Osa 2: Kolibakteerin sähkömoottori – haaste evoluutiolle
Prof. Matti Leisola

Suolistossa elävää kolibakteeria (Escherichia coli) liikuttaa kuusi pientä sähkömoottoria, joita mahtuisi jonoon 30.000 kappaletta millimetrin matkalle. Kukin moottori koostuu viidestä toimivasta perusosasta. Siima vastaa laivan potkuria. Sen pyöriminen synnyttää bakteeria liikuttavan työntövoiman. Siima liittyy kulmakappaleen avulla pyörimisakseliin, jota laakeri pitää paikallaan solukalvossa ja bakteerin seinässä. Rotaatioakseli ja siima pyörivät vetoproteiinin avulla. Vaikka bakteerin moottoria on tutkittu molekyylitasolla intensiivisesti, biokemistit eivät vielä ole saaneet selville sen toiminnan kaikkia yksityiskohtia. Moottoria pyörittää solukalvon yli vaikuttava 0,2 voltin protonigradientti. Pyörimisnopeus on maksimissaan 54 000 kierrosta minuutissa. Moottoreiden voimalla bakteeri liikkuu jopa 65 kertaa itsensä mittaisen matkan sekunnissa. Tämä vastaa ihmisen uintinopeutta 400 km/h. Moottorin kytkin voi tarvittaessa muuttaa moottorin pyörimissuuntaa, jos bakteerin suunnistusjärjestelmä antaa tarvittavan signaalin.

Evoluutioteorian mukaan on joskus täytynyt olla olemassa bakteeri, jolla ei vielä ollut sähkömoottoria ja siihen liittyvää ohjausjärjestelmää. Millä todennäköisyydellä bakteerimoottori syntyisi evoluutioteorian olettaman mekanismin kautta? (Alla olevat laskelmat kirjasta Evoluutio – kriittinen analyysi, Scherer, Junker, Leisola (toim.), Datakirjat, 2000, ss.129-133. www.datakirjatkustannus.fi). Moottori tarvitsee ainakin jokaisen viidestä edellä mainitusta perusosasta. Jos yksikin näistä perusosista puuttuisi, ei syntynyt rakenne kykenisi toimimaan bakteerin moottorina, eikä keskeneräisen moottorin osia tuottava bakteeri selviäisi hengissä. Se ei siis olisi enää käytettävissä tulevassa evoluutioprosessissa. Molekyylibiologisesti ei ole perusteltua olettaa, että vain nämä viisi osaa kykenisivät edes epätäydellisesti hoitamaan tehtävän, johon nykyisin tarvitaan yli 40 proteiinia. Näitä proteiineja ja niihin liittyviä säätelyelementtejä koodaaviin geeneihin kuuluu yli 60 000 emäsparia eli geneettisen kielen koodimerkkiä. Moottorin osien määrä on seuraavassa laskelmassa aliarvioitu evoluutiohypoteesin eduksi.
Toimiva moottori olisi haitallinen, jos sitä ei kyettäisi ohjaamaan. Alusta lähtien on täytynyt olla olemassa ohjausjärjestelmä, jonka on täytynyt koostua vähintään yhdestä sensoriproteiinista ja yhdestä signaalin välitysproteiinista. Tämäkin on yksinkertaistus, koska ei ole olemassa mitään molekyylibiologista syytä olettaa, että nämä kaksi proteiinia yksinään voisivat hoitaa tehtävän, johon nykyisin tarvitaan ainakin kahdeksan eri proteiinia.
Teemme jälleen yksinkertaistuksen ja oletamme, että kaikki mutaatiot tapahtuivat yhtä suurella todennäköisyydellä kuin pistemutaatiot. Oletamme lisäksi evoluutiohypoteesin hyväksi, että mutaatiotiheys oli kymmenen kertaa suurempi maapallon varhaisaikoina kuin nykyisin eli 10^–8. Jos geeni koostuu 1000 emäsparista, niin minkä tahansa mutaation todennäköisyys tässä geenissä on 1000 * 10^-8 = 10^–5.
Oletamme, että uuden toiminnan syntymiseen riittää kolme täysin mielivaltaisessa geenin kohdassa tapahtunutta mutaatiota. Oletus on ristiriidassa kaiken kokeellisen tiedon kanssa. Geenissä voi tapahtua kymmenittäin mutaatioita ilman, että sen toiminta häiriytyy. Uuden rakenteen synnyttämiseen tarvitaan paljon enemmän mutaatioita tarkasti määrätyissä paikoissa. Oletamme kuitenkin, että kolme mutaatiota riittää uuden toiminnan synnyttämiseen, koska ei tarkkaan tiedetä, kuinka monta mutaatiota todella tarvitaan ja mitkä näiden mutaatioiden yhdistelmät synnyttävät toivotun funktion. Siksi oletamme suoraviivaisesti, evoluutionäkemyksen eduksi, että kaikki mahdolliset yhdistelmät tuottavat toivotun tuloksen.
Tarvitsemme siis yhteensä ainakin 3 * 7 = 21 mutaatiota muuttaaksemme seitsemän proteiinia moottorin ja sen ohjausjärjestelmän osiksi. Näiden mutaatioiden on tapahduttava kahdentuneissa (duplikoituneissa) geeneissä, jotta normaali solun toiminta ei estyisi. Siksi tarvitsemme vielä lisäksi 7 geeniduplikaatiota. Toisistaan riippumattomat 21+7 muutosta tapahtuvat todennäköisyydellä (10^-5)²⁸ = 10^–140. Oletamme, että meret ovat olleet täynnä bakteereita koko maapallon oletetun 4,6 miljardin vuoden historian ajan. Todennäköisyys sille, että toivotut 28 mutaatiota olisivat joskus esiintyneet jossain maapallon historian 1046 bakteerista, on 10^–140 * 10⁴⁶ = 10^–94. Käytännössä näin epätodennäköistä tapahtumaa voidaan pitää mahdottomana.
Todellisuus on yksinkertaista laskelmaamme hieman monimutkaisempi. Evoluutioteoriaa suosivissa lähtö-olettamuksissa jätimme puutteellisten tietojen vuoksi huomioimatta esimerkiksi geneettisen ajautumisen, epätäydellisten moottorin osien periytymisen sekä periytyviin osiin kohdistuvat valintatapahtumat ja haitalliset mutaatiot. Näistä epävarmuustekijöistä huolimatta laskelma osoittaa, että toimivan bakteerimoottorin syntyminen evoluutiomekanismeilla sattuman ja valinnan kautta on hyvin epäuskottava tapahtuma. Makroevoluution mekanismia ei siis tunneta. Sattuma vaikuttaa aivan toiseen suuntaan eli tuhoavasti.
Yersinia pestis on läheistä sukua kolibakteerille. Se on ruttoa aiheuttava bakteeri. Sitä on aina pidetty liikuntakyvyttömänä. Geenitutkimus on osoittanut, että sillä on kaikki sähkömoottorin rakentamiseen tarvittavat geenit. Sen säätelygeenissä on tapahtunut yksi pistemutaatio. Tämä yksi virhe on tehnyt bakteerista liikuntakyvyttömän ja sen kaikista moottoriin liittyvistä geeneistä hyödyttömiä. Hyödyttömiksi tulleisiin geeneihin voi ilmestyä lisää sattumanvaraisia mutaatioita, koska valinta ei enää karsi virheitä pois. Yersinian moottorigeeneistä löytyykin kaksi muuta virhettä.
Evoluutio edellyttää uutta synnyttävää hitaasti etenevää prosessia. Kokemus osoittaa päinvastaisen prosessin olemassaolon – informaatiota menetetään sattumanvaraisissa mutaatioissa.
Molekyylitasolla toimivaa nanomoottoria on yritetty rakentaa tekniikan keinoin. Amerikkalaiselta tutkimusryhmältä (Kelly TR, De Silva H, Silva RA. Unidirectional rotary motion in a molecular system. Nature. 1999; 401:150-152) vei neljä vuotta rakentaa bakteerimoottoria paljon yksinkertaisempi 78 atomin moottori, joka kuitenkin toistaiseksi pysähtyy 120 asteen pyörähdyksen jälkeen. Hollantilaiset ja japanilaiset tutkijat (Koumura, Ziljlstra, van Delden, Harada, Feringa, Light-driven monodirectional molecular rotor, Nature. 1999; 401:152-155) ovat puolestaan kehittäneet 58 atomista koostuvan moottorin, joka pyörii taukoamatta valon fotonienergialla. Yksi kierros kestää kuitenkin useita minuutteja. Lisäksi moottori ei toimi huoneenlämmössä, vaan tarvitsee 60 asteen lämpötilan pyöriäkseen.
Kolibakteeria, jota pidetään usein primitiivisenä ja yksinkertaisena eliönä, voidaan täydellä syyllä kutsua nanoteknologin unelmaksi (www.aip.org/pt/jan00/berg.htm). Edellä kuvatun sähkömoottorin ja potkurin lisäksi sen perusvarustukseen kuuluu partikkelilaskin, nopeusmittareita ja vaihdelaatikkoja. Sen DNA:ssa on 4.639.221 koodikirjainta ja 4.288 geeniä, joista useimmat koodaavat proteiineja. Näistä vain noin 60 %:n toiminta tunnetaan.
Tämä bakteerimoottoria käsittelevä osa kirjoituksestani on sopiva päättää arvostetussa Cell-lehdessä olleeseen toteamukseen: ”Moottorin mekanismi säilyy arvoituksena…Enemmän kuin muut moottorit, flagella muistuttaa ihmisen suunnittelemaa konetta” (DeRosier D.J. , ”The Turn of the Screw: The Bacterial Flagellar Motor,” Cell, Vol. 93, 1998, pp.17-20). Ainoastaan usko darvinistiseen fundamentalismiin estää ihmistä tekemästä oikeaa johtopäätöstä.

Osa 1: Maailmankuvien kamppailu
Prof. Matti Leisola

Yhdysvallat on monessa suhteessa maailman johtava valtio. Sitä leimaa kuitenkin eräs omituisuus. Tutkimus toisensa jälkeen osoittaa, että noin 45 % amerikkalaisista uskoo Jumalan luoneen maailman ja elämän lähes nykyisen kaltaisena noin 10 000 vuotta sitten. Toiset 45 % uskoo, että Jumala ohjasi evoluutiota ja vain 10 % uskoo ateistiseen (materialistiseen, naturalistiseen) käsitykseen maapallon ja elämän historiasta. Päinvastoin kuin Suomessa näistä kysymyksistä myös keskustellaan avoimesti. Avoimesta keskustelusta seuraa, että jokaisella on mahdollisuus saada aiheesta todellista tietoa. Maamme johtava mielipiteen muokkaaja, Helsingin Sanomat, ei tällaista avointa keskustelua salli vaan on ottanut selkeän ateistisen linjan tiedeuutisissaan.

Pyrin tässä kolmiosaisessa artikkelisarjassa kertomaan aluksi aiheen taustoja, ottamaan seuraavaksi konkreettisen esimerkin darvinistisen näkemyksen ongelmista ja kuvaamaan lopuksi miten vakaumuksellinen darvinisti suhtautuu kehitysoppia vastaan suunnattuun arvosteluun. Varsinainen taistelurintama asettuu linjalle naturalismi vai teismi. Onko elämä syntynyt pelkästään luonnollisten prosessien seurauksena vai onko elämä luotu tiettyä tarkoitusta varten. Kumpikin näkemys sisältää monia erilaisia käsityksiä siitä miten elämä on kehittynyt tai luotu. Näitä näkemyksiä on koottu oheiseen listaan.

Erilaisia näkemyksiä elämän synnystä ja kehityksestä:

Neodarwinismi: Biologisen maailman hidas kehittyminen alkusolusta nykyiseen monimuotoisuuteen mutaatioiden ja valinnan seurauksena.

Punktualismi: Nopea kehitys pienissä reunapopulaatioissa. Teoria pyrkii selittämään hitaan kehityksen todisteiden puuttumisen fossiiliaineistossa.

Neutraaliteoria: Evoluutiota ei ohjaa valinta vaan täysin sattumanvaraiset mekanismit.

Panspermia: Elämä on tullut ulkoavaruudesta, koska se on liian monimutkaista syntyäkseen maapallolla kemiallisten prosessien seurauksena.

Kreationismi: Luominen tapahtui Raamatun luomiskertomuksen kuvaamalla tavalla. Biologinen maailma on luotu suhteellisen vähän aikaa sitten nopeasti ja valmiina. Vedenpaisumus selittää oleelliset geologiset tapahtumat.

Intelligent Design: Älyllinen suunnittelu luonnossa on havaittavissa tieteellisin menetelmin. Näkemys ei ota kantaa siihen, kuka suunnittelija on.

Intelligent design liike on saanut hyvin paljon huomiota osakseen. Yli 700 eri alojen tutkijaa on julkisesti ilmaissut tyytymättömyytensä darvinismiin. Liikkeestä on kirjoitettu etusivun artikkeleita esimerkiksi New York Times -lehdessä huhtikuussa 2001 ja Los Angeles Times -lehdessä maaliskuussa 2001. Oma lehdistömme on pitänyt meitä täydellisessä uutispimennossa näistä merkittävistä tapahtumista. Seuraavassa on lyhyesti esitelty eräitä liikkeen edustajia ja heidän ajatteluaan.

Fysikaalisen kemian professori Charles Thaxton kirjoitti vuonna 1984 yhdessä Walter Bradleyn ja Richard Olsonin kanssa kirjan ”The Mystery of Life’s Origin” – Elämän Alkuperän Salaisuus. He osoittavat, että elämän synty on ainutkertainen historiallinen tapahtuma, jota ei voi tieteen keinoin tutkia. Meillä ei ole heidän mukaansa mitään perusteita uskoa, että elämä voisi syntyä aineen ominaisuuksista käsin ilman ohjausta.

Australialainen molekyylibiologi Michael Denton kirjoitti vuonna 1985 kirjan ”Evolution – a Theory in Crisis” – Evoluutio – Teoria Kriisissä. Denton osoittaa miten elämä ei suostu taipumaan darvinistiseen malliin ja miten evoluution todisteet ovat kauttaaltaan hataria. Denton ihmettelee miten niin heikolla perustalla seisova teoria on voinut mullistaa koko länsimaisen ajattelun.

Vuonna 1991 rikosoikeuden professori Phillip E. Johnson julkaisi kirjan nimeltä ”Darwin on Trial” – Darwin tuomiolla. Johnson osoittaa miten darvinismin voima ei ole todisteissa vaan naturalistisessa filosofiassa. Johnson on kirjoittanut useita kirjoja, joissa hän hyvin perustellen kritisoi tieteen perustana olevaa naturalismia. Hänen yleistajuinen kirjansa ”Evoluution Maailmankuva” julkaistiin suomeksi vuonna 2000.

Biokemian professori Michael Behe kirjoitti vuonna 1996 kirjan ”Darwin’s Black Box” – Darwinin Musta Laatikko. Behe osoittaa miten biologinen maailma koostuu molekyylikoneista, joita hän kutsuu redusoimattoman monimutkaisiksi. Tällä hän tarkoittaa, että niitä ei ole mahdollista yksinkertaistaa tai ne menettävät toimintakykynsä. Hän ottaa esimerkiksi veren hyytymisen, näköaistin ja bakteerin sähkömoottorin ja vertaa niitä rotanloukkuun. Rotanloukku, joko toimii tai ei. Ei ole mahdollista rakentaa rotanloukkua tai biologisia koneita pienin askelin. Behe osoittaa, että evoluutiota koskeva kirjallisuus keskittyy selittämään miten biologinen kone voi muunnella – ei miten se on voinut syntyä. Behen toinen kirja – ”The Edge of Evolution” – osittaa miten darvinistisen mekanismin luomisvoima rajoittuu hyvin kapealle alueelle.

Matemaatikko ja filosofi William Dembski julkaisi vuonna 1998 kirjan “The Design Inference” – Johtopäätöksenä suunnittelu. Hän antaa Behen näkemyksille tilastomatemaattisen tulkinnan ja kehittää suodattimen, jolla voidaan erottaa suunniteltu sattumanvaraisesta. Dembskin vuonna 1999 ilmestynyt kirja ”Intelligent Design” –Älykkään suunnitelman idea on julkaistu suomeksi. Dembskin käyttämä käsite ”spesifinen kompleksisuus” kertoo biologiaan sovellettuna, että biologinen informaatio ja biologiset koneet ovat suunnittelun tulosta. Dembski perustelee näkemyksiään vielä syvällisemmin äskettäin ilmestyneessä kirjassaan ”No Free Lunch” – Ei Ilmaisia Lounaita.

Biologi Jonathan Wellsin kirja ”Icons of Evolution” – Evoluution Ikonit, käy läpi tärkeimmät evoluution todisteet. Wells osoittaa, että koulussa mieliimme iskostetut kuvat elämän syntyä matkivasta laitteistosta, eri eläinten sikiön kehityksen samanlaisuudesta, perhosten värimuuntelusta, elämän sukupuusta, lentoon lähtevistä dinosauruksista, lintujen nokan koon muuntelusta, hevosen ja ihmisen kehityssarjoista ym. ovat joka suoria valheita, harhaanjohtavia ja parhaimmillaankin todiste jostain muusta kuin todellisesta makroevoluutiosta.

Mikrobiekologian professori Siegfried Scherer on lähes 20 vuoden ajan kehitellyt yhdessä Reinhard Junkerin ja lukuisien muiden tutkijoiden kanssa kirjaa ”Evolution – ein kritisches Lehrbuch”, joka ilmestyi suomeksi vuonna 2000 nimellä Evoluutio – Kriittinen analyysi. Kirja on perusteellinen katsaus evoluutioteorian biologisiin ja paleontologisiin ongelmiin. Kirjan pitäisi kuulua jokaisen lukiolaisen perusvarustukseen. Se tasapainottaa lukion biologian opetuksen yksipuolista evoluutioteoriaa koskevaa aineistoa.

Yhteistä kaikille edellä mainituille tiedemiehille on tieteellinen evoluutioteorian kritiikki. Kaikille aiheesta kiinnostuneille ja englanninkieltä taitaville suosittelen seuraavia evoluutiokriittisiä internet-sivuja: www.arn.org, www.discovery.org, www.icr.org. Saksankielellä löytyy seuraavalta sivulta aineistoa www.wort-und-wissen.de . Taiteilija Kimmo Pälikkö on kirjoittanut aiheesta nasevia kirjoituksia, jotka löytyvät osoitteesta www.taustaa.fi.

Alla St. Andrewsin yliopiston kemian professori John Waltonin luento abiogeneesistä. Alkusolun synty näyttää olevan mahdotonta ilman älykästä suunnittelua.

The Origin of Life from Phil Holden on Vimeo.

Lisätietoa asiasta suomeksi http://apologetiikkawiki.fi/Abiogeneesi

Tieto lisääntyy. Ja tietämisen halu lisääntyy. Ihminen joka haluaa tietää paljon, ei enää ehdi tarkistaa tietonsa perusteita. Hän luottaa auktoriteetteihin. Tästä seuraa, että aikamme ihmisten ajattelu on täynnä myyttejä, joihin uskotaan koska niitä kuulee usein eikä niitä kyseenalaisteta julkisessa keskustelussa. Kasvatuksen teorian ja tradition professori, filosofi, Tapio Puolimatka on juuri oikea henkilö paljastamaan oman kulttuurimme myyttejä, joille olemme usein itse sokeita. Trilogiansa kolmannessa osassa hän keskittyy joihinkin tieteeseen liittyviin myytteihin ja erityisesti evoluution ympärillä käytyyn keskusteluun ja sen oletuksiin.

Myös tieteen historian ja olemuksen suhteen ajattelumme on osin myyttistä. Olemme uskoneet osin myyttisiä ja vähintäänkin yksinkertaistavia kertomuksia siitä miten tiede syntyi ja mitä tiede on. Nämä myytit ovat kulttuurissamme tyypillisesti materialistisia ja tiedeuskoisia. Materialistit ja tiedeuskovaiset tietysti hyväksyvät nämä myytit huomaamattaan ja saattavat siten esittää tieteen tuloksina omia uskomuksiaan, jotka kuitenkin ovat vailla empiirisiä perusteita. (Skepsis ry ja valikoivat vapaa-ajattelijat ovat tästä malliesimerkkejä.)
Lue loppuun →