Neexistují důkazy o tom, že by bylo dost času na evoluci

Neexistují důkazy o tom, že by bylo dost času na evoluci

Dr. Lee Spetner

Z www.trueorigin.org přeložil M. T. – 3/2012.

Ve zkratce: Před časem byl podniknut pokus o vyřešení problému, kterým se do této doby nikdo nezabýval, a sice odhadnout čas nutný pro evoluci; příslušný tým došel k závěru, že času bylo spousta. Výsledek by to byl významný, kdyby ovšem nešlo o chybnou kalkulaci. Ukazuje se, že předpoklady, na kterých byl založen zmíněný model evoluce, byly nesprávné, a učiněný závěr je proto neopodstatněný.

Standardní neodarwinovská teorie vysvětluje evoluci jako výsledek dlouhých řad náhodných mutací podmíněných přírodním výběrem. Náhodná povaha tohoto základního mechanizmu způsobuje, že jsou evoluční události vnímány jako náhodné. Celou teorii tedy musíme vyhodnotit tak, že odhadneme pravděpodobnost každé takové události. Takovouto kalkulaci pravděpodobnosti k ospravedlnění neodarwinovských tvrzení však dosud nikdo neprovedl.

Wilf & Ewens¹ [W&E] se nedávno pokusili podobnou kalkulaci provést, jejich pokus však nebyl úspěšný. Jejich model evolučního procesu nevzal v úvahu některé důležité rysy evoluce, což závěry obou badatelů znehodnotilo. Pracovali totiž s genomem sestávajícím z L lokusů (genů), a s evolučním procesem, ve kterém nakonec všechny alely na zmíněných lokusech zmutují, takže konečný genom bude „nadřazenější“ či „modernější“. Uvažovali pak o K^-1 jako části potenciálních alel na veškerých genových lokusech, které byly těmi, které vytvořily „nadřazený“ genom. Modelovali evoluční proces jako náhodné sestavování písmen do slov. Slovo má L písmen z abecedy tvořené K písmeny. V každém kole náhodného sestavování mohou být všechna písmena zaměňována a může tak být vybráno „nadřazené“ písmeno s pravděpodobností K^-1.

Na počátku si oba badatelé stanovili dva cíle své studie, přičemž nedosáhli ani jednoho z nich. Prvním cílem bylo „zjistit, proč je model evoluce, často užívaný k diskreditaci Darwina proto, že vede k závěru, že ‚nebylo dost času‘, nevhodný.“ Jejich druhým cílem bylo „nalézt matematické vlastnosti modelu přiměřenějšího“. „Nevhodným modelem“ byl podle jejich názoru model takovýto:

„Paradigma užívané v chybné argumentaci je často formálně vyjádřeno takto: Předpokládejme, že se snažíme najít konkrétní neznámé slovo o L písmenech; každé písmeno bylo přitom vybráno z abecedy obsahující K písmen. Ono neznámé slovo chceme najít v řadě kol hádání, která písmena ho tvoří. Jedno kolo sestává z hádání všech písmen slova tak, že vybíráme v případě každého písmene náhodně vybrané písmeno z abecedy. Nenajdeme-li správné slovo, zkoušíme sestavit novou sekvenci, a celá procedura pokračuje tak dlouho, až najdeme sekvenci správnou. V tomto paradigmatu činí průměrný počet kol hádání potřebný k nalezení správné sekvence skutečně K^L.“

Tito badatelé neudali, kde se s kritizovaným modelem seznámili, a pokud vím, žádný významný člověk nikdy nepřišel s takovým modelem evolučního procesu, který by „diskreditoval“ Darwina. Podobný model ovšem na druhou stranu skutečně zkoušeli vypracovat mnozí vědci, ale nikoli pro evoluční proces, nýbrž pro samovolný vznik života [např.²], kde je tato snaha opravdu vhodná. Prvního cíle se tedy badatelům dosáhnout nepodařilo.

Pak popsali svůj vlastní model, který nazvali „vhodnějším modelem“. Na základě tohoto modelu pak došli k závěru, že průměrná doba, která je k dispozici pro evoluci, roste v poměru K log L, na rozdíl od K^L u „modelu nevhodného“. První model pak nazvali „sekvenčním“, a prohlásili, že jejich „správnější“ model evoluce je „analogický“. Jejich charakterizace zmíněných dvou modelů jako „sekvenčního“ a „analogického“ je ovšem chybná. Evoluce je sekvenčním procesem, nikoli procesem analogickým, ale pro jejich model prvního, čili „nevhodného“ procesu by se spíše hodilo označení „simultánní“ než „sekvenční“, protože k výběru sekvence (ať už nukleotidů či aminokyselin) tam dochází simultánně. Model, který nazvali „vhodnějším“, vypadá pak takto:

„Poté, co jsme zkusmo dosazovali písmeno po písmenu, až jsme vyzkoušeli všechna, řekne nám cosi, která (pokud vůbec nějaká) ze zkoušených písmen jsou správná, a pak tahle písmena v procesu zachováme. Druhé kolo hádání už pracuje pouze s nesprávnými písmeny zbylými po kole prvním, a tak dále. Tahle procedura napodobuje ‚analogii‘ evolučního procesu.“

W&E se mýlili v názoru, že evoluční proces probíhá v analogii – probíhá v sekvenci. K vzácné adaptivní mutaci může snad dojít na lokusu genomu gamety nějakého jedince, mutace se projeví v genomu jediného příslušníka další generace, a příští generace ji pak prostě zdědí. A pokud zmíněná mutace zaručí uvedenému jedinci výhodu vedoucí k tomu, že bude mít víc potomstva než jeho nezmutovaní současníci, bude zde tendence, že reprezentantů nového genomu bude v populaci stále více (exponenciální řadou), až eventuálně zcela převládnou.

Označme nyní p jako pravděpodobnost, že se v určité generaci (1) vyskytne u nějakého jedince v populaci adaptivní mutace a (2) že jedinci se zmutovaným genomem nakonec v téhle populaci převládnou. Splní-li se obě uvedené podmínky, pak můžeme konstatovat, že došlo k jednomu evolučnímu kroku. Průměrná čekací doba na to, že se zmíněná mutace vyskytne, činí 1/p (3). Poté, co se přínosná adaptivní mutace v populaci prosadila, může výskyt další adaptivní mutace odstartovat krok další. Za L takových kroků se L nových alel integruje do průměrného genomu populace. K těmto krokům dochází postupně a průměrná čekací doba na L takových kroků činí prostě L násobek čekací doby na jeden z nich čili L/p. Takže počet generací nutných ke změně L alel je v L lineární, a nikoli logaritmický, jak soudí na základě chybné analýzy W&E.

Slabiny analýzy W&E vyplývají z chybných předpokladů, na kterých je jejich model založen. „Slovem“, které je cílem jejich skládačkové hry, je totiž míněna sada genů v genomu, a „písmeny“ jednotlivé geny. Jedno kolo hádání představuje jednu generaci. Uhodnutím správného písmene je pak míněn výskyt potenciálně adaptivní mutace v konkrétním genu u některého jedince v populaci. V jejich abecedě je K písmen, takže pravděpodobnost, že uhodneme správné písmeno, činí K^-1. W&E napsali, že

1- (1 – 1/K)^r

je pravděpodobnost, že uhodneme správně první písmeno slova za méně než r kol hádání. Jde přitom samozřejmě rovněž o pravděpodobnost, že uhodneme i všechna další konkrétní písmena. Pak W&E napsali, že

[1- (1 – 1/K)^r]^L

je pravděpodobnost, že uhodneme všechna písmena L za ne více než r kol. Událost, jejíž pravděpodobnost ve shora uvedených dvou rovnicích je prioritní, je fakt, že za r kol uhodneme alespoň jedno písmeno. To odpovídá výskytu jedné adaptivní mutace u některého jedince v populaci. Prioritní událostí druhé rovnice je výskyt L takových písmen. Z těchto jmenovaných pravděpodobností vysvítá, že podle W&E v každém kole hádání budeme mít maximální štěstí a uhodneme co nejvíce správných písmen. Počet uhodnutých písmen ve všech kolech zůstává tedy konstantní, a hádání vybírá v dalších kolech už jenom ze zbylých písmen.

Jejich model vůbec nepřipomíná přírodní výběr. Podle něj se snad může v jedné generaci vyskytnout určité množství potenciálně adaptivních mutací, každá z nich přitom nejpravděpodobněji u jiného jedince. W&E postulují, že tyhle mutace v populaci setrvají a už se dále nemění. V rozporu s jejich záměrem není však taková událost ještě evolucí, protože k mutacím došlo pouze u jednotlivců, a nestaly se vlastnictvím celé populace. Navíc ignorovali W&E důležitý fakt, že u jediné mutace, byť by měla vysoký selekční koeficient, je vysoká pravděpodobnost, že vinou náhodných jevů zmizí (2). A umožnili další mutace jen na těch lokusech, které ještě nezmutovaly do „vyvinutější“ formy. Není jasné, zda předpokládali, že zmíněné mutace jsou zakázány v již zmutovaných locích pouze u těch jedinců, kteří mají mutaci, či rovněž u jiných jedinců. Ignorovali fakt, že k evoluci nedojde, dokud adaptivní mutace v populaci nepřevládne, a nestane se tedy jednou z jejích vlastností. Jejich hra na hádání písmen je spíše parodií evolučního procesu než jeho modelem. Ani druhého svého cíle tedy nedosáhli.

Takže jejich závěr, že „pro evoluci je spousta času“, je neopodstatněný. A stále nikdo nepropočítal pravděpodobnost evoluce, takže evoluční teorie zůstává viset ve vzduchoprázdnu.

Odkazy

1. Wilf, H. S. & Ewens, W. J. (2010) There’s plenty of time for evolution. Proc Natl Acad Sci USA 107 (52): 22454-22456.
2. Hoyle, F. and N. C. Wickramasinghe, (1981). Evolution from Space, London: Dent.
3. Ignoruji generace potřebné pro úspěšnou adaptivní mutaci, aby se rozšířila v populaci. Tyto generace se musejí přičíst k času čekání na událost, při které dojde k úspěšné adaptivní mutaci.
4. Fisher, R. A. (1958). The Genetical Theory of Natural Selection, Oxford. Second revised edition, New York: Dover. [First published in 1929]