“Genesis & Yaradılış & Təkamül: Həqiqətin Axtarışında” [Kitab Analizi – 3: Təsadüfi Mutasiyalar]

Posted by Organic Elm 3 il əvvəl 383 baxış 19 dəq. oxuma

Təkamülçü bioloqlara görə yer üzündə həyat yaranan kimi darvinist təkamül vəziyyəti ələ aldı və nəticədə bu gün müşahidə etdiyimiz böyük canlı müxtəlifliyini meydana gətirdi. Standart yanaşmaya görə təsadüfi mutasiya və təbii seleksiya prosesi bu mürəkkəbliyi kiçik mutasiyalar ilə addımbaaddım əmələ gətirdi. Həyatın bütün kompleks xüsusiyyətləri  canlı orqanizmlərin DNT-sində kodlaşdırıldığı hesab olunur. Beləliklə, yeni xüsusiyyətlər yaranması üçün də DNT-nin genetik kodunda yeni məlumatların yaranması tələb olunur. Darvin nəzəriyyəsinin tələb etdiyi kimi, zəruri olan informasiya idarə olunmayan, addımbaaddım əldə oluna bilinərmi?

Demək olar hər kəs qəbul edir ki, təkamül yolunda atılan hər bir addım sağqalma mübarizəsində üstünlük verirsə, o zaman darvinist təkamül daha yaxşı işləmə tendensiyası göstərir. Darvinizm tənqidçisi Michael Behe qeyd edir ki, “bir neçə qabiliyyət qazandırmaq üçün yalnız bir mutasiyaya ehtiyac olarsa, darvinist təkamülə görə onu əldə etmək elə bir ciddi problemlə üzləşmir.” 1 Lakin funksional bir üstünlük əldə etmək üçün birdən çox mutasiyanın eyni vaxtda baş verməsi lazım gəldikdə darvinist təkamül ilişib qalır. Behe’nin də izah etdiyi kimi, “Birdən çox (mutasiya) lazım olarsa, bütün doğru olanları əldə etmək ehtimalı qat-qat azalır.” 2

Lehigh Universitetində biokimya üzrə professor olan Behe həyatda qalma üstünlüyü vermək üçün orqanizmin ehtiyac duyduğu bir sıra yeni mexanizm hissələrinin  bir anda mövcud olduğunu təsvir etmək üçün “ixtisar oluna bilinməz mürəkkəblik” terminini tətbiq etdi. Behe’yə görə bu cür mexanizmlər darvinist təkamülün tələb etdiyi kimi addım-addım inkişaf edə bilməz. Nəticədə təsadüfi mutasiya və idarəolunmayan təbii seleksiyanın ixtiasar oluna bilinməz mürəkkəb quruluşlar yaratmaq üçün lazım olan genetik məlumatı yarada bilməyəcəyini müdafiə edir. Bunun üçün çoxlu sayda sinxron mutasiya tələb olunur, bunun isə baş vermə ehtimalı olduqca azdır. 

Bu problemi yalnız Darvinizmin tənqidçiləri müşahidə etmir. ABŞ Milli Elmlər Akademiyasının nüfuzlu jurnalında (PNAS)  tanınmış bir təkamülçü bioloq öz məqaləsində “bir sistemin bütün komponentlərinin eyni vaxtda ortaya çıxmasının inanılmaz olduğunu” qəbul edir.3 Eyni şəkildə Darvinizmin qəti müdafiəçisi olan Chicago Universitetindən təkamülçü bioloq Jerry Coyne`ə görə “təbii seleksiya aralıq mərhələlərin orqanizmə xalis fayda verməcəyi hər hansı bir xüsusiyyət yarada bilməz.”4 Hətta Darvin belə “Növlərin Mənşəyi” adlı kitabında bu problemi intuitiv olaraq qəbul edirdi:

“Çoxsaylı, ardıcıl, kiçik dəyişikliklər nəticəsində meydana gəlməyən hər hansı bir mürəkkəb orqanın mövcud olduğu nümayiş olunsa, mənim nəzəriyyəm tamamilə çökər.”.5

Darwin və Coyne kimi təkamülçü elm adamları Darvin seleksiyasının hər hansı bir real vəziyyətdə bloklandığının onlara məlum olmadığını iddia edirlər. Lakin prinsip etibarı ilə  darvinist təkamülün nəzəri məhdudiyyətlərini qəbul edirdilər: əgər bir xüsusiyyət “çoxsaylı, ardıcıl, kiçik dəyişikliklər” ilə qurula bilməzsə və “aralıq mərhələlər orqanizmə xalis fayda gətirməzsə”, o zaman Darvinist təkamül “tamamilə pozulur”.

Problemlər realdır. Müasir biologiya getdikcə bioloji mürəkkəbliyin darvinist təkamülün məlumat yaratma qabiliyyətini üstələdiyi daha çox nümunə aşkar etməyə davam edir.

Molekulyar Maşınlar

Michael Behe “Darwin’s Black Box” adlı kitabında orqanizmdə hər hansı bir funksiya yerinə yetirmək üçün bir çox hissəsinin eyni anda mövcud olmasını tələb edən molekulyar maşınlardan bəhs edir. Behe`nin ən məşhur nümunəsi bakteriya qamçısı olan flagellumdur. Flagellum qamçıları maye mühitdə qida tapmaq üçün bakteriyaların quyruq hissəsində işləyən mikromolekulyar fırlanan bir mühərrikdir. Bu baxımdan flagellumun rotor, stator, oymaq, pərvanə, əyləc və mufta da daxil olmaqla mühəndislərə tanış olan bir çox hissəni özündə cəmləşdirən və insanlar tərəfindən hazırlanan bəzi mühərriklərə bənzər bir dizaynı var. Bir molekulyar bioloqun Cell jurnalında yazdığı kimi, “Flagellum digər mühərriklərdən daha çox insan tərəfindən hazırlanmış bir mühərrikə bənzəyir.”6 Lakin bu maşınların enerji səmərəliliyi insanlar tərəfindən istehsal olunan hər bir şeyi üstələyir: eyni məqalədə bakterial flagellumun effektivliyi “% 100 ola bilər.” deyə qeyd olunub. 7

Bakteriyanın flagellum qamçısı

Bir çox flagellum növləri var, lakin onların hamısı müəyyən əsas komponentlərdən istifadə edirlər. Nature Review Microbiology jurnalının bir məqaləsində deyildiyi kimi, “bütün (bakterial) flagellumlar konservləşdirilmiş bir əsas protein dəstini bölüşür”, çünki “üç ədəd molekulyar modul  cihazı bakteriya flagellumunun mərkəzindədir: rotasiyanı təmin edən rotor-stator, hərəkət istiqamətindəki dəyişikliklərə vasitəçilik edən kemotaksis aparatı və flagellumun eksenel komponentlərinin ixracına vasitəçilik edən T3SS.”8Buradan da göründüyü kimi, flagellum inkaredilməz dərəcədə mürəkkəbdir. Genetik nokaut təcrübələri göstərir ki, o, təqribən 35 genindən birinin əskik olacağı təqdirdə düzgün bir şəkildə yığıla və ya işləya bilmir.9 Bu ölüm-qalım oyununda mutasiyalar funksional bir fırlanan mühərriki addım-addım təchiz etmək üçün lazım olan kompleksliyi yarada bilməzlər. Onun bir anda və böyük bir sıçrayışda toplanmaq ehtimalı şansı qorxunc dərəcədə çox olmalıdır. Həqiqətən, yuxarıda qeyd olunan Nature Reviews Microbiology jurnalındakı məqalədə, “flagellar araşdırma cəmiyyətinin bu sistemlərin necə inkişaf etdiyini düşünməyə başlamadığını” etiraf etdi.10)

Flagellum biologiyada bilinən minlərlə bu cür molekulyar maşından yalnız biridir. Aparılan bir tədqiqatda yalnız mayada 250-dən çox yeni molekulyar maşının tapıldığını bildirilir.11ABŞ Milli Elmlər Akademiyasının keçmiş prezidenti Bruce Alberts, Cell jurnalında bu “mükəmməl” və “ecazkar” molekulyar maşınların “sürət”, “zəriflik”, “incəlik” və “yüksək dərəcədə mütəşəkkil fəaliyyətini” tərifləməkdən doymur. Bu sözlərini belə izah edir: “Nəyə görə hüceyrə funksiyası protein maşınlarının əsasını təşkil edən böyük protein birləşmələrini adlandırırıq? Məhz ona görə ki, insanlar tərəfindən makroskopik dünya ilə səmərəli mübarizə aparmaq üçün icad olunan maşınlar kimi, bu protein birləşmələri də özündə yüksək koordinasiyalı hərəkətli hissələr ehtiva edir. ”12 Behe və digər biyokimyaçılar bütün bu koordinasiyalı qarşılıqlı təsir hissələrinə malik bu maşınların addım-addım, darvinist bir şəkildə inkişaf edə bilməyəcəyinə inanırlar. 

Ancaq bunlar yalnız darvinist təkamülün əlçatmaz olduğu çox hissəli maşınlar deyil. Bu maşınları istehsal edən protein hissələrinin də meydana gəlməsi üçün eyni anda çoxsaylı mutasiyalar tələb olunur.

Tədqiqatlar darvinist mexanizmə meydan oxuyur

2000 və 2004-cü illərdə proteinlərlə məşğul olan alim Douglas Axe Journal of Molecular Biology jurnalında bakteriyalardakı fermentlər üzərində apardığı mutasiya həssaslığı testlərinə dair eksperimental tədqiqatlar dərc etdirdi.13 Fermentlər fəaliyyət göstərmək üçün spesifik, sabit, üç ölçülü bir formada bükülən amin turşularının uzun zəncirləridir. Həssaslıq təcrübələri bu proteinlərin amin turşusu ardıcıllığını mutasiya etməklə başlayır və sonra mutant zülallar hələ də sabit bir formaya büküləcəkləri və düzgün işləyə biləcəyini təyin etmək üçün test edilir. Axe’nin araşdırması sabit, funksional bir protein qatını verən amin turşusu ardıcıllığının 1074-də 1-i qədər nadir ola biləcəyini aşkar etdi, bu da amin turşusu ardıcıllığının böyük əksəriyyətinin sabit protein istehsal etməyəcəyini və bu səbəbdən canlı orqanizmlərdə işləyə bilməyəcəyini göstərdi.

Funksional protein ardıcıllığının bu cür həddindən artıq nadir olması səbəbindən təsadüfi mutasiyaların tək qatlı bir proteini götürməsi və bəzi qeyri-funksional mərhələlərdən keçmədən digərinə keçirməsi olduqca çətin olardı. “Çoxsaylı, ardıcıl, yüngül dəyişikliklər” ilə inkişaf etmək əvəzinə, funksional proteinlər təqdim edən nadir və az ehtimallı amin turşusu ardıcıllığını “tapmaq” üçün bir çox dəyişiklik eyni anda baş verməlidir. Məsələnin perspektivini göstərmək üçün deyə bilərik ki, Axe’nin nəticələri kor və idarəolunmayan darvinist proseslərin funksional bir protein qatını əmələ gətirmə ehtimalı- birinin gözlərini yumub Samanyolu qalaktikasına bir ox atması və oxun əvvəlcədən seçilmiş bir atoma vurması ehtimalından daha az olduğunu göstərir.14

Proteinlər başqa bir molekulla “əlcək-içində-əl” uyğunlaşma yolu ilə qarşılıqlı əlaqə qurur, lakin bu qarşılıqlı təsirlər bir çox amin turşusunun meydana gəlmədən əvvəl ‘sadəcə düzgün’ olmasını tələb edir. 2004-cü ildə Behe Pittsburgh Universitetinin fiziki David Snoke ilə birlikdə, bu cür protein-protein qarşılıqlı təsirlərinin darvinist təkamülünü simulyasiya etdi. Behe və Snoke`un hesablamaları çoxhüceyrəli orqanizmlər üçün iki və ya daha çox mutasiya tələb edən sadə protein-protein qarşılıqlı təsirinin inkişaf etməsi üçün Yer kürəsinin bütün tarixi boyunca mövcud olduğundan daha çox orqanizm və nəsil tələb oluna biləcəyini aşkara çıxardı. Onlar bu nəticəyə gəldilər ki, “təkcə genlərin təkrarlanması və nöqtə mutasiyası mexanizmi bunun üçün təsirsiz olacaq… çünki çoxhüceyrəli növlərin çox azı tələb olunan populyasiya ölçülərinə çatır.”15

Dörd il sonra Behe’nin arqumentini təkzib etmək üçün Cornell bioloqları Rick Durrett və Deena Schmidt təəssüflə bu arqumentin əsassız olmadığını təsdiqlədilər. İnsan populyasiyasında Darvinist təkamül yolu ilə meydana çıxan iki eynivaxtlı mutasiyanın ehtimalını hesabladıqdan sonra belə bir hadisənin “100 milyon ildən çox çəkəcəyini” aşkar etdilər. İnsanların yalnız 6 milyon il əvvəl şimpanzelərlə olan ortaq əcdadlarından ayrıldıqlarını nəzərə alanda, bu cür mutasiya hadisələrinin “məqbul bir zaman dilimində baş vermə ehtimalı çox azdır” dedilər.16

İndi bir darvinizm müdafiəçisi çıxıb deyə bilər ki, bu hesablamalar Darvin mexanizminin effektivliyinin daha az təsirli olduğu çoxhüceyrəli orqanizmlərdə aparılıb, çünki bu daha mürəkkəb orqanizmlərin bakteriya kimi tək hüceyrəli prokaryotik orqanizmlərdən daha kiçik populyasiya ölçüləri və daha uzun nəsil dövrləri var. Bu darvin müdafiəçisinə görə Darvinin təkamülü daha sürətli çoxalan və daha çox populyasiya ölçüsünə sahib bakteriyalar kimi orqanizmlərdə işləyərkən daha çox şansa sahib ola bilər. Darvinin təkamülünə skeptik yanaşan elm adamları bu etirazın fərqindədirlər və bakteriyalar kimi daha sürətli inkişaf edən orqanizmlər daxilində də darvinist təkamülün böyük məhdudiyyətlərlə üzləşdiyini aşkar ediblər.

2010-cu ildə Douglas Axe yüksək mutasiya dərəcələrinə və darvinist prosesi dəstəkləyən güzəştli fərziyyələrə baxmayaraq, hər hansı bir üstünlük vermək üçün altıdan çox mutasiyaya ehtiyac duyan molekulyar uyğunlaşmaların dünya tarixində ortaya çıxma ehtimalının çox az olacağını göstərən dəlillər yayımladı.

Növbəti il Axe, bioloq Ann Gauger ilə birlikdə təkamülçülərin asanlıqla baş verə biləcəyini iddia etdikləri bir bakteriya fermentinin digər yaxın əlaqəli bir fermentə konversiyasına dair  araşdırmalarını yayımladı. Bu vəziyyətdə konversiyanın ən azı yeddi eynivaxtlı dəyişiklik tələb edəcəyini, bunun da Axe`ın əvvəlcədən təyin etdiyi darvinist təkamülün sərhədi sayılan altı mutasiya həddini aşdığını təyin etmişdir. 17

Bu konversiyanın nisbətən sadə olduğu ehtimal olunduğundan, daha mürəkkəb bioloji xüsusiyyətlərin yeni bir funksional üstünlük verməsi üçün altıdan çox eynivaxtlı mutasiyaya ehtiyac duyacağını göstərir.

Gauger və Wisconsin Universitetinin bioloqu Ralph Seelke’nin rəhbərlik etdiyi digər təcrübələrdə tədqiqat qrupu E. coli bakteriyasında triptofan amin turşusunun sintezi üçün lazım olan bir geni qırdı. Bakteriyaların genomu yalnız bir yerdə qırıldıqda təsadüfi mutasiyalar geni “düzəldə” bilirdi. Lakin funksiyanı bərpa etmək üçün yalnız iki mutasiyaya ehtiyac olduqda belə, darvinist təkamül öz işini tam olaraq bərpa edə bilməyərək ilişib qaldı.18

Bu cür nəticələr ardıcıl olaraq proteinlərin və fermentlərin işləməsi üçün tələb olunan məlumatların darvinist proseslər tərəfindən qəbul olunan məqbul bir təkamül dövründə meydana gəlməsi üçün həddindən artıq böyük olduğunu göstərir.

Darvin skeptikləri çoxdur

Dr. Axe, Gauger və Seelke funksional proteinlər verən amin turşusu ardıcıllığının nadir olduğunu müşahidə edən yeganə alimlər deyillər. Kolleclərdə tədris olunan aparıcı bir biologiya dərsliyində deyilir ki, “ibtidai quruluşlardakı kiçik bir dəyişiklik belə bir proteinin uyğunlaşmasına və işləmə qabiliyyətinə təsir göstərə bilir”.19  Eynilə, təkamülçü bioloq David S. Goodsell yazır:

“Amin turşularının mümkün kombinasiyalarindan yalnız kiçik bir hissəsi öz-özünə sabit bir struktura qatlanacaq. Təsadüfi bir amin turşusu ardıcıllığı ilə bir protein hazırlayırsınızsa, ehtimal ki, suya qoyulduqda yalnız yapışqan bir qarışıqlıq meydana gətirəcəkdir.”20

Goodsell iddia edir ki, “hüceyrələr uzun illər boyu təkamül yolu ilə amin turşuları ardıcıllıqlarını mükəmməlləşdirir”. Lakin funksional protein ardıcıllığı nadir rast gəlinirsə, onda təbii seçmənin uyğunlaşmamış və ya faydalı olmayan bir ara mərhələdə ilişib qalmadan proteinləri bir funksional genetik ardıcıllıqdan digərinə apara bilməyəcəyi ehtimalı böyükdür.

2011-ci ildə vəfat edənə qədər Milli Elmlər Akademiyasının hörmətli üzvü sayılan bioloq Lynn Margulis bir dəfə demişdi ki, “yeni mutasiyalar yeni növlər yaratmır; zəifləmiş nəsillər yaradırlar. ”21 2011-ci ildə verdiyi bir müsahibədə belə izah edir:
“Neo-Darvinistlər mutasiyalar meydana gəldikdə və bir orqanizmi dəyişdirdikdə yeni növlərin ortaya çıxdığını söyləyirlər. Mənə təkrar-təkrar öyrədildi ki, təsadüfi mutasiyaların yığılması təkamül dəyişikliyinə gətirib çıxarır və yeni növlərin yaranmasına səbəb olur. Mən bütün bunlara inanırdım, ta ki dəlil axtarmayana qədər.”22

Buna bənzər şəkildə Fransa Elmlər Akademiyasının keçmiş prezidenti Pierre-Paul Grasse, “mutasiyaların çox məhdud bir konstruktiv qabiliyyətə sahib olduğunu” iddia edir, çünki “nə qədər çox olsalar da mutasiyalar heç bir təkamül meydana gətirmir.”23

Bir çox başqa elm adamı da bu cür düşünür. 800-dən çox doktorant “təsadüfi mutasiya və təbii seleksiyanın həyatın mürəkkəbliyinə səbəb olduğu iddialarına skeptik yanaşdıqlarını” qəbul edən bir bəyanat imzalayıbar.24 Həqiqətən də, iki bioloq Annual Review of Genomics and Human Genetics-də yazırdı: “İdarə olunmayan mutasiya prosesinin təbii seleksiya ilə birlikdə fövqəladə dərəcədə müxtəlif və yaxşı optimallaşdırılmış funksiyaları olan minlərlə yeni proteinin yaradılması prosesi ilə necə nəticələndiyi  bir sirr olaraq qalır. Bu problem bir çox qarşılıqlı əlaqəli hissədən ibarət olan sıx inteqrasiya olunmuş molekulyar sistemlər üçün xüsusilə kəskindir… ”25Kompleks bioloji xüsusiyyətlərin mənşəyini izah etmək üçün olan nəzəri təsəvvürlərin təsadüfi mutasiya və təbii seleksiya kimi idarəolunmaz təkamül mexanizmlərindən kənarda genişləndirilməsi bəlkə də daha az sirrli olardı.

Dipnotlar

  1. See Michael Behe, “Is There an ‘Edge’ to Evolution?” at http://www.faithandevolution.org/debates/is-there-an-edge-to-evolution.php
  2.  Ibid.
  3. Michael Lynch, “Evolutionary layering and the limits to cellular perfection,” Proceedings of the U.S. National Academy of Sciences, www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1216130109 (2012).
  4. Jerry Coyne, “The Great Mutator (Review of The Edge of Evolution, by Michael J. Behe),” The New Republic, pp. 38-44, 39 (June 18, 2007).
  5. Charles Darwin, Origin of Species (1859), Chapter 6, available at https://www.gutenberg.org/files/1228/1228-h/1228-h.htm#link2H_4_0008
  6. David J. DeRosier, “The turn of the screw: The bacterial flagellar motor,” Cell, 93: 17-20 (1998).
  7. Ibid.
  8. Mark Pallen and Nicholas Matzke, “From The Origin of Species to the Origin of Bacterial Flagella,” Nature Reviews Microbiology, 4:788 (2006).
  9. These experiments have been done on flagella in E. coli and S. typhimurium. See Transcript of Testimony of Scott Minnich, pp. 103-112, Kitzmiller et al. v. Dover Area School Board, No. 4:04-CV-2688 (M.D. Pa., Nov. 3, 2005). Other experimental studies have identified over 30 proteins necessary to form flagella. See Table 1. in Robert M. Macnab, “Flagella,” in Escheria Coli and Salmonella Typhimurium: Cellular and Molecular Biology Vol 1, pp. 73-74, Frederick C. Neidhart, John L. Ingraham, K. Brooks Low, Boris Magasanik, Moselio Schaechter, and H. Edwin Umbarger, eds., (Washington D.C.: American Society for Microbiology, 1987).
  10. Mark Pallen and Nicholas Matzke, “From The Origin of Species to the Origin of Bacterial Flagella,” Nature Reviews Microbiology, 4:788 (2006).
  11. See “The Closest Look Ever at the Cell’s Machines,” ScienceDaily.com (January 24, 2006), at http://www.sciencedaily.com/releases/2006/01/060123121832.htm
  12. Bruce Alberts, “The Cell as a Collection of Protein Machines: Preparing the Next Generation of Molecular Biologists,” Cell, 92:291 (February 6, 1998).
  13. Douglas A. Axe, “Estimating the Prevalence of Protein Sequences Adopting Functional Enzyme Folds,” Journal of Molecular Biology, 341: 1295-1315 (2004); Douglas A. Axe, “Extreme Functional Sensitivity to Conservative Amino Acid Changes on Enzyme Exteriors,” Journal of Molecular Biology, 301: 585-595 (2000).
  14. See Stephen C. Meyer, Signature in the Cell: DNA and the Evidence for Intelligent Design, p. 211 (Harper One, 2009).
  15. Michael Behe and David Snoke, “Simulating Evolution by Gene Duplication of Protein Features That Require Multiple Amino Acid Residues,” Protein Science, 13: 2651-2664 (2004).
  16. Rick Durrett and Deena Schmidt, “Waiting for Two Mutations: With Applications to Regulatory Sequence Evolution and the Limits of Darwinian Evolution,” Genetics, 180:1501-1509 (2008). For a more detailed discussion of this argument, see Ann Gauger, Douglas Axe, Casey Luskin, Science and Human Origins (Discovery Institute Press, 2012).
  17. Ann Gauger and Douglas Axe, “The Evolutionary Accessibility of New Enzyme Functions: A Case Study from the Biotin Pathway,” BIO-Complexity, 2011 (1): 1-17.
  18. Ann Gauger, Stephanie Ebnet, Pamela F. Fahey, and Ralph Seelke, “Reductive Evolution Can Prevent Populations from Taking Simple Adaptive Paths to High Fitness,” BIO-Complexity, 2010 (2): 1-9.
  19. Neil A. Campbell and Jane B. Reece, Biology, p. 84 (7th ed., 2005).
  20. David S. Goodsell, The Machinery of Life, pp. 17, 19 (2nd ed., Springer, 2009).
  21. Lynn Margulis, quoted in Darry Madden, UMass Scientist to Lead Debate on Evolutionary Theory, Brattleboro (Vt.) Reformer (February 3, 2006).
  22. Lynn Margulis quoted in “Lynn Margulis: Q + A,” Discover Magazine, p. 68 (April, 2011).
  23. Pierre-Paul Grassé, Evolution of Living Organisms: Evidence for a New Theory of Transformation (Academic Press: New York NY, 1977).
  24. See “A Scientific Dissent from Darwinism” at http://www.dissentfromdarwin.org/
  25. Joseph W. Thornton and Rob DeSalle, “Gene Family Evolution and Homology: Genomics Meets Phylogenetics,” Annual Review of Genomics and Human Genetics, 1:41-73 (2000).