maanantai 25. maaliskuuta 2013

Evoluutiotasapainotila

ID -keskeisessä ja ID:lle keskeisessä isojen nimien pelikenttänä tunnetussa "Uncommon Descent" -blogissa ID -tietäjä "niwrad" on esittänyt että populaatiogenetiikka kumoaa evoluution, tai "tekee evoluutiosta epätodennäköisen selityksen". Hän esittää asiansa nojaamalla kahteen tärkeään evoluutioyhtälöön. ; Hän käyttää Hardy-Weinbergin tasapainotilan laskentaa ja Pricen yhtälöä. Hänestä ne ovat ristiriidassa, sillä Hardy-Weinberg estää populaation edistymisen, jota Price taas arvioi. "The Hardy-Weinberg law mathematically describes how a population is in equilibrium both for the frequency of alleles and for the frequency of genotypes. Indeed because this law is a fundamental principle of genetic equilibrium, it doesn’t support Darwinism, which means exactly the contrary, the breaking of equilibrium toward the increase of organization and the creation of entirely new organisms."

Populatiogenetiikka on itselleni hieman rakas aihe, joten kommentoin tätä lyhykäisesti. Pääoppina on se, että Hardyn-Weinbergin tasapainolakia ei ole oikeasti ymmärretty; Se nimittäin tarkoittaa sitä että jos meillä on geeni jolla on kaksi alleelia A ja a joiden frekvenssit ovat p ja q, hyvin suurissa populaatioissa tapahtuva satunnainen pariutuminen laittaa yhteen pareja siten että odotettavissa oleva jakauma on tietty. Fenotyypin AA on p2, heterozygootin todennäköisyys on 2pq ja todennäköisyys aa:lle q2. Genotyyppien frekvenssi saadaan siitä mikä alleelijakauma populaatiossa on juuri siinä sukupolvessa josta seuraavaa sukupolvea arvioidaan.

Viimeisin lause on oleellinen. Sillä Uncommon Descentin tietäjä "niwrad" arvioi sen ikään kuin "palautumislaiksi", joka estää muutoksia siten, että jos jokin ominaisuus saa lisääntymisedun sukupolvessa X, se olisi jotenkin palauttavan paineen alla seuraavassa sukupolvessa. X+1 kun tasapainotilaa kohti virrattaisiin takaisin. Eli evoluutio ei onnistuisi kun luonnonvalinann työ vaikeutuisi juuri Haryn-Weinbergin kaavan vuoksi. Tämä on yksinkertaisesti Hyvin Väärin Ajateltu ; Hardyn-Weinbergin tasapainotila ei tarkoita konservatiivista palautumisvoimaa joka muistaisi kaukaisten menneiden sukupolvien geenifrekvenssijakaumat ja pyrkisi kohti jotain unversaalia vakiota..

Sitä toki kutsutaan "tasapainotilaksi". Mutta se ei tarkoita että olisi jokin luonnollinen tila josta tapahtuisi variaatiota josta todennäköisesti palauduttaisiin "perusmuotoa kohti". Tasapainotila tarkoittaa sitä että jos genotyyppien frekvenssejä muunnellaan populaatiossa sellaisilla tavoilla jotka eivät sekoita geenifrekvensssejä, saadaan seuraavaan sukupolveen täsmällen identtiset Hardy-Weinbergin osuudet. ; Mutta tämä muuttumattomuus ei kosketa mitenkään sitä jos me vaihtaisimme geenien frekvenssejä. Jos esimerkiksi populaatiossa tapahtuu seksuaalivalintaa tai luonnonvalintaa se muuttaa frekvenssejä luonnonvalinnan kautta. Tämä "muuttaa itse laskupohjaa" ja seuraavan sukupolven kohdalle tehtävä Hardy-Weinbergin tasapainotila muuttuu.

Selvennetään asiaa numeroilla; Jos meillä on lähtokohtana populaatio jossa A=0,2. Jakauma on tällöin 0,04 ; 0,32 ; 0,64.
1: Tässä voidaan ottaa kaikki heterotsygootit ja risteyttää ne tasan homotsygoottien kanssa ja saamme jakaumaksi 0,12 ; 0,16 ; 0,64. Tarkkaavainen laskija huomaa että luvut ovat erinäköisiä mutta A on silti 0.2. Ja jos annamme tämän sukupolven pariutua totaalisen satunnaisesti on jälkeläiset jälleen tutussa lukusuhteessa  0,04 ; 0,32 ; 0,64.
2: Mutta mitä sitten tapahtuu jos geenin frekvenssi muuttuu luonnonvalinnan vaikutuksesta? Jos otetaan karkea tilanne jossa ainut tapa jolla luonnonvalinta vaikuttaa onkin se, että AA on letaaliominaisuus joka tappaa kantajansa. Jos tuttu A=0,2 ja tapamme kaikki AA -yksilöt, ne jäävät pois seuraavan sukupolven jälkeläisistä. Muutos vaikuttaa lukuihin seuraavalla tavalla 0 ; (0,32/0,96) 0,64 ; 0.96. Joka sievenee luvuksi 0 : 0,3333 : 0,6667. Tässä selviytyneessä populaatiossa A = 0.16667 Oleellista tässä luvussa on se, että se ei ole 0,2. Asiaa voi muistuttaa vielä jatkamalla. Jos tämä sukupolvi käy satunnaisparituksen (letaalius johtui jostain spesifistä yhden sukupolven tilanteesta)  Hardy-Weinberg -tasapainon antamat lukusuhteet muistaisivat tämän muuntuneen (ennen uuden nyt populaation vallitsevan) geenifrekvenssin ja suhdeluvusto olisi 0,027778 ; 0,27778 ; 0,694444. Joka tarkoittaa sitä että A = 0,16667, Tässä luvussa oleellista on se, että se ei ole 0,2. JA se on se sama 0,16667 joka se oli edellisessä sukupolvessa.

ID -kirjoittaja ei siis ole oikeastaan ymmärtänyt että mitä asioita kaavoissa pyöritellään. Evoluutiovoimat jotka muuttavat geenifrekvenssejä eivät kohtaa Hardy-Weinbergin tasapainotilaan palauttavaa voimaa joka jotenkin pitäisi muistissa mitä evoluutio on tehnyt aikaisemmin. (Ja jo Dollon lainkin mukaan evoluutio ei pyri peruuttamaan takaperin.) Hardy-Weinbergin laki ei siis ole mikään pyrkimys palauttaa geenifrekvenssejä johonkin tiettyyn vakiotilaan, ja josta poikkeamista se yrittäisi vastustaa. Sen sijaan se koskee geenifrekvenssien suhdetta toisiinsa sukupolvelta toiselle. Ja tämän vuoksi luonnonvalinta voikin muuttaa populaatioiden geenifrekvenssejä.

Tämän asian tajuaminen on useille hieman hankalaa. Olen vähentänyt tähän liittyvään arkijärjen virheilyä tavalla joka mielestäni sopii arkijärkeenkin; Olen suoraan esittänyt Hardy-Weinbergin tasapainotilan laskeminen on ikään kuin arvio jossa lasketaan tilannetta jossa luonnonvalintaa ei tapahdu. ; Toki arkikieli yrittää tässäkin vetää "samaan ansaan", mutta jos tajuaa että se käsittelee lukuja siten että arvioidaan "luonnonvalinnan jälkeen" -arvot lisääntymään pääsevistä jälkeläisistä eikä "ennen luonnonvalintaa" kaikista syntyvistä, kuten mahdollisesti jo kodhussa itsestään abortoituvista ja muista elinkelvottomista yhdistelmistä, sotku katoaa kuin itsestään ja tajuaa samanaikaisesti että Hardy-Weinberg tarjoaa vertailtavan viitearvon, ennusteen josta poikkeaminen vihjaa evoluutiosta, että se on jotain jota vastaan luonnonvalinta ei ole. Ja näin "Hardyn-Weinbergin tasapainotilan luvuista melkein poikkeava luonto" on ikään kuin laskelma joka tehdään "tyynessä säässä". Se luo "nollahypoteesin", joka on siitä oleellinen että siitä poikkeaminen viittaa evoluutiovoimien läsnäoloon.
1: Tällöin Hardyn-Weinbergin tasapaino geenifrekvenssien laskennassa on ikään kuin arvioitaisiin Galileo Galilein painojen pudottelua tornissa. Usein tässä pudottelussa oletetaan tyhjiö jossa pudotaan. Tämä tarjoaa tärkeän viitekehyksen koska tähän verraten voidaan tutkia sellaisia ilmiöitä kuten tuuli ja ilmanvastus. Se, että gravitaatiolaskelmiin tulee poikkeamia tuulen ja ilmanvastuksen kautta (höyhen tipahtaa luonnossa hitaammin kuin pallomainen eiontto rautapunnus) ei suinkaan kumoa näitä painovoimalaskelmia. Se homma toimii ihan tismalleen samalla tavalla tyhjiössä.
2: Toinen vertaus joka väistämättä tulee mieleeni liittyy inertiaan. Arkijärki kokee että kappaleet pyrkivät pysähtymään. Tällöin Aristoteleen ajatus voimasta voi tuntua järkevältä. Hänelle voima on jokin joka latautuu esineeseen ja tämä liikkuu ja voima kuluu. Tällöin kappale pyrkii pysähtymään. Inertia taas sanoo että kappale pyrkii jatkamaan liikettään ellei mikään muu voima haittaa sitä. Tämä ei näytä sopivan arkielämän havaintojen kanssa, sillä jos työnnän vaikka lastenvaunut liikkeelle, se pysähtyy lopulta (ja vaikka työnnän lastenrattaat portaita alas vuoren huipulta alamäkeen, se kuitenkin pysähtyy viimeistään rekan alle). Kitka ja ilmanvastus (ja törmäyksessä tapahtuvat muodonmuutokset) eivät suinkaan falsifioi tahi kumoa inertiateoriaa tai ole tälle ongelma. (Paitsi jos olet idiootti, tietysti. Silloin kaikki on mahdollista, ja tarvitsee vain seurata unelmaansa.)

Ylläoleva on oleellista, sillä se muistuttaa siitä miten Intelligent Designissä on valloillaan omituinen kulttuuri. ID:läiset nimittäin demonstroivat tässä muutamia asioita:
1: Ainut asia jonka he tietävät evoluutiosta on se, että se on väärässä. Ja tämä on usein se minkä he tietävät ennen ikuin he tietävät evoluutiosta mitään muuta. Tämä yleensä myös estää heitä oppimasta evoluutiosta mitään muuta ; He eivät halua oppia mitä evoluutio sanoo edes voidakseen tehdä siitä kritiikin kohteen.
2:  ID:n avomielisyys tarkoittaa sitä että darwinistien on hyväksyttävä mahdollisuus siitä että he ovat väärässä. ID:n puolustajien fringeimmätkin teoriat ovat jotain jota pitää tukea ja kannustaa. Itse asiassa ymmärrän miten ID:läiset kokevat että muu maailma vainoaa heitä, kun taas ID tuntuu lämpöiseltä ja mukavalta. Sillä ID:n suuri teltta on niin ihana, että kukaan ID:läinen ei ole toiselle ID:läiselle väärässä. Ainut joka voi olla väärässä siten että asia mainitaan ääneen on Darwin ja hänen darwinistiseuraajansa. "Suuri teltta" on vapaa ja leppoisa siten että jos teet miten ison virheen tahansa, he eivät korjaa tai oikaise että olet tehnyt väärin. Siihen kuuluminen tarkoittaa sitä että teet saman hiljaisuuskohtelun myös muille. Kun teksti on julkinen ja kukaan ei sitä hauku on tehty "vertaisarviointi ID:n malliin" jolloin julkaisun julkisuus jossa joku toinen ID on sen lukenut on samaa kuin vertaisarviointi ja kaikkihan on niin ihanan hyvin. Tai olisi jos joku ei nostaisi virheitä ääneen esille. Jolloin se olisi vainoamista.
+: Kaiken huipentaa se, että heillä on esillä Hardyn-Weinbergin tasapainotila ja Pricen kaavaa ja aiheena populaatiogenetiikka. Ja sitten ilmestyy kommentoimaan mr. "Phinehas" joka kysyy retorisesti että "But how does one measure reproductive success?" Haluaisin miettiä miten monta sisarta, veljeä tahi lasta hänellä on. Haluaisin miettiä näiden geenien suhdelukua sukupolvittan ja verrata tätä vaikka omien sukulaisteni vastaviin. Täydellinen mysteeri jota esilläolevat kaavat eivät mitenkään mittaa. Paitsi että sitähän ne mittaavat. Ja tekevät sen peräti aikana jolloin "geeni" ihan nukleotiditason järjestyksineen on empiirinen konsepti joita voidaan käyttää sellaisella matemaattisella työkalustolla kuihn "tilastotiede", joilla voidaan tutkia "jakaumia" ja niiden "trendejä". Hän lienee kuullut niistä. Onhan?

ID:läiset valittavat toistuvasti siitä että heitä ei oteta vakavasti. Kuinka heitä voitaisiin ottaa vakavasti, kun he eivät kritisoi edes näin virheellisiä evoluutiokaavojen olkiukottamisia ja väärinkäsityksiä? Kuinka heidät voi ottaa vakavasti kun tämänlaisiakin ehdotuksia kehutaan ja niiden tekemiseen kanustetaan sen sijaan että tämänlaiset infantiilit ideat haukuttaisiin laaduttomina pystyyn ja annettaisiin niiden suoltajille kenkää eliittiryhmästä? (Ilman laatuvaatimuksia ja laatukriteereitä ei ole mitään laatua. Period.) Kuinka heidät voisi ottaa vakavasti, kun heidän tieteentekonsa näyttää samalta kuin "Oppa Gangnam-Stylen" tanssi näyttää terveestä arkiselta kadulla kävelyltä. (Siinäkin joku kyllä selvästi ratsastaa jollain näkymättömällä, mahdollisesti Jeesuksella, ei sillä. Vertaus osuu siis tässäkin kohden jos ei oikeaan niin oikeahkoon suuntaan kuitenkin.)

Ei kommentteja: