De grenzen van het neodarwinisme

woese
Carl Woese

Ik heb er de afgelopen weken twee keer over gepubliceerd: de grenzen waar het neodarwinisme tegenaan loopt.  Eerst een (Engelstalig) stuk in de Universiteitskrant, daarna een iets andere versie in het Nederlands Dagblad (UPDATE: het stuk staat dus inmiddels online niet online, ik hoop dat dit nog gebeurt).

Het gaat hier, voor alle duidelijkheid, om kritiek op het neodarwinisme vanuit de biologie zelf, dus niet vanuit Intelligent Design of creationisme. Ook  Gert Korthof, die een speciale evolutie-weblog onderhoudt, heeft een speciale pagina over een ‘derde evolutionaire synthese’.

In ‘Gevormd uit sterrenstof’ stel ik ook al, dat de ‘Einstein van de evolutiebiologie’ misschien nog moet opstaan. De enorme vloed aan informatie die het grootschalig genetisch onderzoek (genomics) de laatste jaren produceert, levert naast een paar antwoorden vooral heel veel nieuwe vragen op.

Eerder deze week mailde Cees Dekker mij vanaf een congres in Hong Kong, dat ging over de grenzen van het neodarwinisme. Update 14/12: Cees mailde dat die omschrijving niet correct is, het thema van het congres was ‘Foundations, Fundamentals, and  Disease’. Er zijn, zo mailde Cees eerder, wel lezingen geweest die de grenzen bespraken waartegen het neodarwinisme aanloopt.  Hier is het programma te vinden, net als de abstracts van lezingen. Later schijnt er nog meer informatie te volgen (proceedings).

Een van de sprekers is Carl Woese. Een zeer eminente bioloog, heeft een indrukwekkend cv en is niet bang voor een beetje controverse. Ik heb een wat van hem gelezen. Kijk maar eens op zijn homepage, onder ‘representive publications’.

Ik heb de afgelopen dagen het stuk A New Biology for a New Century gelezen. Daarin zet Woese zich af tegen het reductionisme. Niet het methodologisch reductionisme, maar het metafysisch reductionisme, het idee dat je iets begrijpt vanuit de werking van de afzonderlijke onderdelen. Biologie heeft bij uitstek te maken met ‘emergente eigenschappen’, aldus Woese.

Hij schrijft er ook lezenswaardige dingen in over de oorsprong van het leven, een thema waar hij veel over gepubliceerd heeft. Hoe kan vanuit het niets een cel ontstaan? Woese presenteert een tussenstap, waarin bijvoorbeeld de productie van eiwit op basis van genetisch informatie niet zo gecontroleerd gaat als nu. Deze vroege genen leveren elk ‘statistische eiwitten’ op, een mengelmoesje waarvan er misschien maar één een nuttige functie heeft. Maar dat is al beter dan niets.

Ook was er vroeg in de ontwikkeling van het leven een cruciale rol weggelegd voor horizontale genuitwisseling (tussen organismen dus). Succesvolle genen konden zich zo snel verspreiden. Niet via een Darwiniaans mechanisme, overigens, dat kwam pas later aldus Woese.

Zeer boeiende materie en zeer helder opgeschreven. Een aanrader!

Please follow and like:

20 gedachten over “De grenzen van het neodarwinisme”

  1. Hoi René,

    Is het artikel van Woese ook via de link die jij geeft te downloaden? Ik kom op de Pubmed-site en zie het abstract, maar nergens een link om het artikel te downloaden. Of kijk ik verkeerd?

  2. Ik praat (tegenwoordig) liever over een nieuwe synthese dan over de grenzen van het neo-Darwinisme. Praten over grenzen trekt allerlei lieden met verborgen agenda’s aan, die gráág zien dat neo-D tegen zijn grenzen aanloopt, wat dan moet mysterieuze factor X er aan toegevoegd worden, en U weet wel wat X is!

    Ageren tegen reductionisme is ook al zo oud als de wereld. Wat Woese hier te bieden heeft lijkt de wijsheid van een oude man (81).

  3. @ Gert, tjsa, die X-factor. Je hebt op zich gelijk. Aan de andere kant, er wordt nogal eens met meel in de mond gesproken wanneer het over problemen in de evolutietheorie gaat. Terwijl er – zoals bij iedere wetenschappelijke theorie – altijd problemen zijn.

    Op het forum Freethinkers.nl zette ik een jaar geleden een paar onbeantwoorde vragen uit de evolutietheorie neer, direct afkomstig uit Science (125 anniversary issue). Enkele forumleden ontkenden glashard dat er nog open vragen waren, zoals evolutie van moraal of soortvorming.

    Ik heb in het ND-stuk overigens expliciet vermeld, dat de ‘update voor Darwin’ niet inhoudt, dat er getwijfeld wordt aan de juistheid van de evolutietheorie.

  4. De vraag bij Science 125 was:
    What is a species?
    A “simple” concept that’s been muddied by evolutionary data; a clear definition may be a long time in coming.

    Dat wil niet zeggen dat soortvorming een open vraag is, maar dat eindeloos doorschrijven over het soortsbegrip alsof een (1)soortsbegrip dat voor alle groepen van virussen tot vogels geldt gedefinieerd moet worden een onnutte zaak is. Soortvorming is in de practische voorbeelden goed te herkennen; als zodanig staat het ook niet in de lijst.
    “A clear definition” zal er waarschijnlijk nooit komen.

  5. Wel veel vragen rond soortvorming, maar idd. niet de directe vraag. ‘How are memories stored and retrieved’ zat er wel bij, en bij mij is het antwoord dus: muddled. Het is wel iets dat Weissing (theoretische biologie, RUG) als een open vraag noemde: Een mechanisme om de grote transities te verklaren. Hoe dan ook, bij de top-20 zaten een flinke handvol vragen over evolutie. Gelukkig maar, anders moest Weissing met vervroegd pensioen…

  6. René,
    Misschien op Freethinker dan weer de draad oppakken ipv hier ??
    Nog eens doorgelezen wat je daar toen bracht en ik zie je opmerking iets hiervoor niet nader geïllustreerd dan met:
    >>>René: . . Verder valt het mij op, dat sommige grote problemen in de wetenschap op dit forum al op zijn gelost. Fine-tuning is een serieus punt van debat, het multiversum springt niet zomaar tevoorschijn uit de kosmologische modellen. De evolutie van altruïsme is nog steeds niet opgelost – misschien komt dat nog, maar op dit moment is het een reëel probleem.<<<<

    Nog niet tot op de naad verklaarde fenomenen waren toen niet en zijn nog steeds niet de aangewezen methode om bij een of andere god uit te komen.

    Roeland
    http://www.freethinker.nl/forum/viewtopic.php?p=151928#p151928
    voor je eerste bericht daar.

  7. @ Rene
    Het is wel iets dat Weissing (theoretische biologie, RUG) als een open vraag noemde: Een mechanisme om de grote transities te verklaren.

    Bij het verslag van de lezing van Simon Conway Morris:
    (Roeland Heeck
    oktober 30th, 2009 on 4:37 pm )
    Over macro-evolutie stelde SCM:
    “There is no macro evolution, there are only macro results.”

    Om ‘grote transities’ goed te gaan begrijpen is meer kennis van evo-devo nodig – maar het is een open vraag of dat een apart mechanisme gaat opleveren.

  8. @ Roeland: ik heb vragen binnen de evolutietheorie nooit als Godsbewijs aangevoerd, voor mij is er geen ‘factor X’ (in de woorden van Gert).
    @ Gerdien: ik vond het zeer opvallend dat Weissing de termen ‘macro-evolutie’ en ‘micro-evolutie’ gebruikte. Die kende ik alleen van creationisten. Evo-devo is zeker belangrijk.

    Algemeen: evolutie wordt te vaak gepresenteerd als een theorie die inmiddels alles kan verklaren. Dawkins is daar goed in. Ik snap (ook vanuit de opmerking van Gert) waarom dit gebeurt in deze gepolariseerde tijden. Alleen: door te hoog van de toren te blazen, wordt evolutie juist kwetsbaar. Het suggereert dat men iets te verbergen heeft. Binnen de wetenschapscommunicatie zijn talloze rampzalige voorbeelden te vinden, waar de publieke steun wegviel door te grote claims.

    Het is een dilemma, want Gert heeft gelijk dat er al snel gewezen wordt op een soort ‘X-factor’ en er een God van de gaten opduikt. Maar zoiets kan je niet bezweren door te roepen ‘er is geen gat’ wanneer dat gat er wel degelijk is.

  9. Wat Woese zegt in “One last look” is nogal amateuristisch. Hij schrijft “The 19th century as a whole had a reductionistic world view, of for no other reason than because of the outlook of classical physics. Physics at the time saw a fundamentally reductionistic world, in which ultimate explanation lay completely in the properties and interactions of atoms: to know the positions and momenta of all of the fundamental particles at a given point in time was in principle to know their poitions and momenta at any other point in time, past or future. Nothing added, nothing subtracted; just the endless deterministic jumble of bouncing atomic balls in a directionless time”. Woese verwijst hier naar ref. 33, Prigogine, “The end of certainty …”.

    In de 19e eeuw was het atoomconcept nog grotendeels speculatief, en de eerste pogingen (Boltzmann) om een atomaire verklaring te geven van diffusiecoefficienten in simpele gassen etc. waren inderdaad gebaseerd op een model van atomen als losse biljartballetjes. Dat was gewoon wiskundig het simpelste. Sinds die tijd is er wel iets veranderd, zoals ook Prigogine uitlegt. De statistische mechanica is inmiddels heel wat verder dan in de 19e eeuw.

    Het is wel grappig dat in de moderne natuurkunde er eigenlijk geen reductionisme meer is. De dingen die we waarnemen (vaste stoffen, vloeistoffen, moleculen, etc.) zijn alijd “many body” systemen, waarin er eigenlijk geen wezenlijk verschil meer is tussen de deeltjes en de interacties tussen die deeltjes: zowel de deeltjes als de interacties zijn gekwantiseerd; zie b.v. systemen van atomen in een electromagnetisch veld. In de moderne theoretische vaste stof fysica wordt juist geprobeerd om grip te krijgen op many body dynamica, wat bepaald niet eenvoudig is. Zie b.v. “The evolving monogram on Many Body Physics” op http://www.physics.rutgers.edu/~coleman/

    Dus het idee van reductionisme als een verklaring op basis van losse microscopische componenten is onjuist. De vraag is eerder of de macroscopie afgeleid kan worden uit een microscopisch many body model. De chemische eigenschappen van een molecuul (many electron states, magnetisme, electrisch dipool moment, etc) volgen uiteraard uit de microscopische eigenschappen van de electronen en de nucleaire “componenten”. Bij vaste stoffen en vloeistoffen geldt hetzelfde, alhoewel daar het behappen van de many particle dynamica slechts bij benadering mogelijk is (wegens wiskundige problemen, beperkte computercapaciteit, etc); zie b.v. supergeleiding. De quantummechanica van “simpele” organische reacties van kleine moleculen staat eigenlijk ook nog in de kinderschoenen. Zie ook het probleem van “protein folding”, wat wel laat zien hoe moeilijk de theoretische fysica van de biochemie is. Biologische processen en structuren zijn, gezien vanuit many body physics, GIGA complex. Alleen dat al maakt geneuzel over “emergentie” lachwekkend. We weten gewoon zeer veel nog niet.

  10. Toevoeging: zie fig. 2.2 in Coleman, met “simplest biological molecules” aan de rechterkant van de complexity schaal.

  11. Volgens mij meldt Woese ook, dat het reductionisme in de natuurkunde passé is, maar zijn punt is juist dat de biologie daar te lang in is blijven hangen. That’s all.

    En emergentie blijf ik een lastige term vinden. Ik weet nog niet of ik overtuigd ben – we weten inderdaad een heleboel nog niet. Aan de andere kant: er lijken ook zaken die fundamenteel (kwantumonzekerheid) of praktisch (chaos) niet te voorspellen zijn. Dus plaats ik het voorlopig niet onder ‘geneuzel’.

  12. @Rene
    ‘Macroevolutie’ is een normale term: het staat meestal voor de evolutiepatronen. Het boek van Skelton, Evolution, 1993 (Open University) heeft bv een hoofdafdeling Macroevolution, met de hoofdstukken: ‘evolutionary relationships and history’, fossilization and the record of past life’, ‘geography and macroevolution’, ‘the evolution of form’, ‘phylogenetic patterns’. Skelton is meer een all-round boek dan veel huidige boeken, omdat het veel meer geologie biedt. Macroevolution komt in de meeste boeken (Futuyma, Freeman & Herron) wel even langs, maar als een heel los woord voor grote veranderingen door evo-devo. Skelton is veel helderder in zijn opvatting.

  13. De weergave van Dawkins met zijn nadruk op het gen kan opgevat worden als sterk reductionistisch. ‘The Selfish Gene’ kan gelezen worden alsof Dawkins het wiskundige een-locus model van de populatiegenetica letterlijk neemt, in plaats van als een eerste begin en een eerstejaars-studenten oefening. Ook in 1977 toen ‘The Selfish Gene’ verscheen was daar kritiek op, van de kant van Lewontin, of de mensen die beinvloed waren door Waddington en zijn epigenetics. Een-locus modellen zijn handig om mee te werken, het is mogelijk aan te geven in hoeverre werken met gen-interacties nodig is (vaak niet), maar het is fout te doen dat genen werkelijk onafhankelijk van elkaar werken.

  14. We hadden een poosje een eerstejaarscollegehandleiding opgedeeld in Macroevolutie, Soortvorming, Microevolutie.

  15. @ Gerdien, dat is interessant, maar in heel veel schepping/evolutie discussies hoor ik juist roepen ‘er is geen micro- en macroevolutie, dat onderscheid bestaat niet’.
    En om mijn punt over communicatie te benadrukken: wanneer nu blijkt, dat die termen wel degelijk gangbaar zijn, zullen creationisten roepen: zie je wel, ze weten het wel, maar ze durven het niet te zeggen.
    Dat is mijn punt in deze discussie. Er is een heldere communicatiestrategie nodig, wanneer je evolutie aan de massa (en met name de christelijke massa) wilt uitleggen. En daarbij hoort een bepaalde mate van bescheidenheid, of liever: helderheid over wat we wél en wat we niet weten.

  16. Het punt is dat ‘macroevolutie’ een patroon is, en ‘microevolutie’ een proces. Dit onderscheid hoor ik creationisten nooit maken. Wat ik wel vaak hoor is een vraag van creationistische kant dat ‘macroevolutie’ in het lab als mechanisme bewezen wordt. Dat kan niet, omdat macroevolutie geen mechanisme is. De overeenkomst in de termen doet kennelijk denken dat er een overeenkomst in de zaak is, en dat ‘macroevolutie’ het mechanisme zou zijn voor de grote verschillen, en ‘microevolutie’ het mechanisme voor de kleine verschillen. Met andere woorden, als je hoort zeggen ‘er is geen micro- en macroevolutie, dat onderscheid bestaat niet’ betekent dit dat er maar één mechanisme is, microevolutie, dat als je lang genoeg doorgaat tot patronen op macroniveau leidt. Zoals ik al aanhaalde in een vorig comment in deze serie (Roeland Heeck, oktober 30th, 2009 on 4:37 pm zei)
    Over macro-evolutie stelde SCM:
    “There is no macro evolution, there are only macro results.”

    Zodat SCM kennelijk ook de scheiding tussen processen en patronen maakt; hij ontkent kennelijk macroevolutie als proces, eerder dan dat hij macroevolutie als patroon ontkent.

    Evolutiebiologen maken veel te weinig het onderscheid tussen patronen en processen, maar bv dat boek van Skelton niet. Ook is er de neo-darwinian neiging om evolutie te definiëren als verandering in allelfrequentie of verandering in genetische samenstelling van de populatie: wat mij betreft een verarmende definitie die ook maakt dat macroevolutie niet naar voren komt, omdat het uit de definitie van evolutie wordt weggehaald. Maar er zijn grote namen die de geschiedenis van het leven uit evolutie weg willen halen: http://sandwalk.blogspot.com/2007/01/what-is-evolution.html
    Om de verwarring nog groter te maken, soms vind je ‘macroevolutie’ en betekent het alleen maar ‘soortvorming’.

  17. René, weet je wel zeker dat je het laatste stukje “One last look” van Woese hebt gelezen? Woese wil niet dat biologie “applied physics” is. Volgens hem is de hierarchie physics->chemistry->biology “mistaken”.

    Daar staat dan ook nog “Society cannot tolerate a biology whose metaphysical base is outmoded and misleading …”.

    “Cannot tolerate”, what the hell bedoelt die Woese daarmee? Klink naar repressie, zou ik zeggen.

    Ik vind de terminologie “hierarchy” nogal pejoratief. De biologie levert begrip en verklaringen van zeer complexe structuren en processen op het nivo waar dit mogelijk is. In de fysica gaat dat ook zo, alleen zijn daar de systemen simpeler.

  18. @ Gerdien: dank voor de uitleg. Weissing is natuurlijk theoreticus, dus hij refereert vermoedelijk aan modellen voor grootschalige en kleinschalige verandering.

    @ Martin, Woese schrijft (als ik het mij goed herinner – geen tijd het hele stuk over te lezen) als bioloog voor biologen. Hij ziet het als een soort ‘categoriefout’ om de benadering die de fysica hanteerde, over te hevelen naar de biologie. Juist omdat de systemen van de fysica simpeler zijn, is reductionisme daar succesvoller.
    Woese waarschuwt tegen een ‘outdated’ metafysische basis binnen de biologie, en ik herken daar zeker heel veel van (als bioloog). Hij beoogt m.i. geen expansie richting fysica – daar gaan de fysisci over.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.