nedbrytning av giftiga ämnen i födan.

En av de forskare som citeras av Blomberg et al. är Motoo Kimura. Dennes största vetenskapliga insats, upptäckten att en stor andel av mutationerna i arvsmassan är neutrala (d.v.s .varken gynnsamma eller ogynnsamma), visade sig delvis hänga ihop med att en mycket stor andel av genomet inte ger upphov till några produkter. Detta gäller 98–99 % av genomet hos däggdjur. Det som Kimura fick Darwin-medaljen för var just upptäckten att slumpmässiga händelser påverkar evolutionshastigheten.

Författarna skriver att trots att endast 1–2 % av genomet ger upphov till produkter så transkriberas en stor andel, över 50 %, till RNA. Men återigen ignoreras de viktiga biologiska och kvantitativa aspekterna, nämligen att detta icke-kodande DNA transkriberas i betydligt färre kopior än själva generna. En mycket enkel förklaring till detta är att det förmodligen skulle kosta en levande organism alltför mycket energi att ha mekanismer som garanterar en absolut nollnivå för sådan transkription. Dessutom vimlar vår arvsmassa av ”parasitiska” DNA-segment som har RNA som ett led i sina ”livs”-cykler och som sprider sig genom att själva förorsaka sådan ”läckage”-transkription. En intressant konsekvens av detta läckage är att det kan möjliggöra uppkomst av nya gener.

En djärv hypotes framförs av författarna när de hävdar att: ”Det finns mycket som tyder på att en organism faktiskt är mer komplex ju mer ’skräp-DNA’ genomet innehåller.” Bland de mest komplexa genom som är kända finns exempelvis en salamander med ett genom som är 40 gånger så stort som människans. En vanlig gran har ett genom som är sex gånger så stort som vårt. Det finns till och med encelliga organismer, dinoflagellater, vars genom är mer än 25 gånger större än människans. Vi som är evolutionsbiologer har förstås inget principiellt emot hypotesen att en gran är mer komplex än en människa men vi ser med spänning fram emot hur fellows på Claphaminstitutet kommer att reagera på denna tanke från Blomberg och medförfattare.

Lustigt nog citerar Blomberg et al. till stöd för sin argumentation två författare med diametralt motsatta åsikter i frågor som är centrala för diskussionen. Den ene av dessa, den amerikanske växtgenetikern John Sanford, tror att jorden är ung, under 100 000 år, och förnekar släktskap mellan arter. Den andre, paleontologen Simon Conway Morris, accepterar en gammal jord och evolutionära släktskap mellan arter men tror att evolutionen på något sätt varit styrd att gå i vissa riktningar. Det framgår inte om artikelförfattarna ansluter sig till Sanfords extremistiska pseudovetenskap eller om de accepterar att evolutionen har ägt rum under 4,5 miljarder år, men med tillägget att den varit styrd av deras gud.

”Stavfel i en bok förbättrar aldrig informationen” raljerar Blomberg och hans medförfattare. Ibland har exempelvis enzymer fått mutationer som fördärvar deras enzymatiska funktioner, men mutationerna har i stället i flera fall lett till att enzymerna har blivit oerhört stabila och de har därmed kunnat selekteras för användning i ögats lins som har låg biokemisk omsättning. Ibland verkar sådana stabiliserande mutationer ha skett efter att genen ifråga kopierats.

Författarna verkar ha blivit låsta av sin metafor att likna arvsmassan vid bokstäver, ord och meningar. I själva verket handlar det om molekyler som deltar i biokemiska processer. Att beskriva evolutionen som en helt slumpmässig process där mutationer skulle förstöra arvsmassans ”mening” är därför djupt missvisande. Författarnas definition av den biologiska informationen i arvsmassan är från början gjord så att den ska bekräfta anspråket på ändamålsenlighet och intelligent inverkan. Det talar sitt tydliga språk att termen ”biologisk information” är vida spridd i kreationistiska kretsar och knappt går att finna i vetenskapliga texter om arvsmassan och evolutionen.

Dessutom kan ”stavfel” på ett oerhört tydligt sätt vittna om gemensamt ursprung, särskilt de mutationer som gjort att vissa gener förlorat sina funktioner, nämligen i så kallade pseudogener. Blomberg et al. nämner pseudogener men utan att ta upp deras enorma beviskraft när det gäller gemensamt ursprung och slumpmässiga mutationer. Faktum är att människans genom har ungefär lika många pseudogener som fungerande gener, ca 20 000 av vardera. Därtill finns i vår arvsmassa en miljon kopior av ett litet DNA-segment på 300 nuleotider som i många olika vågor kopierats och spritts i genomet. Dessa utgör på sätt och vis också ett slags pseudogener vilkas andel av genomet är långt större än de fungerande genernas andel.

Bland de mest uppenbara av alla pseudogenerna finns en rad fascinerande exempel. Vi människor har fler än 400 pseudogener för doftreceptorer, d.v.s. ungefär lika många trasiga gener som vi har fungerande gener för doftreceptorer. Andra välkända pseudogener som finns i hela mänskligheten, liksom i våra närmaste släktingar bland primaterna, har inneburit förlust av förmågan att på egen hand tillverka C-vitamin (vilket nästan alla andra däggdjur kan göra) eller förmågan att bryta ned de produkter som leder till smärtsam gikt. Flera av de mutationer som förorsakat dessa förluster är exakt desamma i oss människor som hos våra närmaste släktingar. Den enklaste förklaringen till detta är att mutationerna inträffade i den gemensamma föregångaren och sedan ärvdes till både människor, schimpanser, gorillor m.fl. Även förmågan att känna de doftsignaler som förmedlas av feromoner har vi en gång haft men förlorat för några tiotal miljoner år sedan. Nyligen upptäcktes i människans arvsmassa till och med små fragment av de gener som i våra avlägsna förfäder användes vid äggläggning. Näbbdjuret som ännu i dag lägger ägg har fortfarande kvar en av dessa gener.

Om Blomberg et al. vill hävda att mutationer som leder till pseudogener inte är slumpmässiga utan har uppstått genom en ”djup underliggande strävan” eller ”ett bakomliggande syfte” så är det kanske inte en alltför spekulativ gissning att detta bakomliggande syfte i deras föreställningsvärld stavas Gud. För att förstå den rikliga förekomsten av pseudogener framstår i så fall två tänkbara egenskaper hos denne Gud: antingen är vederbörande kolossalt slarvig som gör fel oftare än det blir rätt (fler pseudogener än fungerande gener). Med andra ord, vi människor och andra levande varelser är exempel på mer eller mindre misslyckade halvfabrikat i Gudens gen-verkstad (ointelligent design). Eller så är denne Gud en cyniker som retsamt nu låter oss bli varse att vi en gång haft många användbara egenskaper som guden senare berövat oss (till exempel att lägga ägg), men låtit resterna av dessa gener ligga kvar som en påminnelse om hur vi människor bestraffats. Men varför i så fall bestraffa schimpanser och gorillor på exakt samma sätt? Det är märkligt att vissa människor kan känna en så oresonlig drift att tro på ett påhittat väsen med sådana djävulska egenskaper.
[Urspungligen publicerad på  http://www.newsmill.se.]