Vlugge blik op de lablek-hypothesen over SARS CoV-2

Het is alweer meer dan een week aan de gang – de lablek-hypothese ten aanzien van SARS CoV-2 ofwel het virus dat Covid veroorzaakt. Deze hypothese werd vorige week door de FBI als “zeer waarschijnlijk” bestempeld en dit zou enorme gevolgen kunnen hebben. De verhoudingen tussen Amerika en China zouden nog meer op scherp gesteld kunnen worden en virologen zouden wel eens beschuldigd of vervolgd kunnen worden. 

In plaats van de hypothese (1) waarbij het virus op de markt van Wuhan oversprong van dier naar mens, de zogenaamde ‘spillover’, lijkt nu de hypothese (2) waarbij het virus uit het laboratorium ‘ontsnapt’ zou zijn het meest waarschijnlijk volgens de FBI.

Deze laatste hypothese kan nog ontleed worden in:

2a. een scenario waarbij een mens door een dier in het laboratorium besmet raakte (ook een spillover dus) of 2b. een scenario waarbij een mens door een virus, dat met de techniek van gain-of-function gemanipuleerd was, besmet raakte. 

Analyse van het virus laat zien dat er, in tegenstelling tot andere natuurlijke virussen, een Furin Cleavage Site in zit die er uitsluitend in het lab aan toegevoegd zou kunnen zijn. Dit is voor velen een argument om aan te nemen dat SARS2 een virus is dat in het laboratorium tot stand kwam.

Compilatie van SARS-CoV-2-spikemutaties die voorkomen bij mensen en dieren. Rode bollen: Verenigd Koninkrijk (VK) variant, Blauwe bollen: Zuid-Afrikaanse (ZA) variant, Magenta: zowel UK/ZA varianten, Gele bollen: dieren zoals aangegeven in de inzet. NTD: Amino-terminaal domein. RBD: Receptor Bindend domein. Zichtbaar is ook de Furin Cleavage Site.
Uit: R.F. Garry,  Mutations arising in SARS-CoV-2 spike on sustained human-to-human transmission and human-to-animal passage Januari 2021. Virological.org

Gain-of-function is een manier om bestaande virussen nieuwe mutaties te laten ondergaan. Deze gemuteerde virussen zouden de mens ziek kunnen maken. Dit kan zowel dienen voor het bestuderen en voorspellen van het mutatie-gedrag van een virus als voor het vervaardigen van vaccins. Voor virologen is dit een tamelijk gebruikelijke manier om virussen te manipuleren en het is niet moeilijk in te zien dat als hier iets fout gaat dat er pandemieën uit kunnen voortkomen. De veiligheidsmaatregelen moeten daarom heel streng gerespecteerd worden en dat worden ze over het algemeen waarschijnlijk ook wel, hoewel er ook in Nederland wel eens ongelukken gebeuren.

Er kan ontzettend veel gezegd worden over de waarschijnlijkheid van de ene of de andere hypothese, of over de drie verschillende manieren (1, 2a, 2b) waarop de evenementen tot de besmetting geleid hebben. Het is zeker dat er in Wuhan besmette mensen rondgelopen hebben die of direct, besmet en wel, uit het laboratorium gestapt zijn, of zoals de gangbare hypothese wilde, op de markt van Wuhan besmet zijn geraakt.

Laten we als voorbeeld een onderzoeker volgen van het WCDC (Wuhan Center for Disease Control and Prevention). Jun-Hua Tian deed in 2013 en daarvoor onderzoek op een Hantavirus dat ook bij vleermuizen voorkomt en waar bij besmetting zich heftige symptomen voordoen bij de mens. Dit is geen coronavirus, maar hij ging er waarschijnlijk wel grotten voor in, ook al lijkt het erop dat voor deze studie de vleermuizen gevangen zijn in verschillende steden. Een film op YouTube, een documentaire over zijn veldonderzoek, waarbij verschillende wilde dieren als vleermuizen en teken in grotten gevangen worden, laat zien onder wat voor bijzondere, maar gevaarlijke omstandigheden hij werkte en we horen hem vertellen hoe bang hij soms was besmet te raken.

In Februari 2020, net na het begin van de pandemie, vinden we hem weer als een van de auteurs van een publicatie over het coronavirus SARS2.

Nu weten we niet of deze onderzoeker de techniek van ‘gain-of-function’ toepaste. Waarschijnlijk niet, want dat zou uitsluitend in het WIV (Wuhan Institute of Virology) gedaan zijn. Dit neemt echter niet weg dat het onderzoek van Jun-Hua Tian, ook al gaat het ‘slechts’ om het vangen en ontleden van vleermuizen, extreem riskant is en heus niet alleen voor hemzelf, maar ook voor zijn omgeving.

Zowel Amerika als Europa betaalden mee aan het ‘gain-of-function’ onderzoek aan het WIV in Wuhan. Er kunnen dus eigenlijk geen beschuldigingen over en weer plaatsvinden. Het onderzoek naar de oorsprong van het virus mag echter niet belemmerd worden.

Trade-off: over virussen en mensen

Een trade-off is gebaseerd op de beschikbaarheid van een bepaalde hoeveelheid energie. Wordt er veel energie gestoken in een parameter van het bestudeerde systeem dan kan er vanzelf niet al teveel overblijven voor een andere parameter. De term wordt veel gebruikt in economie. In een evolutionaire trade-off is er een balans tussen twee tegenstrijdige selectie-drukken. Een voorbeeld van evolutionaire trade-off is de eendagsvlieg, die in zijn volwassen reproductieve vorm geen functionerende darm heeft en maar één dag leeft. Dit komt doordat de energiebron voor onnodige voedingsapparatuur naar organen voor vliegen en voortplanting gegaan zijn. (Een voorbeeld van Richard Dawkins).

In deze blogpost wordt de mogelijke trade-off van virussen met hun host belicht. Een virus is niet meer dan een relatief korte RNA- of DNA-molecuul verpakt in een omhulsel. Laten we daarom eerst eens bekijken wat deze moleculen zijn en waartoe ze in staat zijn.  

De primordiale wereld en de rol van RNA

Sommige wetenschappers veronderstellen dat pre-biologische moleculen chemische reactie-cyclussen ondergingen die zich onafhankelijk konden voltrekken. Er zouden verschillende chemische cyclussen plaatsgevonden kunnen hebben op de vroege Aarde zo rond 3,8 miljard jaar geleden. Als ze dezelfde bouwstenen gebruikt zouden hebben om hun cyclussen te voltrekken, dan moeten ze met elkaar gewedijverd hebben. De meest efficiënte cyclus zou de minder efficiënte cyclussen overvleugeld hebben. Ook bij de eerste zelf-replicerende moleculen was er dus sprake van selectie. Deze chemische evolutie ging vooraf aan de biologische evolutie. 

Er is lang gedacht over welke moleculen de eerste en belangrijkste waren in deze primordiale cyclussen. Waren het DNA, RNA of proteïnen? In levende cellen is het het DNA dat de code voor proteïnen draagt die via het mRNA wordt afgelezen. In de jaren ’80 ontdekte Thomas Cech daarentegen dat RNA een soort moleculair hybride is en inderdaad ook code draagt voor proteïnen maar ook enzymatische activiteit heeft en andere moleculen kan veranderen. Maar wat vooral van belang was voor de theorie van de primordiale wereld, was dat RNA ook een loop kon maken en zijn eigen code kon bewerken zonder hulp van enzymen. De bioloog Gerald Joyce nam het RNA van Cech en liet het los op DNA. Hij kreeg natuurlijk vrijwel geen reactie, maar hij liet het evolueren (nam steeds de fractie RNA moleculen die het efficiëntste waren in het splitsen van DNA) en kreeg uiteindelijk, na twee jaar, RNA moleculen die net zo goed DNA konden splitsen als hun eigen RNA. Het bleek later dat RNA veel reacties kan voltooien en aminozuren kan binden en wordt daarom als de hoofdrolspeler gezien van de primordiale wereld ofwel de “RNA-wereld”. Het RNA kon zowel de rol van DNA als de rol van eiwitten vervullen. Met de daadwerkelijk opkomst van door RNA gecodeerde enzymen kon hetzelfde RNA nog vlugger gekopieerd worden en daarmee zijn efficiëntie verhogen. Ook het dubbelstrengs DNA zou door toevoeging en kleine veranderingen uit het enkelstrengs RNA ontstaan kunnen zijn. Het DNA is veel stabieler en heeft de functie van informatieopslag van onder andere onze genen.

Een virus is een streng RNA of een DNA-molecuul dat door een membraan of envelop omhuld is. Om zich te kunnen reproduceren is een virus totaal afhankelijk van zijn gastheer. Dat kan een bacterie, eencellige of meercellige eukaryoot zijn. Reproductie is een van de kenmerken van ‘leven’. Er zijn nog vele andere kenmerken, die ik hier niet wil noemen, om het eenvoudig te houden. Virussen worden beschouwd als niet-cellulair leven. Ze bezitten immers genen, maar voor hun metabolisme zijn ze geheel afhankelijk van een gastheer. Nadat ze gebruik gemaakt hebben van de replicatie machine van de gastheercel, assembleren ze vanzelf. Deze eigenschap versterkt het vermoeden dat ze als zelf-assemblerende organische moleculen aan de wieg hebben gestaan van het eerste leven.

Trade-off in virussen

Er bestaat de hypothese van een trade-off voor virussen. Daarbij gaat een toename in virulentie ten koste van besmettingskans en andersom. Er ontstaat een balans, een trade-off van twee tegenstrijdige selectiedrukken: één die de pathogeen aanzet om meer te groeien en zodoende de gastheer meer uit te buiten, en één die ervoor zorgt dat de gastheer lang genoeg kan overleven om soortgenoten te besmetten. Wanneer als gevolg van een genetische mutatie een virus virulenter wordt en zijn gastheer zo ziek maakt dat hij overlijdt, dan verdwijnt het virus met de dood van zijn gastheer. Is het virus afhankelijk van een levende gastheer die rondloopt om zoveel mogelijk mensen te besmetten, dan moet het virus niet dodelijk zijn. Het griepvirus maakt de gastheer licht ziek omdat zijn levenscyclus afhangt van het niezen van zijn gastheer op een volgende gastheer. Voor een aantal virus-gastheer systemen is de hypothese aangetoond (waaronder HIV bij mensen en myxomatose in konijnen ). Deze systemen vinden een positieve correlatie tussen virulentie en besmetting.

Fig. 1 Trade-off van een virus
Elke toename van virulentie (groen) zou moeten worden gecompenseerd door een afname in besmettelijkheid (rood) en andersom. Gaat een van deze twee paramaters buiten de range (stippellijn) van optimale fitness (blauw) dan heeft het virus een lage fitness (ook in blauw), wat kan betekenen dat het virus verdwijnt.

Het is daarentegen ook mogelijk dat het virus vooral wedijvert met andere ziekteverwekkers in de gastheer. In dat geval wordt het lastig om de trade-off hypothese te bestuderen.

Op Twitter kwam ik deze grafiek tegen gepost door @AdamJKucharski, mathematicus en epidemiologist

Gevonden op https://twitter.com/AdamJKucharski/status/1348742487846875138?s=20

Adam Kucharski illustreert hier dat wanneer een parameter zoals besmettelijkheid 50% toeneemt dan neemt het aantal doden exponentieel toe. Wanneer uitsluitend de virulentie met 50% toeneemt dan gaat het aantal doden recht evenredig omhoog. Als de besmettelijkheid hoog is, en als de trade-off van toepassing is op dit virus, dan zou de virulentie moeten dalen. Het zou kunnen dat wanneer de besmettelijkheid toeneemt en de virulentie inderdaad vermindert het virus minder doden veroorzaakt. Om te weten of er in het geval van Covid19 een trade-off systeem is tussen SARS-Cov-2 en de mens, moet er bijgehouden worden hoeveel mensen er sterven ten opzichte van het aantal positieven. Gegevens zoals het aantal mensen dat sterft, dat wordt opgenomen in het ziekenhuis of dat in de loop van de tijd positief test op het virus, worden gebruikt om in te schatten hoe gemakkelijk het virus zich verspreidt. Deze gegevens bepalen de R-waarde. Als de R-waarde hoger is dan één, neemt het aantal gevallen exponentieel toe, maar als het R-nummer lager is, zal de ziekte zich uiteindelijk niet meer verspreiden, omdat er niet genoeg nieuwe mensen worden geïnfecteerd om de uitbraak in stand te houden.

Gezien vanuit het virus is de trade-off een prima deal, het reproduceert zich net zo goed en behoudt dus zijn fitness zowel met hoge besmettingskans en lage virulentie als met het omgekeerde. Natuurlijke selectie bepaalt hoe deze waarden liggen. De interactie virus-gastheer is afhankelijk van vele factoren die mij onbekend zijn, maar die zeker te maken hebben met waarden aan de kant van de gastheer zoals bevolkingsdichtheid, immuniteit van de mensen, seizoen, bewegingsvrijheid van de mensen en waarden aan de kant van het virus zoals de besmettelijkheid en virulentie.

Het is te hopen dat er voor SARS-Cov-2 en de mens ook een trade-off bestaat en dat we deze kunnen doorbreken door de besmettelijkheid zodanig te verlagen dat deze een extreem lage fitness oplevert. Dat gebeurt wanneer we immuun oftewel gevaccineerd zullen zijn.

Referenties

Benton, M.L., Abraham, A., LaBella, A.L. et al. The influence of evolutionary history on human health and disease. Nat Rev Genet (2021). https://doi.org/10.1038/s41576-020-00305-9

Geoghegan, J.L., Holmes, E.C. The phylogenomics of evolving virus virulence. Nat Rev Genet 19, 756–769 (2018). https://doi.org/10.1038/s41576-018-0055-5

EVOLUTIONAIRE GENEESKUNDE: FEIT OF FICTIE? door Michiel DE KEYSER. UNIVERSITEIT GENT FACULTEIT DIERGENEESKUNDE Academiejaar 2014 – 2015

Evolution, The Triumph of an Idea: From Darwin to DNA by Carl Zimmer 2002

Natural selection and disease. Lecture by Richard Dawkins The Pharmaceutical Journal Vol 265 No 7117 p528 October 07, 2000 The Conference

Duur-zame energie

Volgens een onderzoek uit Oxford, uitgevoerd samen met Nobelprijswinnaar en Amerikaans econoom Stiglitz, worden veel banen gecreëerd door te focussen op de overgang naar hernieuwbare energie. De bouw van windmolenparken en zonnepanelen met de aanleg van infrastructuur zou het mogelijk maken om 3 keer meer banen te creëren dan wanneer traditionele fossiele energie wordt gebruikt. Dergelijk werk vergt namelijk veel mankracht.

Onderaan het artikel waarin dit te lezen was stond bij wijze van kritiek ook dat Italië neutraal is gebleven voor wat betreft de maatregelen die genomen kunnen worden om door te gaan zoals voorheen, zodra de Covid-19-crisis voorbij is, of om van koers te veranderen, richting een duurzame economie. Persoonlijk vind ik het een goede positie, aangezien het budget voor de verschillende uitgaven van de staat noodzakelijkerwijs bijna volledig zal moeten worden geconcentreerd op de strijd tegen de Covid-19-pandemie en de economische gevolgen daarvan.

Luchtvervuiling Milaan van vóór de corona-pandemie. Photograph: Claudio Furlan/LaPresse via ZUMA Press/REX/Shutterstock

In Nederland is er een groep van activisten, Urgenda genaamd, die via juridische procedures bepaalt dat de overheid zich moet houden aan een reductie van CO2 om een ​​bepaalde waarde, die als acceptabel wordt beschouwd, niet te overschrijden. Dankzij deze groep, die dus uit een man en een paardenkop bestaat en die geen democratische vertegenwoordiging heeft, ook al zijn ze enorm populair onder de groenen, schieten nu overal in het land biomassa-centrales uit de grond. Biomassa wordt beschouwd als hernieuwbare energie. Biomassa is gelijk aan pellets, aan vernietigde bossen. Om de CO2-uitstoot zo laag mogelijk te houden, subsidieert de Nederlandse overheid het gebruik van biomassa, omdat Europa deze energiebron tot hernieuwbaar heeft bestempeld. De vermindering van CO2 in de atmosfeer zou alleen plaats kunnen vinden tijdens de aangroei van bossen, aangezien nieuwe bomen weer CO2 zullen gaan opnemen. Er wordt een soort lening genomen op de toekomst.

In deze context maakten Michael Moore en Jeff Gibbs een documentaire, Planet of the Humans,  waarin de vernietiging van de bossen aan de kaak wordt gesteld. In feite hekelen ze de hele ‘groene’ beweging in die zin dat ze door het kapitalisme tot slaaf is gemaakt zonder dit te beseffen. We zien verschillende keren jonge mensen die protestborden omhoog houden met de woorden “we willen 100% hernieuwbare energie”, waarbij ze alle energie bedoelen die niet fossiel is, dat wil zeggen zonne-energie en windenergie. Volgens Ozzie Zehner, een wetenschapper in UC Berkeley, bedraagt de op deze manier verkregen energie minder dan de energie die wordt gebruikt om met fossiele bronnen diezelfde panelen en molens te bouwen.

In het recente verleden maakten Moore en Gibbs deel uit van sympathisanten van groene activisten en linksen, maar met deze film hebben ze veel vijanden onder hen gemaakt. Als het waar is wat ze in de film laten zien, hebben ze over de hele wereld vijanden en zullen ze zich een tijdje moeten verstoppen. De officiële wetenschap erkent zelf het probleem van klimaatverandering en vergemakkelijkt het nemen van maatregelen ter bestrijding van CO2-uitstoot. In de praktijk betekent dit dat de wetenschap het gebruik van hernieuwbare energiebronnen en biomassa bevordert en goedkeurt om de stijging van CO2 tegen te gaan. Het keurt ook de constructie van elektrische auto’s goed met het gebruik van grondstoffen uit andere continenten. Er zijn nu multinationals actief in de biomassa-industrie die worden geprezen door de wetenschap, door (groene) politiek en door groen links.

Dit wetende kunnen we niet langer gewoon voorstander zijn van hernieuwbare bronnen en een ‘duurzame economie’. De groenen haalden gewoonlijk uit tegen grote olieproducerende multinationals, maar we moeten ook oppassen voor de markt van de hernieuwbare industrie. Dat Italië dus nog niet duidelijk heeft gekozen voor een op fossielen gebaseerde economie of, integendeel, voor een hernieuwbare economie – voor de komende tijd na Covid-19 – mag niemand teleurstellen. Zoals vaak gebeurt, vertraagt ​​Italië zijn keuzes, maar het kan ook een voordeel zijn anderen te laten experimenteren. De econoom Stiglitz mag dan uitrekenen dat er 3 keer meer arbeidsplaatsen komen met een duurzame economie, maar het hierboven geschetste plaatje laat zien dat er veel meer komt kijken bij dit wellicht steriele met computermodellen opgestelde rekensommetje.

Uit:

– EuropaToday Dario Prestigiacomo

– Elsevier Weekblad Simon Rozendaal

– YouTube; Planet of the Humans Moore and Gibbs

LUCA – the big bang of evolution

Een gastbijdrage van Leonardo da Gioiella

 

Een paar dagen geleden botste ik op een conclusie van Douglas L. Theobald, over universal common ancestry (UCA) – een positieve bevinding – neergelegd in Nature, in a letter to the editor. Ik denk dat dat niet zomaar een voorbarige conclusie was, maar een pertinent onjuiste conclusie: een conclusie die niet getrokken mag worden gegeven de premissen die aan de conclusie ten grondslag (zouden) moeten worden gelegd. Ik denk verder, dat dat niet zozeer een misrekening is van Theobald alleen, dan wel een misrekening van de evolutionist community die in haar wetenschappelijke methode de mogelijkheid van deze misrekeningen als het ware heeft ingebakken.

Vooraf moet opgemerkt worden dat Theobald over UCA spreekt, terwijl LUCA ook een staand begrip is: last universal common ancestor. Ik heb goede redenen om aan te nemen dat Theobald hetzelfde fenomeen op het oog heeft. Hij refereert enkele keren aan (het gebruik van) LUCA bij andere auteurs, en geeft dan niet aan dat zijn UCA daarvan zou afwijken. Daarnaast, en bovendien, voor de evolutionist dekt het begrip common ancestor dezelfde redenatie als common ancestry: de evolutionaire gedachte die the existence of universal homologies én in de constructie van het DNA én in de wijze waarop DNA en RNA zich manifesteren bij vermeerdering, als zekerheid van de onzichtbare, en bewijs van de onkenbare evolutie ziet.

De bijdrage van Theobald bestaat uit twee artikelen: a letter in Nature (abstract; 2010). Hierin maakt Theobald gewag van zijn bevindingen.
Een uitgebreider artikel in Biology Direct (2011), n.a.v. kritiek op de wijze waarop hij tot zijn conclusies gekomen is. De kritiek – let wel: niet op de conclusies, maar op de methode – kwam van Koonin & Wolf. Dit tweede artikel is peer reviewed door 3 wetenschappers. Wat daarbij opvalt is dat alle drie de wetenschappers positief zijn over de activiteit van Theobald, maar vraagtekens zetten bij zijn verslag, dan wel een stevige discussie aangaan, met als conclusies: suitable for publication (1ste reviewer), a great contribution to an ongoing discussion (2de reviewer) en the clash of scientific philosophies on display between the ‘old guard’ of Koonin and Wolf (and reviewers) […] and the ‘new guard’ of Theobald.

GSSP site in de Ediacara Hills, waar rudimentaire sporen van leven zijn gevonden – Ediacaran biota
(GSSP is een keurmerk voor geologisch belangrijke locaties)

 

De methode van Theobald is als volgt.
Hij bouwt statistisch materiaal op, op basis van de uitkomsten van een computermodel van evolutie, een computermodel dat algemeen geaccepteerd wordt. The probability van de mogelijke stappen vooruit in de ontwikkelingen in de evolutie wordt daarbij een kanswaarde toegekend.
Het aldus verkregen statistische materiaal wordt daarna geïnterpreteerd met de Bayesian benadering van statistics. Die benadering houdt grofweg in dat the probability mede bepaald wordt door de verwachtingen die de onderzoeker mag hebben op basis van logische denkstructuren (Bayes zelf sprak hier van believe).

Waar ik hierboven sprak van de evolutionist community, doelde ik op die scientific philosophies die een rol spelen in het wetenschappelijke proces, en die zich in het hart van de evolutionist community manifesteren: de handboeken bijvoorbeeld. In het handboek dat ik nu hanteer (Barton et alii) volgt, na de hoofdstukken evidence for evolution en the origin of life – dat begint met de vraag: Is it extraordinary to consider that all living creatures on Earth share a common ancestry. – het hoofdstuk the last universal common ancestor and the tree of life. Dat hoofdstuk telt 28 bladzijden. Aan het eind van het hoofdstuk weet je dat er geen bewijs is, en dat er ook andere interpretaties mogelijk zijn. Echter, er worden 23 bladzijden besteed aan de behandeling van de veronderstelde gang van zaken, waarbij de tree of life de bepalende denkvorm is, en in twee bladzijden wordt de mogelijkheid overwogen van gene transfer between species, waarbij niet de tree of life zichtbaar wordt maar een soort van, zeg maar spaghetti structuur.

Merk op dat het grote probleem is het ontbreken van fossielen. Daarvoor heb je botten en ander hard residumateriaal nodig, en dat was er in de beginfase van het leven niet.

Wat zijn nu de werkelijke mogelijkheden.
Op de wereld bevinden zich 2 plekken A en B, waar dezelfde rotzooi is komen te liggen als gevolg van de big bang en de vorming van ons sterrenstelsel. Rotzooi dat de neiging heeft om zich te ontwikkelen tot meer rotzooi, een ontwikkeling die begeleid wordt door wat we nu atmosferische en klimatologische omstandigheden noemen. Gelijkelijke wel te verstaan: er is geen enkele voorkeursreden om aan te nemen dat er zoiets was als een voor- en achterkant van de aarde.
Plek A en B liggen op behoorlijke afstand van elkaar. Dat dat verondersteld mag worden weten we, omdat zowel in Groenland als in Australië sporen van een elementaire vorm van leven gevonden zijn, met een zelfde leeftijd: iets meer dan 3,5 miljard jaar, respectievelijk iets minder dan 3,5 miljard jaar.
Er is geen voorkeursreden om te veronderstellen dat op plek A wel ontwikkeling zou plaats vinden en op plek B niet, of omgekeerd. Ofwel, er zijn in plaats van 10^n (n is groot) mogelijkheden, precies 3 mogelijkheden:
op plek A wel en op plek B niet, op plek B wel en op plek A niet, en op zowel plek A als plek B.
Om plek A én plek B een positive probability te geven was er meer dan plenty time: het leven is zich een half miljard jaar geleden gaan manifesteren zoals wij het nu kennen, en daar was ruim 3 miljard jaar voor beschikbaar.

 

Fjord wanden met sedimentaire lagen, Scoresby Sound, East Greenland. by Frans Lanting.

 

Als we hier kijken naar probabilities, moeten we goed naar David Deutsch luisteren, denk ik. De natuur kent geen probabilities, dat is een uitvinding van de mens die denkt dat de natuur door de wiskunde is bepaald in plaats van dat onze ontwikkeling van de wiskunde door de verschijnselen in de natuur is vorm gegeven. Iets gebeurt, of iets gebeurt niet, en daar liggen geen statistische methoden aan ten grondslag.
En ook geen randomizer!

Uitgaande van de mogelijkheid dat er op twee plekken precies hetzelfde gebeurt met de daar liggende rotzooi onder gelijke omstandigheden, zijn er nu twee mogelijkheden.
Op plek A ontstaat een andere vorm van leven dan op plek B (1) òf op plek A is de uitkomst van de ontwikkeling (nagenoeg) gelijk aan die van plek B (2). Met “anders” dan wel “gelijk” bedoel ik: beide ontwikkelingen vertonen wel of niet die kenmerken die door de evolutie theorie bepalend worden geacht voor common ancestry.

Eerst de mogelijkheid van niet het zelfde: er ontstaat een biosfeer (plek A) en een biosfeer accent (plek B).
Op enig moment ontmoeten die biosferen elkaar- noodzakelijkerwijs, de loop der dingen. Er is geen clash of civilizations – de biosferen hebben verschillende manifestaties en dus verschillende behoeftes – er is geen reden voor een struggle for life.
Van een dergelijke ontwikkeling zijn geen sporen te vinden.
Het kan gebeurd zijn, het kan niet gebeurd zijn. Het heeft dan ook geen zin om hierover te speculeren – voor zover het gebeurd is kennen we de specificaties niet. Dat levert in deze discussie ook geen probleem, want het speelt in het denken van de evolutionist community in het algemeen, en in het denken van Theobald versus Koonin en Wolf geen enkele rol.

De andere mogelijkheid: er ontstaat een biosfeer A en een biosfeer B die, zoals logisch verwacht mocht worden – gezien dezelfde rotzooi als beginvoorwaarde en dezelfde begeleidende omstandigheden als ontwikkelingsvoorwaarden – in alle verschijningsvormen overeenkomstig zijn.
Op enig moment ontmoeten die biosferen elkaar- noodzakelijkerwijs, de loop der dingen. Er is een clash of civilizations – de biosferen hebben dezelfde manifestaties en dus overeenkomstige behoeftes – er is alle reden voor een struggle for life. Uiteraard heeft die struggle for life zich voorgedaan, en tot resultaat gehad dat er winnaars en verliezers zijn geweest. Uiteraard, want ik moet hier de theorie van de evolutie volgen, waarvoor voldoende aanwijzingen voorhanden zijn.

Mijn stelling is nu deze. Er is geen enkele aanwijzing die ons inzicht verschaft in welke mogelijkheid zich gemanifesteerd heeft in de natuur. Er is geen enkele aanwijzing die ons inzicht verschaft of de overlevenden van een mogelijke clash enkel uit A, of enkel uit B of uit A én uit B afkomstig zijn.
Geen enkele aanwijzing!
En de enige reden dat Theobald of, om diezelfde reden, Koonin en Wolf, tot de conclusies komen waartoe ze komen is omdat ze maar uitgaan van één scenario, en dat scenario in hun modellen stoppen, in plaats van ook zoiets als een plek A én een plek B op te nemen.
Dat betekent dus dat het geen enkele zin heeft om speculaties in die zin te verheffen tot hypotheses: er wordt in de modelmatige benadering geen rekening gehouden met meerdere ontwikkelingspaden en, voor zover iemand dat zou willen, er zijn geen specifieke aanwijzingen op basis waarvan je een model kunt inrichten.

Er is dus geen enkele uitspraak over UCA of LUCA mogelijk (QED).
Wat mij betreft: het kan gegaan zijn zoals de evolutionist community denkt dat het gegaan is, het kan ook heel anders gegaan zijn.

Enkele aanvullende opmerkingen.

Daar zijn de Ediacara organisms – vindplaatsen zowel boven de evenaar op het westelijk halfrond als onder de evenaar op het oostelijk halfrond – [… looking] very different from anything living today, so it is perhaps not surprising that the nature and affinities of these fossils remain controversial. Naar aanleiding waarvan de paleontologist McMenamin suggereert: … that the path toward intelligent life was embarked upon more than once on this planet.

Uiteraard hoefde het samenkomen van die twee biosferen niet te wachten op de uitwerking van territoriumdrift. Door de klimatologische omstandigheden – cyclonen, vulkanische uitbarstingen, inslagen van meteorieten – zal er in die oertijd veel stof zijn opgewaaid, waardoor er eerder contact kan zijn geweest, tijdens de ontwikkeling van die biosferen, dan dat dat heeft moeten wachten op territoria die naar elkaar toegroeiden.

Volledigheidshalve moet een clash tussen biosfeer A en een daarvan essentieel verschillende biosfeer accent  B overwogen worden. Maar dan, mutatis mutandis, wel een clash met winnaars en verliezers. Ook voor dit scenario geldt dat de afwezigheid van ook maar de geringste aanwijzingen tot terughoudendheid en bescheidenheid noopt bij uitspraken daarover.

 

alkaline hydrothermal vent at Lost City. Atlantic Ocean, Mid-Atlantic Ridge. 2005 July. Credit: IFE, URI-IAO, UW, Lost City Science Party; NOAA/OAR/OER; The Lost City 2005 Expedition.

 

NB’s

In deze post komt panspermia niet ter sprake.
Het is uiteraard ook een mogelijkheid. Maar het zou eigenlijk geen andere vragen oproepen, wanneer Theobald, respectievelijk Koonin en Wolf, hun modellen op panspermia hadden losgelaten.

Er staat hier, als illustratie, ook een plaatje van an ocean environment waar leven zou (kunnen) zijn ontstaan. Een gedachte die gepropageerd is door geochemist Michael Russell, en verder is uitgewerkt door Nick Lane (waarover Marleen geblogged heeft).
Dat plaatje is ook toegevoegd om een probleem te signaleren.
Allereerst weten we niet waar het water vandaan komt, en wanneer het zich als water manifesteerde. Daarnaast weten we niets over de hoeveelheden en de accumulatie daarvan, behalve dan dat de oceanen van betrekkelijk recente datum zijn, zeker in verhouding tot het ontstaan en de ontwikkeling van leven. Even goed denkbaar is dat water ontstaan is als bijproduct van het leven – denk aan metabolisme – waarna het, door de overvloedige aanwezigheid, als accelerator kon optreden.

Eén (onderdeel) van de verklaringen van de tree of life – examples of universal homologies – luidt als volgt: translating RNA into proteins using a three-letter genetic code. Ik denk dat het vooral dit soort taalgebruik is dat evolutiebiologen parten speelt en tot zulke gedachtenspinsels leidt als hierboven besproken. Er wordt uiteraard niks vertaald, en een molecuul die zichzelf wil vermenigvuldigen gaat niet naar de winkel met de mededeling: doet U mij maar een cécégeetje. Wetenschappers die met zulke taal opgevoed worden, raken zo diep in het modelmatige dat ze als vanzelf gaan denken dat je het analoge, continue proces van evolutie in discrete modellen kunt simuleren…. op de voet gevolgd door vooronderstellingen die vervolgens, als selffulfilling backward prophecies, tot prachtige schilderingen van het verleden leiden.

 

der zyklische Werdegang

Een gastbijdrage van Leonardo da Gioiella

 

Ik roep al heel lang dat er een oneindigheid aan tijd is en een oneindigheid aan ruimte, en dat er dus, voor zover er sprake is van een big bang, voor die big bang ruimte en tijd was, hetgeen impliceert dat er ook ontelbare big bangs aan die ene, de onze, vooraf gingen, en dat er ook nog ontelbare zullen volgen. Ik stond daarin, publicitair gezien, min of meer alleen – voor de wetenschap was dat flauwe kul: vòòr de big bang geen tijd en geen ruimte – en voor de volgers van de wetenschappen een goede aanleiding om mijn denken elegante borrelpraat te noemen.
Jullie begrijpen, ik was blij dat er eindelijk signalen uit de wetenschap kwamen waaruit bleek dat het roer om ging. Niet voor mezelf, ik kan tegen een stootje, maar voor de wetenschap die weer eens liet zien dat ze in staat is stukjes van haar fossiele verleden af te werpen. Recent was dat Gerard ’t Hooft tijdens een lezing in Italië, heel voorzichtig. En nu is daar dan een artikel van een erkende wetenschapper in Harper’s, Sean Carroll, What Came Before the Big Bang? die veronderstelt dat er voor t=0 ook tijd was, en dat dat ook meerdere big bangs kan impliceren.

Ik ga het hier over big bangs en harmonica’s hebben, allebei fenomenen die het inkrimpen en uitdijen kunnen verklaren.
In het bedoelde artikel staat een opmerking, over subatomic particles die volgens de regels van de kwantummechanica tot (deel)universa kunnen uitgroeien. Dat betekent een derde mogelijkheid voor het uitdijen, die ik ook zal behandelen.
Maar eerst iets vooraf. In dat artikel wordt ook gesproken met Alexander Vilenkin. Die heeft hier een zelfstandig artikel aan gewijd. Inference van oktober 2015. The Beginning of the Universe En die gaat in op een gedachte die ik ooit eerder heb geopperd: wetenschappers houden niet van oneindig, hetzij tijd, hetzij ruimte, want dat kunnen ze niet meten. Vandaar vooraf mijn kijk op de begrippen tijd, ruimte en oneindigheid.

Er is oneindig veel tijd. Dat wil zeggen: er ligt oneindig veel tijd achter mij, en er ligt oneindig veel tijd voor mij.

De achter mij liggende tijd noem ik meine Vorjenseitszeit. *)
Nox aeterna.
Dat die bestaat mag ik zeker weten, ook al is het voor mij eeuwige nacht, al kan ik er zelf uit eigen ervaring niks over zeggen. Mijn moeder is in die tijd geboren. Mijn geboortedorp is in die tijd ontstaan. Van Oldenbarnevelt hebben ze netjes opgeruimd in die tijd. En er is ene Jezus van Nazareth in die tijd geboren, en zo die niet zelf geboren is, dan is er toch iemand geboren die de praatjes verspreid heeft dat ie geboren is.
Zo kan ik verder terug gaan in de tijd. En er is voor mij geen enkele reden om aan te nemen dat ik moet stoppen bij de eerste eukaryoot. Stel jullie voor: ergens in het universum staat een big bang op het punt zich te manifesteren (local big bangs zijn heel goed mogelijk). De daaropvolgende evolutie leidt tot mensenkinderen wier wetenschappers zeggen: voor de big bang geen tijd. Maar ze hebben er geen weet van dat wij hun big bang hebben gadegeslagen.
Dus, er is altijd wel iets of iemand dat geheugen in zich draagt aan de tijd voorafgaand aan het bestaan van iemand of iets anders: het sine qua non van de archeoloog.

De na mij komende tijd noem ik meine Nachjenseitszeit.
Nox aeterna.
Dat die tijd bestaat mag ik eigenlijk ook zeker weten, ook al zal het voor mij eeuwige nacht zijn. Ik weet dat de man die Jezus verzonnen heeft, heeft mogen denken dat er uit zijn verhaaltje een evangelie zou groeien – zijn bedoeling neem ik aan. Ik durf er vergif op in te nemen dat Van Oldenbarnevelt wist dat mensen na hem zijn geschilderde portret in verwondering gade zouden slaan. En omdat ik zie dat de vermoedens van die mensen waar zijn geworden, heb ik geen enkele reden om aan te nemen dat mijn vermoedens over mijn kleinkinderen – al zijn ze dan ook veel bescheidener van aard – geen bewaarheid zullen worden. Persoonlijk zou ik het als arrogantie beschouwen om te denken dat met mij de tijd afgelopen zal zijn. Hoe de laatste eukaryoot er uit zal zien weet ik niet, maar ook als die er, net als ik, niet meer zal zijn, is daarmee de tijd en het universum niet verdwenen.

Er is een oneindige hoeveelheid aan ruimte.
Er is geen zinnige uitdrukking te geven aan datgene wat zich bevindt rondom een eventueel afgesloten universum. Er is daarbuiten dan niets. En dat niets kan er alleen maar zijn als dat plaats inneemt. Dus als er geen plaats is voor dat niets, dan kan dat niets er niet zijn. Maar als er geen niets is achter de afgesloten ruimte, dan is er dus iets.
Voor mij is er ook maar één universum, vanwege de definitie van dat begrip. Ik vind dat wetenschappers zorgvuldiger om zouden moeten gaan met begrippen en definities. Multi-universa bestaat dus niet.
Het universum dijt ook niet uit. De objecten in de ruimte raken (in onze tijd) verder van elkaar vandaan.

Over het algemeen wordt aangenomen dat er een eindigheid aan materie is. Ik heb geen behoefte om daar iets aan toe te voegen of daarop af te dingen.

Het is Vilenkin die het probleem van wetenschappers met de oneindigheid aanroert. Hij constateert ours is a self-contained universe … a universe without a beginning would make it unnecessary to ask how it began … as is so often the case in physics, an irresistible force is now about to encounter an immovable obstruction. Om die obstruction te vangen, dat onbegrijpelijke, dat onacceptabele, ook: dat onbereikbare, heeft hij er zelf, met Borde en Guth een theorema voor opgesteld. Dit leidt onder meer tot de gedachte, ik citeer hem: This leads immediately to the conclusion that a cyclic universe cannot be past-eternal.
Vrolijk constateert hij dat in discussies over God … met aan de ene kant Dawkins Dennet  Krauss, en aan de andere kant die vermaledijde gelovigen die groot ongeloof vertonen als ze verteld wordt dat de ander gelooft dat geloven geen zin heeft … dat in die discussies door beide partijen zijn theorema als bewijs wordt aangehaald, zowel voor het bestaan, als voor het niet bestaan van God.
Maar, alhoewel er dus een theorema is dat naar hem is vernoemd, dat hem veel/alles vertelt over de mogelijkheid van een past-eternal universe, besluit hij aan het eind met: The answer to the question: “Did the universe have a beginning?” is: “It probably did. We have no viable models of an eternal universe.”
Om dan zijn theorema op de mestvaalt te dumpen met de uitsmijter: What exactly this means … we have no way to begin to address this mystery.

Ik geloof de wetenschap op haar woord dat de objecten in het universum steeds verder van elkaar af komen te staan – het zogenaamde uitdijen.
Of dat betekent dat er ook een inkrimpende beweging moet zijn, weet ik niet – maar de idee van een big bang houdt dat wel voor mogelijk.
Voor mij is het universum dynamisch, zie nova’s en andere fenomenen. Betekent dat dat die dynamiek tot een cyclisch universum leidt? Dat weet ik niet. Als het antwoord nee is heeft het geen zin om er verder over na te denken, ik denk dat ik dan Vilenkin mag parafraseren: a non-cycling universe would make it unnecessary to ask how the dynamics work.
Ik hou het daarom op drie bespreekbare modellen.

a) Opeenvolgende big bangs.
De materie is ingekrompen tot een vervuilde ijsklomp. De materie spat uit elkaar. Wij nemen een uitdijend universum waar. Op enig moment is de boel zover uiteen gedreven dat de expanderende krachten hun greep op de materie kwijt raken, en dat imploderende krachten de overhand krijgen. En na verloop van aeons en aeons zijn we weer terug bij die vervuilde ijsklomp.
Dat betekent dat we oneindig veel big bangs achter ons hebben, en dat er nog oneindig veel big bangs zullen volgen.
Sean Carroll gaat er over fantaseren. Dat lijkt me zinloos. De big bang laat in ieder geval geen sporen na van de tijd voor de big bang. Desalniettemin, evolutionair gesproken mag je je wel afvragen: draagt die ijsklomp geheugen in zich. Voor mij is dat geen vraag, ik ben daarvan overtuigd. Ik betwijfel alleen of we daar als wetenschapper ooit wat mee zullen kunnen.

b) De trekharmonica.
Eigenlijk hetzelfde als onder a), behalve dan dat de catastrofe van de big bang niet plaats vindt. Een zekere kracht maakt dat de objecten uit elkaar drijven. Op enig moment verliest die kracht haar greep op de objecten, en wordt de dynamiek overgenomen door samentrekkende krachten. Totdat de boel te dicht bij elkaar komt en dan gaat het afstoten weer werken.

c) Het artikel in Harper’s bracht mij op een derde mogelijkheid: er ontstaan her en der local big bangs.
De objecten hebben een natuurlijke neiging om uit elkaar te drijven. Er zijn geen tegenkrachten die dat overnemen. Maar, de ruimte die er tussen die objecten ontstaat krijgt het karakter van oneindigheid, en maakt dan plaats voor een subatomic particle die die ruimte opvult met een deeluniversum. De vraag is uiteraard of dat subatomic particle, dat uiteraard zelf zijn tijd bepaalt om uiteen te spatten, moet wachten tot er ruimte genoeg is, maar je kunt je voorstellen dat andere wetten er zorg voor dragen dat zo’n kwantumsprong pas mogelijk wordt als de krachten van naburige objecten hun grip op die ruimte hebben verloren.

Je kunt over deze zaken volgens mij alleen maar in metafysische zin praten. De dynamiek van het universum laat zien dat implosies en explosies met een grote mate van waarschijnlijkheid zullen gebeuren, misschien wel aan de orde van de dag zijn. Maar, het feit dat wij expansie waarnemen geeft geen enkele garantie voor inkrimping. We weten ook dat het universum van wetten aan elkaar hangt. Toch wijst de wetenschapper Vilenkin een cyclische gang van zaken af.
Een niet cyclische gang zou wijzen op mogelijkheid c): een lege ruimte wordt opgevuld met een deeluniversum, ontstaan vanuit een subatomic particle. Maar, dat zou in strijd zijn met de aanname dat er een eindigheid aan materie is. De materie moet in de achter ons liggende eeuwigheid op zijn minst ontelbaar zijn gemaakt vanuit subatomic particles, wat ongeveer hetzelfde is als oneindig.

De combinatie a) en b) is wel een interessante. Marleen schreef in facebook onder mijn signaal: ik hoop dat die harmonicaspeler wel doorgaat met spelen.
Wel, dat is niet zo interessant. Als de accordeonist zijn instrument uit de kast pakt begint voor ons de big bang. Tijdens het spelen zien we de herhaalde fenomenen van uitzetting en inkrimping. En als de muzikant het instrument weer opbergt is dat de big bang van het in elkaar ploffen van het geheel, en begint het grote donkere wachten op de volgende big bang. Uiteraard merken wij er niks van als de accordeonist ophoudt. Dat opbergen van de accordeon is voor ons een kwestie van biljoenen jaren.

Het beeld van die accordeonist maakt voor mij de begrippen oneindig groot en oneindig klein ook geloofwaardige concepten. Er is een accordeonspeler die op die manier ons universum zit te bestieren. Dat is een verschrikkelijk grote man – God wellicht? – die met de aanduiding “reus” niet adequaat omschreven is. Maar wij hebben ook allemaal wel eens Als de klok van Arnemuiden gezongen, als er een trekharmonica in de buurt was. Die trekharmonica was op zich ook weer een universum, bestierd door de bespeler, waar binnenin mensjes wonen, zo klein, dat de benaming “dwerg” geen adequate omschrijving zou zijn.

Eén ding is eigenlijk wel beangstigend … en vooral ontmoedigend.
Carroll laat zijn gedachten de vrije loop en veronderstelt dat het na-big-bangse universum geen mirror image zal zijn van het voor-big-bangse universum. Unavoidable random fluctuations zegt hij dan. Dat ie daar niks over kan zeggen is één ding dat heel erg vast staat. Maar stel je nu eens voor dat die vervuilde sneeuwklomp geheugen heeft, aan alles wat er tussen de vorige big bang en de “stilstaande” situatie nu is gebeurd. Als je dan weet dat de boel zich keurig gedraagt naar wetten, moet je rekening houden met de mogelijkheid dat alles zich herhaalt. Een deterministische visie die jullie vertelt dat ik deze tekst al vele malen heb geschreven, en nog vele malen zal herhalen, en die mij vertelt dat ik die toch iedere keer weer moet intikken.
Eigenlijk zonde van de tijd, hoeveel er daar dan ook van moge zijn. Daar moet nou eens een save-functie voor gemaakt worden.

Ik hou het maar op big bangs, en op schone ijsklompen met onbezoedeld geheugen, zodat ik naast mijn lief onder dat steentje ga liggen wachten tot we weer aan de beurt zijn.

 

 

*) Ik hecht er aan dat filosofische begrippen in het Duits gaan. Dat geeft ze tenminste de verbinding met de Bildung die de Duitse filosoof kenmerkt, en die tot uitdrukking komt in zulke uiteenlopende figuren als Kant Hegel Nietzsche.

 

ik ben geen informatiesysteem

Een gastbijdrage van leonardo da gioiella

Cees Dekker, onze nanobioloog, heeft een prachtige prijs gewonnen. Hij heeft besloten van dat geld een levende cel te bouwen, en heeft dat aangekondigd in het RD, het dagblad dat men gewoon is te lezen in reformatorische kringen.
Dat heeft een reactie van Peter Borger opgeleverd. In dat zelfde dagblad. En hoewel ik de uitkomst van de reactie van Borger wel kan volgen – die ziet dat niet zitten – is zijn argumentatie niet de mijne. Het is Borger zoals we hem kennen: van dik hout zaagt men planken, nogal negatief. Ook sarcastisch … verzuurd zou ik haast zeggen.

Borger werkt op een ander terrein van de biologie dan Dekker. Maar, vanuit de geestelijke hoek waar Borger en Dekker beide zitten, zou je niet verwachten dat Dekker leven wil creëren – die gaat de zondeval nog eens dunnetjes overdoen – en zou je een heel andere argumentatie verwachten van Borger: die heeft het over informatiesystemen die niet na te bouwen zijn vanwege hun gecompliceerdheid, en navenant tijdsgebrek.
Borger sluit daarmee aan bij één van de laatste woorden van Richard Feynman – nagelaten op een blackboard! –  die Dekker vreemd genoeg in positieve zin citeert: What I cannot create, I do not understand.

Let wel, die geloofskwestie is niet mijn strijdperk.

Wat mij ineens raakte was dat en Borger en Dekker én de evolutionist community op één lijn zitten.
De handboeken van de officiële evolutiebiologie spreken van het centrale dogma. Mijn boek zegt letterlijk: DNA interacts with the cell and the environment to determine the phenotype. [… DNA] must be transcribed into messenger RNA, ribosomal RNA, and other functional sequences. The mRNA is then translated into … En dat gaat zo nog even door.
Er komt code aan te pas, en er is sprake van decoding.
Dekker heeft het over robotjes – eigenlijk nanomachientjes – en systemen van biomoleculen.
En bij Borger komt het hoge woord er uit: informatiesystemen. De hoge woorden, om precies te zijn: Leven is gebaseerd op gedetailleerde informatieopslag en informatieverwerkende systemen.
Natuurlijk niet zijn hoge woord.
Ik noem dat het hoge woord.
Ofwel, de druppel die voor mij, in mijn gedachtegang die ik afliep, de emmer deed overlopen.

Mijn strijdtoneel hier is dus de officiële leer van de evolutie, die cellen, en organismes, en organen, en uiteindelijk mensen ziet als informatiesystemen.
Het moet afgelopen zijn met het gebazel over computers en informatiesystemen. Wat mij betreft gooien ze de leer van de evolutie maar op hun kop als dat moet, laat ze de handboeken maar herschrijven, andere metaforen bedenken – alles prima.
Deze onzin moet afgelopen zijn.

Ik ben geen informatiesysteem.
Zoals Harry geen kunstmatig intelligent wezen is. Nou ja, als psycholoog zal ie wel eens kunstmatig intelligent gedaan hebben. Vast.
Zoals Rob niet geprogrammeerd is. En als er al iets geprogrammeerds aan hem is, dan heeft ie dat zelf door jarenlange studie gedaan: zijn muscular memory.

Denk even aan de implicaties hé.
Zoals een random process een randomizer veronderstelt, en daarmee een bouwer van die randomizer, zo veronderstelt een informatiesysteem een bouwer; én, ik weet daar iets van, gegeven het gecompliceerde karakter daarvan – zie Borger – een team van bouwers.
En denk niet dat het wel meevalt, omdat er nu eenmaal foutjes worden gemaakt bij het doorgeven van het DNA. Ofwel, zeg niet tegen mij: de soep wordt niet zo heet gegeten leonardo.
Zoals iedereen weet: bugloze informatiesystemen bestaan niet – en dat is er niet beter op geworden met het modulair opzetten van programma’s en systemen. Zelfs de meest eenvoudige programma’s hebben wel een lek.
Dus neem het maar verschrikkelijk, ontzettend erg serieus.

Maar vooral dit.
Informatiesystemen zijn hartstikke deterministisch. Afhankelijk van het signaal dat er in gaat wordt er iets geproduceerd dat heel erg vastligt.  En dat Marleen met andere output komt dan ik bij een overeenkomstige waarneming, is alleen maar omdat zij een ander informatie-verwerkend systeem heeft dan ik …
… of is … poeh … die existentiële vraag kan ik nu even niet aan.
En laat U niet misleiden door het begrip fuzzy logic. Dat bestaat niet echt. Als een programma verschillende gedragingen laat zien op een zelfde inputsignaal, heeft de programmeur dat opgeschreven – met een zeer onfuzzy randomizertje.

Ofwel, en daar hebben we de crux: weg met de vrije wil!

Ik geef toe, ik ben daar zelf debet aan – dat ze denken dat ik geen vrije wil heb, bedoel ik. Ik ben daarin altijd te lankmoedig geweest. Ik heb altijd gezegd: ik weet het niet, van die vrije wil. En ik bedacht een doekje voor het bloeden.
Nu is het afgelopen.
Basta:
Tot aan mijn pensionering was er altijd wel iemand die zei: kom – en ik kwam.
Of iemand die zei: ga – en ik ging.
Nu doe ik niet meer mee.
Nou ja, ik deed altijd al niet mee, maar dat was niet zo goed zichtbaar. Ik was een zeer meegaand, altijd constructief en positief ventje.
Maar denk niet dat ik niet dwars kan zijn. Het DNA van mijn vader staat daar garant voor. Die stapte, toen de boer tijdens de landarbeid iets onaanvaardbaars aan hem vroeg onder de conditie: anders kan ik je hier niet langer laten werken beste man, op zijn fiets en zei: dan bekijk je het maar. En dat in de crisisjaren! En zijn DNA is redelijk compleet overgekomen.

Richard Feynman liet ons deze wijsheid na, aan het einde van zijn leven, op een blackboard: What I cannot create, I do not understand.
En ik voeg daar aan toe:

Ik ben geen informatiesysteem!
Nou ja, ik informeer jullie bij tijd en wijle graag over dwalingen des geestes die zo nu en dan de ronde doen, en ook wel hardnekkig hun rondje blijven draaien – die oprispingen uit heart and mind van die kruiwagen vol kikkers die society heet, high of low om het even.

Update 2015-05-26 16:14

RD: interview Cees Dekker

RD: opinie Peter Borger

RD: opinie René Fransen

TUDelft: grant voor kunstmatige cellen

klein bier

Een gastbijdrage van Leonardo Da Gioiella

 

Het observable universe is 4 x 10^83 liter groot. Zegt wiki.

Terzijde: rare maataanduiding. Het heelal is leeg, en wat er rond zwerft is geen vloeistof. Het is ruimte, dus waarom geen kubieke meters. Ik zal het verder over kubieke meters hebben: 4×10^80.

Overigens, de oceanen bevatten 1,3×10^21 liter water (ex wiki). Als wij het over iets groots, iets onoverzienbaars hebben, spreken we van un mer à boire. Un univers à boire voor een gebed zonder eind … ook wel een idee. Want, wat een verschil: 1,3×10^18 kubieke meter water tegenover 4×10^80 ruimte.

Er is dus sprake van een observable universe. Dat staat tegenover het unobservable universe. Niet omdat dat, zoals het water van de zee, onder de oppervlakte zit, maar omdat we er door de enorme afstanden niet bij kunnen komen.
Volgens wiki heeft het grote universe afmetingen, bevat het minstens 4×10^83 liter (een triviale observatie), heeft het, evenals de dampkring ingrediënten, en … is het plat.
’t Is wat. Als je beweert dat de aarde plat is word je opgesloten. Als ik nu beweer dat het heelal alle kanten uit even oneindig diep is – dus geen bol, geen kubus, eigenlijk vormloos – maar zeker niet plat … zou ik dan ook opgesloten worden?

Er staat een mooie zin in wiki: If the Universe is finite but unbounded, it is also possible that the Universe is smaller than the observable universe. In this case, what we take to be very distant galaxies may actually be duplicate images of nearby galaxies, formed by light that has circumnavigated the Universe. Heerlijk. Alsof er een grand cru op tafel is gezet, en ik die voor jullie mag proeven.

Gerdien (de Jong) zei, op deze plek, daarover: Het fascinerendst is dat er universum buiten onze waarnemingshorizon is.
Waarop ik antwoordde: Er is nog iets veel fascinerenders aan het observable universe.
Ik heb daar hap snap wat gedachten aan toegevoegd, en mij voorgenomen dat voor de volgers van dit blog nog eens uit te werken.

Wat betekent dat eigenlijk: observable universe.
Als we omhoog kijken zien we overdag een blauwe koepel, of veel wolken – waarachter niet alleen de zon schijnt, maar ook een oneindige ruimte verondersteld mag worden. ’s Nachts zien we een boel sterren – op het donkere platteland meer dan in de buurt van een grote stad. Maar eigenlijk zien we niks. We kunnen alleen bedenken dat er ver weg in die donkerte nog heel veel meer is. Alsof we op de oceaan varen en alleen de oppervlakte zien, en dat alleen bij daglicht.

Gek eigenlijk, niemand spreekt van observable depth – terwijl we van al die hoeveelheid water, en wat zich daarin bevindt, ook helemaal niks gezien hebben, en niks kunnen zien. Oceanografen schatten dat we zo’n 5% van dat mer à a boire verkend hebben – let wel: verkend. Da’s iets anders dan kennen.

Observable: dat wat te observeren is.

Hoe kijken we eigenlijk naar de hemel.
Met optische telescopen, telescopen die elektromagnetische straling meten, x-stralen en gammastralen, en ook nog zwaartekracht golven. Die hebben een verschillend bereik, ook nog afhankelijk van de constructie. De plaatjes die ze leveren zijn echte foto’s, of met de computer geconstrueerde tekeningen – meestal een soort van fractals, die zijn interessant.
Je kunt dan zo’n plaatje krijgen:

 

Ofwel, de programmeur heeft dan een tekenprogramma gemaakt, op basis van specificaties van een deskundige kosmoloog, die een bepaald concept in zijn hoofd heeft. Ik bedoel dat niet cynisch, maar bekijk het wel met enige scepsis. En het kan cynisme worden als die plaatjes als foto’s of als 3D-filmpjes worden geannonceerd – wat steeds vaker gebeurt.

Het bereik van die telescopen wordt ook nog eens door een rekenmethode bepaald. Het is niet gefixeerd. Er moet (in-)gecalculeerd worden. We vangen lichtstralen op. En die zijn wel heel erg snel, maar de snelheid is beperkt. Het duurt uiteindelijk een tijdje voor een lichtstraal van een object, ver weg,  binnenkomt in onze telescopen. En ondertussen heeft dat object bewogen. Volgens de theorie van ons vandaan.

4×10^80 Kubieke meters dus.
De oceanen tellen 1,3×10^18 kubieke meter. We vliegen er over heen, bevaren het, zwemmen er in, duiken zelfs naar grote diepte met een bathyscaaf … en we hebben nog geen 5% verkend.
Neem even dat beeld van die bathyscaaf. We gaan naar de diepte … en als we weer boven zijn hebben we in een rechte lijn naar beneden gekeken.

Wat zien we, wat laat de computer ons zien, als we de telescoop op die onmetelijke diepte in de ruimte richten.
We praten er over alsof we God zelf zijn, maar ik word er eigenlijk net zo confuus van als toen ik als klein kind me de oneindigheid van het heelal probeerde voor te stellen.
Un univers à boire.

Hoeveel plaatjes zijn er te maken, van dat zogenaamde observable universe.
En, in verhouding tot het aantal plaatjes dat te maken is: hoeveel telescopen zijn er die plaatjes kunnen maken. Hoeveel kosmologen zijn er om die plaatjes te interpreteren, en hoeveel plaatjes kan een kosmoloog interpreteren in een werkzaam leven.
Hoeveel zit er verborgen “achter” andere objecten, zoals de zon bij een eclips, of – proef nog even die zin – duplicate images of nearby galaxies, formed by light that has circumnavigated the Universe.
The unobservability of the observable universe.

En dan hoor je dat ze een foto hebben gemaakt van zwaartekrachtgolven tijdens de big bang. Dat is niet diep in de ruimte kijken, nee, dat is kijken in meiner Vorjenseitszeit, in het hele grote donker van het verleden. Nox aeterna. Ik was bijna opgelucht toen het onderzoeksteam aangaf iets te vroeg gejuicht te hebben.

En nu is daar dan weer een bericht.
Het observable universe is ook nog eens “geconstrueerd” op verkeerde aannames. De versnelde uitdijing van het heelal zou een illusie kunnen zijn. Bij het bepalen van de afstand tot supernova’s zijn alle supernova’s over één kam geschoren. Dat blijkt nu niet terecht.
Nu moeten ze metingen gaan doen aan nieuwe supernova’s om te bepalen welke correctie er moet worden toegepast bij het berekenen van de afstand. En, daar komt mijn probleem. Lees even mee.
Dat gaat enige tijd duren, want het is niet te voorspellen wanneer en in welk sterrenstelsel een supernova zal exploderen. Je moet dus grote stukken van de hemel regelmatig scannen en doorzoeken op nieuwe supernova’s.
Ofwel, zoeken in dat observable universe, net als in de Indische Oceaan naar een black box, en hopen dat je wat tegenkomt.

Laatst maakte iemand een opmerking, en noemde daarbij kosmologen en theologen in één adem. En opeens doet me dat afvragen: verschilt het universum nu wezenlijk van God?
God is onmeetbaar, onpeilbaar. Niet te lokaliseren, overal … en dus eigenlijk nergens. Vormloos. Af en toe manifesteert hij zich, in een brandend braambos. En het was slechts aan een stotterende dienaar van een wereldse heerser, Mozes, gegeven om dat te mogen zien.

Als we bij een supernova nu eens aan een brandend braambos denken – zou dat misschien duidelijk maken waar we naar op zoek zijn? En dat die kosmoloog dan, in de rol van stotterende ziener, ons het beloofde land van melk en honing, in dit geval het land van kennis en inzicht mag binnenleiden.
Maar er was geen melk en honing in overvloed, het bleef allemaal in het zweet des aanschijns.
En aren zoeken op de sabbat.

geen mutaties, geen evolutie

Een gastbijdrage van Leonardo da Gioiella

Se non ci fossero mai mutazioni, non potrebbe esserci evoluzione né selezione naturale. Ogni organismo sarebbe una copia perfetta dei genitori e le specie sarebbero fisse.

Met deze onzinzin begint een stukje tekst in L’EVOLUZIONE A FUMETTI, een introductie in de evolutie, een vertaling van Introducing Evolution van Dylan Evans (met illustraties van Howard Selina).
De onzinzin die daar staat luidt in gewoon NL:

Als er geen mutaties zouden optreden [bij de voortplanting] dan kon er geen evolutie bestaan noch natuurlijke selectie. Ieder organisme zou een perfecte kopie zijn van de ouders en de soorten zouden vast liggen.

Uiteraard is het eerste deel waar, maar wel een open deur. Vooral de context, en de toegevoegde illustratie maken het tot onzin.

De context spreekt van “ieder organisme”.
De illustratie toont 2 rijtjes van 3 mannen, als langs een spoorbaan getekend. Let wel: 2 verschillende mannen, de een blond, de ander donker, met elk twee klonen.

Als er geen mutaties zouden optreden ….
Wel, dan waren we vermoedelijk in de simpelste, meest primitieve eukaryoten blijven steken.
Misschien waren er dan wel helemaal geen eukaryoten gekomen.
Je zou je zelfs af mogen vragen: zouden er dan wel prokaryoten zijn gekomen.

Ik zou nu op kunnen houden, maar ik heb me vooral in die context verdiept.
Iemand zou kunnen zeggen: het kan toch zijn dat het optreden van mutaties op enig moment is opgehouden?
Wel, iemand heeft dat gezegd … of moet dat op zijn minst hebben gedacht. De iemand heeft het in deze context geplaatst: de schrijver van deze tekst.
Hij moet zich gerealiseerd hebben: geen evolutie, dan ook geen soorten.

Toch is hij verder gegaan.
Hij zegt: de soorten zouden vastliggen.
En hij illustreert de stelling met mensen die gelijk zijn.
Terzijde: één van die illustraties is verlevendigd met een moederaap en haar jong.

Er is dus het plantenrijk en het dierenrijk. En het zoogdier mens is in volle hevigheid present.

Waar komt dat allemaal vandaan.
Waar komen al die organismes, bouwstenen van de vastliggende soorten, vandaan?
De leerboeken over evolutie kunnen zo in de prullenbak worden gegooid. Er is immers geen DNA dat muteert.
En als het DNA niet muteert – ook geen natuurlijke selectie (ik ben het helemaal eens met de schrijver) én geen seksuele selectie én geen selectie door fokken of telen.

Er staan geen moeders op de illustratie, maar die kerels moeten ergens vandaan komen. Gelukkig is er nog de noodzaak om aan voortplanting te doen. Maar het plezier dat we daar nu aan beleven, zou dat er nog zijn?

’t Heeft natuurlijk zo zijn voordelen.
Geen doorfokken meer.
Geen doofstommen en geen blinden meer, dus je hebt ook geen doofstommeninstituut of blindeninstituut nodig. Nog wel blindenopvang, want er zullen vast nog wel misdadigers zijn, die vanwege de ernst van het misdrijf de ogen worden uitgestoken.

En, hoe gaan we ontdekken waar het allemaal vandaan komt.
Hier wordt een punt wat ik eerder in een discussie heb gemaakt overduidelijk gedemonstreerd: aan de output kun je nog niet het proces herkennen.
Er is geen muterend DNA, dus wie heeft die soorten op de wereld gezet? Zou de big bang verzonnen zijn als er geen evolutietheorie was geweest? En, zo ja, zou iemand dan geopperd hebben dat de soorten tijdens de oerknal, of vlak daarna, gevormd zijn, zoals de elementen, en dat ze uiteindelijk, na een lange reis door de ruimte, wachtend op een zich nog te vormen planeet, die ook nog een maan moest acquiren om te zorgen dat het water opkwam en afging, om daar dan neer te dalen?
Ik vrees dat de boekenkasten geleegd zouden zijn van boeken over evolutie.

Herman Bavinck,  theoloog, had nooit iets hoeven zeggen over ongeloof en evolutie.
En, daar gaat de schoen echt wringen, de boekenkasten zouden weer gevuld zijn met boeken over de grootsheid van de schepping. Want wie kan dat verhaal nog omver blazen als er geen Darwin had kunnen komen?

Se non ci fossero mai mutazioni, ...
Is het denkbaar dat een wezen een kopie van zichzelf zou maken met als enige “weeffout” dat de kopie geen weeffouten meer kan maken. Er wordt vanaf dat moment geen DNA meer gemuteerd bij de voortplanting. Hoe zou dat uitpakken?
Dus de schrijver krijgt gelijk: er zijn wel soorten, maar er wordt niks meer gemuteerd.

Nou ja, als dat een armoedzaaier zou overkomen, een tramp, zou er niks aan de hand zijn. Die zou seksueel wel uitgeselecteerd worden.

Maar wat te denken van Bach. Stel, die was een getrouwe kopie van zijn vader, geen mogelijkheid om nog mutaties te genereren. Dat hij een ander musicus is geworden dan zijn vader komt door de opleiding van zijn broer. Maar bij de nakomelingen gaat het hard. Wilhelm Friedemann en Carl Philipp Emanuel zijn echt klonen, ook in hun muziekproductie. Door vader gemaakt en gekneed. En moeder Maria Barbara, gewoon een nicht, doet dapper mee. Die paar mutaties die ze nog doorgaf tellen niet meer mee. Bach zelf, en zijn zonen en dochters merken al gauw dat de klonen prima functioneren, dus dat inteelt geen kwaad kan en … dat incest dus niet van de boze kan zijn! En omdat Bach goed verdient – in een tijd vol armoedzaaiers en tramps geen onbelangrijk gegeven! – besluiten ze hun toekomst veilig te stellen, en al snel zijn er een hoop JSB-tjes op de wereld gezet, precies zoals de illustratie uit mijn boekje suggereert.

Je moet toch niet aan de gevolgen denken.
Mozart zou zijn kop nog wel boven het maaiveld uitgestoken hebben. Haydn wellicht ook. Maar al snel wordt het muziekleven geheel gedomineerd door de JSB-tjes. Alleen nog maar toccata’s, passionen, Erbarme dich’s, Oratoria. Carl Philipp Emanuel zou geen bijdrage aan de Sturm und Drang geleverd hebben, en dat scheelt een behoorlijke slok op een borrel. De sonates van Schubert hadden we kunnen vergeten, zulke muzikale monumenten als de symfonieën van Bruckner of Mahler – geen kans. Het atonale systeem, of de toonklok van onze eigenste Schat … vergeet het maar.
Alles zou Bach geweest zijn wat de klok sloeg.
En alleen nog maar Soli Deo Gloria.

Ik moet er niet aan denken. Zelfs maar de suggestie dat er nog mogelijkheid tot verlichting in onze genen zou kunnen zitten zou verdwenen zijn.
En, let wel: ook geen Beatles hé. Alles was weggedrukt geworden.
Hoe lang, hoeveel aeonen zou het geduurd hebben voordat ene Rudolf Wijbrand Kesselaar opgestaan zou zijn als Rudi Carrell, en gezongen zou hebben … / dat ik de wijsjes en de sijsjes van de merels ken / ….

Dat zinnetje non […] evoluzione né selezione naturale doet me ook iets anders beseffen.
Eigenlijk zou ik nu kunnen zeggen: mutabiliteit is de drijvende kracht van de evolutie.
Maar … kan ik dat hier wel zeggen?
Dat riekt naar mutationisme.
En Marleen heeft zelf in een comment gezegd: Ik zie niets in het mutationisme als idee, …
Als gastschrijver mag ik natuurlijk schrijven wat ik wil, maar een beetje respect voor de gastvrouw mag natuurlijk wel.
Aan de andere kant, Masatosha Nei heeft het zelf gezegd met zijn theorie van mutation driven evolution: mutation is the driving force.
En daar is wel veel kritiek op gekomen, maar daar staan mensen als Wagner tegenover, die op dit blog toch heeft mogen gloriëren, … while not necessarily agreeing with Nei’s position, treat it as an alternative view relevant to reforming or improving evolutionary thinking … (wiki).

Dus ik zeg het toch maar.
Mutabiliteit is de drijvende kracht van de evolutie. Natuurlijke selectie en seksuele selectie, zijn een soort van hulpprocesjes geworden.

Al moet ik wel vrezen dat Marleen misprijzend – het zal wel zeer misprijzend zijn – haar wijze hoofd zal schudden.
Over zoveel domheid.
Van leonardo.

the arrival of stardust

Een gastbijdrage van Leonardo da Gioiella

De mens is gemaakt van sterrenstof, heet het, en de uitdrukking is weer eventjes in.
Echter, om iets van sterrenstof te kunnen maken, moeten er sterren zijn.
Maar … om sterren te krijgen moet er stof zijn waarvan sterren gemaakt kunnen worden.

Ik verwacht nu niet dat mij over zo’n honderd jaar dezelfde eer ten deel zal vallen als de bioloog Hugo de Vries aan wie het sofisme Natural selection may explain the survival of the fittest, but it cannot explain the arrival of the fittest wordt toegeschreven – aan welk sofisme een studieproject van meer dan 20 jaar is gewijd: hoe de fitness-factor in the fittest kon arriveren.
Ik doel hier uiteraard op het boek van Andreas Wagner The Arrival of the Fittest dat zoveel stof heeft doen opwaaien in het evolutiewereldje, en vooral in de periferie daarvan.
Ik voorspel hier: het gaat geen honderd jaar duren voordat dat andere vraagstuk, hoe komt het dat sterrenstof fit genoeg was om sterren te vormen, in een boek behandeld zal worden, een boek dat enkel zijn weerga zal vinden in Wagner’s boek.
Wij gaan de verschijning van dat boek nog meemaken … wat ik U brom.

Ik kom hierop door een artikel in de Volkskrant, vlak voor oudjaar, met de kop sterrenstelsel uit de computer ziet er steeds echter uit van Govert Schilling. Het beschrijft de presentatie van “tussenresultaten” van een grootscheeps onderzoek naar het ontstaan van sterren.
Echt een goed oudejaarsartikel: over dingen die ontelbare oudejaarsavonden geleden gebeurden, en begonnen toen er nog geen sprake was van een oudejaarsavond, en die door zullen gaan tot … ja, totdat er geen nieuwjaarsdag meer zal komen.
Of de tijd precies zal eindigen op een oudejaarsavond om 24.00 uur is mij niet bekend, zoals mij ook niet is meegedeeld of de tijd is begonnen op een nieuwjaarsdag om precies 0.00 uur. Maar wetenschappers kunnen nu eenmaal niet uit de voeten met eeuwigheid, dan kun je niet meten. Dus er is een absoluut nulpunt – the Hartle-Hawking state, of voor mijn part the Planck epoch – en een eindpunt – wie weet, the Bullock state.  ^*)

Ik loop al een tijdje te keutelen met dat Volkskrant-artikel, vooral met dat wat aan het artikel ten grondslag ligt: een rapportage vanuit het EAGLE-project. EAGLE staat voor Evolution and Assembly of GaLaxies and their Environments (een pdf document is op internet beschikbaar ^**)).
En over de rapportage vanuit een ander project, zonder naam voor zover ik kon nagaan, [who] have analysed ca. 2000 galaxies formed in the GIMIC suite – voor quenching, lees: het onderdrukken, of vroegtijdig te niet doen van stervorming – het survivalprobleem van sterren (ook daarvan is het pdf document via internet te lezen ^***)).
Voor wie zich afvraagt waar de GIMIC suite zich ergens bevindt: dat is een computeromgeving. Ik vermoed dat de aldaar gevormde sterrenstelsels de ruimte in worden geschoten, opdat ze tot volle wasdom komen.

Dat ik het idee nu opgepakt heb is vanwege het volgende berichtje dat gisteren (1/2/2015, het moment van schrijven) op teletekst stond

Weet U nog, bijna een jaar geleden werd door het Harvard team een “foto” gepubliceerd van signalen uit de ruimte, waargenomen met de BICEP 2, evidence of cosmic inflation in a fraction of the first second of the universe, zeg maar de eerste nieuwjaarsdag, het absolute jaar 0, nog net geen 0.00.01, through identifying the effects of gravitational waves for the first time.

acc. to Harvard: waves from the big bang

Onder de kop Cosmology: First Light schreef Nature: BICEP2’s results triggered widespread elation in the cosmology community
Het bericht maakte toen zoveel indruk dat Kees Jaspers mij, vanwege mijn gedemonstreerde scepsis, in een comment onder Wagner (zie hierboven) bijna een jaar later corrigerend toesprak: Wat de tijd betreft. Kijk eens naar een ‘foto’ van de kosmische achtergrondstraling. Dan kijk JIJZELF meer dan 13 miljard jaar terug in de tijd.

Ik ga U niet lastig vallen met technische details. Govert Schelling was niet erg onder de indruk, geloof ik.
In principe is het heel eenvoudig. Je gaat uit van een boel deeltjes, berekent de zwaartekracht die ze op elkaar uitoefenen en kunt dan voorspellen waar en wanneer er een sterrenstelsel en een ster opduikt.
Helaas, na de oerknal waren er ontzettend veel deeltjes; er zijn 10^90 atomen volgens sommigen, dus als dat allemaal als los zand de ruimte in is geslingerd – let wel: de elementen moesten nog geboren worden, de verbindingen daarvan nog gevormd … poeh.
Wel, in het model wordt gewerkt met 7 miljard deeltjes. Dat is een zeven met negen nullen: dat vergde vele maanden rekentijd. Komt niet in de buurt van 18 nullen. Laat staan 45 nullen, dus hou maar op over 90 nullen.
Volgens onze verslaggever kun je met 7 miljard deeltjes niet eens het ontstaan van een ster simuleren, laat staan van planeten.

Tja, de evolutie van het leven is al moeilijk in experimenten te vangen. Maar het kan hier en daar, zie wat Marleen hierboven over de polypterus bichir kon melden. En gelukkig zijn er fossielen.
Maar hoe experimenteer je met de evolutie van sterrenstelsels.
Waar haal je sterrenstof vandaan?

Die sterrenwachters – Yoep Schaye van het EAGLE-project én Yannick M. Bahé (van het Planck instituut, dat nu vraagtekens zet bij het Harvard instituut) en Ian G. McCarthy van het quenching onderzoek – en al hun hulpjes, moeten het met een model doen. En dat is wat ik hier wil signaleren: het inzicht dat hun modellen, zachtjes gezegd, zeer armetierig zijn.
Overigens, daar zijn ze eerlijk over. De documenten staan bol van de slagen om de arm.
Vooral the shortcomings of the GIMIC suite spelen hierbij een rol. Zegt de GIMIC baas zelf.
Maar ondertussen.
Er is hoop!
Het EAGLE project.
Waarvan de EAGLE baas zegt: we should keep in mind that we have not attempted to model many of the physical processes that may be important for the formation and evolution of galaxies … en er volgt een waslijst van EAGLE shortcomings.

Het eigen leven dat die modellen gaan leiden dus, dat is mijn project.
In die modellen zitten een hoop premissen, meer dan er sterrenstof is, en veel te weinig sterrenstof. Expliciet wordt aangegeven dat een heleboel fysieke processen die een rol spelen niet zijn meegenomen.
Vervolgens wordt er doorgedenderd. En de plaatjes die uit die modellen tevoorschijn komen heten foto’s, wat zeg ik, het levert driedimensionale filmpjes op.
Schaye et al. en Bahé en McCarthy hope that EAGLE will prove to be a useful resource for the community.
Welke community?
The cosmology cummunity natuurlijk.
En liefhebbers. Want zegt Schaye We intend to make the simulation output public in due course …

Dus, binnen 20 jaar zal er een boek liggen THE ARRIVAL OF STARDUST. Ik leid dat af uit het feit dat zo’n 20 jaar voor het verschijnen van THE ARRIVAL OF THE FITTEST een document werd opgesteld, analoog aan de hier gesignaleerde documenten, over onderzoekingen middels computersimulaties die het signaal van Hugo de Vries serieus namen: als iets fit genoeg is, of genoeg fit, om te surviven, waar komt dan die fitness factor vandaan.
Of het nog spectaculairder kan dan Wagner’s boek, weet ik niet: een n-dimensionale bibliotheek is een n-dimensionale bibliotheek, en een random-walk blijft een random-walk. Met de computer getekende plaatjes blijven met de computer getekende plaatjes. Maar het zal minstens zoveel stof doen opwaaien.

Misschien wel sterrenstof.
Stof dat ook weer zal gaan liggen.
l’Histoire se répète …. wat ik U brom.

 

*) zie mijn post over de aankondiging van het einde der tijden door James Bullock soup painted by
**) zie Simulating the evolution and assembly of galaxies and their environments
***) zie Star formation quenching in simulated group and cluster galaxies

Arrival or survival

Andreas Wagner, een bekend evolutiebioloog, werkzaam in Zwitserland,  heeft zojuist zijn nieuwste boek gepubliceerd met als titel: The Arrival of The Fittest. Solving evolution’s greatest puzzle. Met een dergelijke titel trek je natuurlijk een groot publiek. Het boek is geschreven voor iedereen met een minimum aan wetenschappelijke achtergrond en interesse voor evolutiebiologie.

Andreas Wagner is erg enthousiast over zijn onderzoek en dat werkt altijd aanstekelijk.

Het volgende bericht is geen review, maar slechts een aantal opmerkingen, waar eventueel door andere lezers van het boek op ingegaan kan worden.

De titel suggereert een hoop, namelijk dat er uit de doeken gedaan zal worden waar de ‘fittest’ of ‘fitste’ (meest aangepaste) fenotypen vandaan komen. Er wordt gesuggereerd dat Darwin dit niet kon weten omdat hij niets wist van genen, laat staan van genetische netwerken, robustness en innovability.

Daarmee wordt geïmpliceerd dat ‘the fittest’, de best aangepaste zich al kan manifesteren voordat natuurlijke selectie enige invloed uitgeoefend heeft op welk fenotype het meest aangepast is. Dit is een vreemde gedachtegang want ‘the fittest’ of ‘meest aangepaste’ is per definitie het fenotype dat het best in zijn omgeving past. Het kan ook de beste replicator zijn die zich sneller repliceert dan de andere replicatoren in het milieu. Het is daarmee de best aangepaste replicator. Vanaf het moment dat het fenotype zich manifesteert, komt het in contact met de omgeving en is het onderhevig aan selectie. De term ‘fittest’ kan dus niet losgezien worden van de omgeving en van selectie. Arrival of the fittest is dan eigenlijk een verkeerd concept. Het suggereert dat er een ‘fittest’ kan ontstaan zonder dat deze geselecteerd wordt, puur en alleen door mutatie. Kortom, van de titel deugt niets.

Het belangrijkste punt in het boek van Wagner is evenwel het idee of concept van de libraries of bibliotheken. Hij stelt dat genen kunnen muteren, waarbij in veel tot bijna alle gevallen de mutatie geen effect heeft op het fenotype. Zo is het mogelijk verschillende ‘teksten’ te hebben voor eenzelfde ‘boek’. Deze libraries zouden uit meer dan drie dimensies bestaan. Daardoor zou het makkelijker zijn voor de ‘readers’, deze ‘libraries’ te ‘browsen’. Het is evenwel niet duidelijk wat of wie de ‘readers’ zijn en hoe dat ‘browsen’ in de praktijk plaatsheeft. Wagner beweert dat dit ‘browsen’ het eenvoudiger maakt voor de genen om nieuwe mutaties te ontdekken die een zelfde fenotype produceren. Nadat men zich het hele boek afvraagt hoe zich dit in de praktijk manifesteert, geeft Wagner op de laatste bladzijde toe dat het uitsluitend een concept is. Het zou verklaren waarom evolutie zo snel heeft kunnen plaatsvinden. Dit komt weer aardig in de buurt van het creationistische gedachtengoed.

George Peabody Library

Hij schrijft letterlijk dat het door deze ‘libraries’ mogelijk is geworden dat het leven zo snel geëvolueerd is en beweert dat we anders nog steeds met een wereld van bacteriën te maken zouden hebben. Nu moet er wel op gewezen worden dat bepaalde etappen in de evolutie niets te maken hebben met genetica. Bijvoorbeeld het ontstaan van eukaryoten en dan met name de endosymbiose hebben niets met genetica of mutaties te maken gehad. Daar stapt hij zomaar over heen.

Ik had begrepen dat dit boek onder andere over evolvability zou gaan. Nu bleek dat het voornamelijk ging over innovability ofwel de mogelijkheid van het genoom te innoveren. Innovability heeft te maken met genetische netwerken waardoor er robuustheid bestaat. Mutaties hebben daarbij vaak geen effect op het fenotype en kunnen dan als neutraal gezien worden. Dit ziet men met name in organismen waarbij een gen zodanig kunstmatig gemuteerd is dat het zijn functie verliest. Men spreekt dan van knock-out organismen. Het gebeurt vaak dat deze organismen geen verandering van het fenotype laten zien. Men spreekt dan van robustness. Robustness is een gevolg van de enorme netwerken die genen kunnen vormen. Valt er een gen uit, dan wordt die functie eenvoudigweg omzeild of vervangen door een ander pathway.

Het lezen van deze bibliotheken door de netwerken van genen is een mooi idee, maar is puur een concept, een idee in het hoofd van deze schrijver. Het veronderstelt ook dat er libraries klaarliggen, waar het leven uit kan kiezen. En dat lijkt mij te ver van de werkelijkheid afstaan.

Dan besluit hij ook met twee eigenaardige zinnen. Heel mysterieus en mooi, maar helaas zonder enige betekenis, al ken ik enkelen die er misschien wat in ontdekken.

 When we begin to study nature’s libraries we aren’t just investigating life’s innovability or that of technology. We are shedding new light on one of the most durable and fascinating subjects in all of philosophy. And we learn that life’s creativity draws from a source that is older than life, and perhaps older than time.

Uit:        The Arrival of the Fittest. Solving evolution’s greatest puzzle. Andreas Wagner 2014

Zie ook: Roeren in de oersoep voor een context rond dit boek.