Viisto perä - eli miten eugeniikka ei onnistu koska natsit olivat kommunisteja

Facebookissa keskusteltiin ylläolevasta kuvasta. Siinä näkyy että saksanpaimenkoirat ovat jalostettu rotu. Muutos on silmiinnähtävä. Tämä on jotain joka on samanaikaisesti tuttua, että monille hieman taustoiltaan vierasta. Ja mielestäni tämä on mainio esimerkki siitä, miten (a) jalostus toimii tehokkaasti (b) jalostus ei usein toimi. Ja molemmat kohdat tapahtuvat usein samanaikaisesti.

Saksanpaimenkoiran rotumääritelmässä sanotaan, että lantion tulee olla pitkä ja hieman laskeva (n.23°). Rotumääritelmätkin ovat varmasti muuttuneet ajan myötä vastaamaan kasvattajien mieltymyksiä ulkonäön suhteen ja jalostuskseen valitaan yksilöt joilla on ominaisuudet mitä milloinkin halutaan. Sillähän ei sitten olekkaan merkitystä miten sairaita niistä tulee. Saadaan mitä halutaan ja kaupantekijäisenä tulee helposti se, mistä ei välitetä. Saksanpaimenkoirien muodon sivutuotteena on tullut lonkkavaivoja.

Kun mietitään koirarotuja, etenkin epäterveitä koirarotuja, on sairauksien syntyyn käytännässä kaksi reittiä. Joskus ulkonäköön liittyvät rotumääritelmät ovat maali, johon mennään ja tästä seuraa esimerkiksi tylppäkuonoisuutta joka vaikeuttaa hengitystä. Mutta tosiasiassa tapahtuu myös niin, että ensin jalostetaan huolimattomasti, geneettistä ajautumista ja sukusiitosastetta miettimättä ja hirveästi pentuja muutamien yksilöiden tai lähisukuisten linjojen kautta lisäännyttäen. Ja tässä prosessissa tehdään bugi ja sitten tätä aletaan kutsumaan ominaisuudeksi ; Onhan huippuyksilöiden jälkeläisille kertynyt näitä piirteitä joten sitä aletaan kutsumaan laaduksi.

Menetelmällisesti ja tieteellisestä ongelmien syntytavat ovat näissä eri. Ensimmäisessä vaikuttaa suora jalostuspaine, jälkimmäisessä kysymys on muusta, yleensä geneettisestä ajautumisesta. Jälkikäteen eroa voi olla vaikeaa nähdä. Esimerkiksi minulla ei ole riittäviä taustatietoja jotta voisin tietää, onko saksanpaimenkoiriin jalostamalla saatu luisuperä valintapaineella rakennettu muutos, vai onko geneettistä ajautumista siitä että on valikoitu yksiä ja tiettyjä niin että kaikki piilevät alleelit tulee esiin ja kaikki muutkin yleistyneet. -Lisääntyessä kun ei monistu vain yksi geeni, monta kromosomia muuta tavaraa tulee ikään kuin kaupantekijäisinä.
1: Joskus tieto on selvä. Esimerkiksi monien rotujen epilepsia-alttiutta ei varmasti ole haettu tai jalostettu missään vaiheessa. Luisuperä ja lonkkavika ovat tässä suhteessa epäselvempiä koska kyseessä on näkyvä piirre jota voidaan hakea "esteettisistäkin syistä".

En tietenkään ole tässä pilkkaamassa jalostusta itsessään. Olen nostamassa esille sen, mikä opinnäytetyötäni tehdessä tuli vastaan. Eräässä käyttämässäni lähteessä sanottiin aivan suoraan, että saksalaisten rotupuhtausoperointi ja englantilaisten eugeniikka olivat epätoimivaa jalostussuunnittelua ; Kun valikoin Björklundin "Evoluutiobiologia" -teosta, valintani syy oli se, että siinä oli evoluutiolaskelmia. Oli jännittävää kohdata sen sisältä tämänlainen sivumaininta eugeniikasta, rinnastettuna suoraan kirjassa opetettuun käytäntöön. Kirjan oppi on siis tavallaan se, että ihmisiä siis voitaisiin halutessa jalostaa, jos siihen olisi tarvetta kuten kirjan kirjoittaja itse ei näe sille olevan tarvetta, mutta ajatus eugeniikasta oli huono. Tämä johtui muutamasta seikasta;
1: Karsintakeskeisyys. Esimerkiksi vammaisten karsinta tappamalla on merkityksetöntä, koska vammaisten lisääntymisprosentti on muutoinkin tavallista alhaisempi. Ja evoluutio välittää lisääntymisestä, ei siitä kuka on elossa ja onnellinen! Yhä tänäkin päivänä on silti helppo löytää ihmisiä jotka näkevät että vain karsinta painaa. Että on "positiivista valintaa" jossa tiettyjen ihmisten lisääntymiseen kannustetaan ja "negatiivista valintaa" jossa joitain karsitaan tai kastroidaan.
2: Eugeniikassa ei huomioitu sitä, että valtaosa piirteistä ovat väistyviä JA että kaikkia väistyviä ongelmia on niin paljon että jokaisella ihmisellä on keskimäärin parikin ongelmallista alleelia. Kun näiden yhteismäärä on valtava, mahdollisuus siihen että kaksi juuri tiettyä osuisi samaan yksillöön on epätodennäköinen. Valintapaine tämänlaisiin on vaikea toteuttaa. Sairaiden karsinta ei helposti muuta mitään (kohta 1) ja vaikka vaikuttaisikin, siinä edistyminen olisi populaation kannalta marginaalista. Sillä hallittu edistyminen liittyy aina valintapaineeseen sukupolvea kohden, ominaisuuden periytyvyysasteesta ja näkyy yhteiskunnassa sukupolven pituuden määrittämässä tahdissa. (Tarkan arvion saa tehtyä jalostajan yhtälöllä.)
3: Jalostus on kokonaisuus. Esimerkiksi jalostuksessa merkittävä BLUP -idea rakentuu matriisilaskennalle joissa on hyvin useita piirteitä ja niistä olevia tietoja ja tärkeysasteita. Tällä yritetään hallita sivutuotteita ja ikäviä yllätyksiä. Ihmisten jalostamisessa taas lähinnä on tuijotettu yksittäisiä piirteitä kuten epilepsiaa, skitsofreniaa, tai sitten katsottu jotain geneettisesti vaikeasti määriteltävää juutalaiseen kansaan kuulumista.

Jostain syystä eugeniikan kannattajat eivät keskittyneet siihen, mihin jalostajat nykyään kuluttavat paljonkin aikaa. Eli siihen, keistä tulee lisääntymisparit. Syynä on tietysti se, että on helpompaa määrätä muihin kohdistuvia julmiakin toimenpiteitä kuin tehdä valintoja jotka koskevat esimerkiksi omaa parinvalintaa. Ja koskevat nimenomaan rajoittaen, määräten kenen kanssa pitäisi hässiä yhteiskunnan parhaaksi.

Jalostuksessa onkin tätä kautta parikin ongelmaa;
1: Hallitsematon jalostus johtaa hallitsemattomaan kokonaisuuteen. Pahimpana mörkönä tässä on geneettinen ajautuminen. Tätä vastaan voi kamppailla yhtenäisellä jalostussuunnittelulla, kuten vaikkapa sukusiitosta ja geneettistä ajatumista voi hallita pieniä populaatioita koskevalla menetelmällä, jossa yksilöt jaetaan pieniin piireihin ja niitä pariutetaan "ringissä" tietyssä järjetyksessä geneettisen ajautumisen minimoimiseksi.
2: Hallittu jalostus vaatii paljon tietoa, ja keskushallinnon. Tässäkin saattaa tulla ongelmia. Modernina aikoina tietyt geenitestit nautojen jalostuksessa ovat tarpeen sen vuoksi, että tehokas jalostus vaikutti nautojen maidontuotoskykyyn, mutta sivutuotteena muutama todella häijy resessiivinen alleeli ylestyi hyvinkin laajalle populaatiossa. : Esimerkiksi nautojen BLAD on surullinen muistutus siitä että valinta ja valikoituminen ovat eri mekanismeja. Koska resessiivinen alleeli vaatii kohtuu suuren frekvenssin ennen kuin siitä tulee kunnolla näkyvä, tämänlaisia vahinkoja saatta tapahtua. Niiden kanssa voidaan tietysti hanskata sen jälkeen kuin tieto on saatu.

Ja tästä päästäänkin kommunismiin. Vaikka eugeniikka nähdään oikeistolaisuuteen liittyvänä, se, mitä siinä tosiasiassa tehdään vertautuu aivan täysin suunnitelmatalouteen. Moni toki näkee että "natsit olivat pragmaatikkoja jotka tuhosivat etiikan" ja "kommunistit olivat sosiaalisia jotka tuhosivat yhteiskunnan menestyksen". Nähdäkseni se, mikä pahiten tuhosi kommunismin oli äärimmilleen viety ja keskitetty suunnitelmatalous. Yhteiskunta ja sen toiminnot ovat yksinkertaisesti niin monimutkaisessa vaikutuksessa toistensa kanssa, ja siinä tapahtuu lisäksi koko ajan muutoksia, että keskusjohtaminen on inhimillisesti katsoen mahdotonta hallita hierarkisesti pienellä määrällä ihmisiä. ; Jalostussuunnittelussa onkin yhteiskunnallinen ja poliittinen ulottuvuus, jossa pitäisi kyetä näkemään tulevaisuuteenkin.

Samoin eugeniikassa käsitellään genomia, joka on ällistyttävän monimutkainen ja täynnä kaikenlaista tauhkaa. - Tauhkaa kuten piileviä yllättäviä resessiivisiä tautialleeleja jotka voivat olla jalostuksen aikana jossain välissä systeemiin puikahtanut uniikki pistemutaatio, mutta sen jälkeen se on geneettisen ajautumisen kautta yleistynyt hyvinkin yleiseksi osaksi populaatiossa. - Eugeenikot suhtautuvat genomiin suunnitelmataloudellisesti. Ja kuten koirien kohdalla on huomattu, tässä tulee helposti yllättävillä tavoilla takkiin.

Jalostusvalinnan etuna on se, että haluttua piirrettä voidaan edistää nopeasti ja hallitusti. Haldanen sävyissä voidaan kuitenkin muistaa, että käytännössä evoluutiolla on kuitenkin jonkinlainen maksimiedistymisnopeus, jota ei voi ylittää ilman sukupuuttoa vaikka itkisi. Jalostus maksimoi valittujen ominaisuuksien edistymisen mahdollisimman lähelle tätä. Voidaan sanoa että jalostus on tehokas jos haetaan hyötyä ihmisille tai halutaan yleistää piirrettä joka on luonnossa neutraali. (Kenties jopa haitallinen, kuten saksanpaimenkoirien lonkkien kohdalla.) ; Luonnonvalintaa käyttävän evoluution vahvuus on se, että se käyttää aina relevantteja mittareita ja useita kerralla. Luonnonvalinta toimii terveyteen liittyviin piirteisiin hyvinkin syvälisesti.

Näkisin että jos kyseessä on ihmisten jalostus, niin evoluution myllyt kyllä pyörivät hitaasti, mutta ne jauhavat myös hienompia ja relevanteimpia jauhoja. - Toki nykyään moni pelkää että ihmisistä rapistuu vammaisia, mutta tämä tietysti onnistuu jos ja vain jos teknologia ylittää vammaisuuden haitat. Ja jos tämä tehdään, onko se enää mikään vamma. (On syytä miettiä mitä tarkoittaa "heikomman yleistyminen" evolutiivisesti.) ; Eugeenikot ovat ihmisrodun terveydelle helposti yhtä paha uhka kuin mitä ihmisten jalostus on ollut monien koirarotujen terveydelle.

Toki nautojen hyvä edistyminen  vihjaa, että edistyminen jalostuksella voi olla laadukkaampaa kuin koirat lähtökohdaksi ottaen voisi uskoa. Mutta tässäkin kohden mieleen ei voi olla tunkematta jalostajan yhtälön nyrkkisääntö edistymistahdista. Ihmisen sukupolven välinen aika on hirvittävän pitkä, joten en usko että ihmislajin ongelmien ratkaiseminen geneettisesti valikoimalla on mikään lyhyen aikavälin ratkaisu. Ja pitkällä aikavälillä tarvitaan sitten sen sortin psyykikkoa, että en halua että yhteiskunta tarjoaa genetiikkansa, siis koko ulkoisen ja sisäisen olemuksensa, jonkunlaisen kristallipalloennustelijan - tai edes jonkun kristillisen profeetan - käsissä.

Evoluution määritelmästä

Evoluutio. Se on se helppo teoria. Siinä ei ole matematiikkaa.
Siinä vain selitetään mitä hyötyä tai haittaa jostain rakenteesta on,
ja tämä tehdään kehittelemällä mielenkiintoisia eimatemaattisia just so -tarinoita.
Evoluutio on panemisen ja ruumiinrakenteiden hyödyn tiede,
jossa historiaa tulkitaan olettamalla että saman näköisyys on sukulaisuutta.

Ylläoleva kuva ja sen kuvateksti heijastelee turhaumiani. Maailmassa on ihmisiä joilla on todella ärsyttäviä näkemyksiä evoluutiosta. Pahimpia eivät edes ole kreationistit jotka moittivat evoluutiota ymmärtämättä sitä, sillä heidän vakaumuksensa tekee virheilystä ymmärrettävää. Pahimpia ovat ne tavalliset ihmiset joista evoluutio on helppo tieteenala ja jotka siksi kannattavat sitä itsekin, koska he luulevat ymmärtävänsä sen ja hallitsevansa sen. Kun kaikki mitä heillä on, on jonkinlainen lähes pakanallisia syntytarinoita vastaava tarinankerronnallinen konventio. (He ovat vaarallisia, koska he lisäävät esimerkiksi minun todennäköisyyttä saada aivoverisuonen pullistuma ja puhkeaminen ja tästä seuraava slaagi. Kun heidän juttujaan lukee, on sellainen olo että minä hetkenä tahansa jossain kuuluu poksahdus ja sininen veri alkaa vaan valtoimenaan vuotamaan sieraimesta.)

Koska kannatan evoluutiota, on hyvä tarkastella hieman mitä tämä tarkoittaa. Tässä blogauksessa on jonkin verran kaavoja, ja se linkkaa vielä useampiin aikaisempiin juttuihin jotka ovat yleiseen tyyliini verrattuna epätavanomaisen teknisiä. Syy on se, että jos minun tulisi miettiä mikä sana kuvaa evoluutiota, se on se, että sitä käsitellään matematiikalla. Tämä eroaa siitä yleiskuvasta jossa evoluutio näyttäytyy jonkinlaisina teleologisina funktionaalisina selityksinä joissa arkikielellä selitetään miten jostain asiasta on eläimelle hyötyä.

Evoluutiota kuvataan usein iskulauseena "geenifrekvenssien muutos populaatiossa". Tämä on sinällään klisee, mutta tosiasiassa se on muuta kuin pelkkä muutaman sanan joukko. Klisee on teknisesti ottaen oikein, mutta se luo illuusion ymmärtämisestä. Oikeasti evoluution ymmärtäminen tarkoittaa sitä, mitä nämä kolme sanaa tarkoittavat teoreettisena viitekehyksenä, jossa on mukana sellaisia konsepteja kuten vaikkapa eliöt ja aika. Tarkalleen ottaen kolme sanaa on tärkeä osa joka viittaa siihen teoriakenttään miten evoluutio voidaan määritellä ; Tästä päästään siihen, että jos minun olisi pakko määritellä evoluutio mahdollisimman lyhyesti, määrittelisin sen seuraavana epäyhtälönä joka sanoo täsmälleen saman asian kuin tuo laittamani kolme sanaa. Mutta tekee sen eksaktisti ja ilman arkikielen epäselvyyksiä;

p² + 2pq + q² ≠ 1

p on frekvenssi alleelille A

q on frekvenssi alleelille a

Tarkkaavainen lukija kenties huomaa että tämä on itse asiassa käännettä Hardyn-Weinbergin tasapainotila. Se on tuttu jopa lukiobiologiasta. Karkeistuksen ideana on muistuttaa, että evoluutio on kaikkea muuta kuin kaavoittamatonta tuntematonta. Sen parissa on useitakin matemaattisia malleja jotka kuvaavat evoluution prosesseja. Mainitsemani Hardyn-Weinbergin tasapainotila on tärkeä, koska se kuvastaa matemaattista nollahypoteesia. Tämä nollahypoteesi kuvataan yhtälönä (ei epäyhtälönä kuin aiemmin, mutta muuten merkitykset ovat samat.)

p² + 2pq + q² = 1

Kaavan ideana on se, että nollahypoteesina on se, että alleelien frekvenssit pysyvät populaatiossa vakaina. Tämä nollahypoteesitila pitää yllä pelkät Mendelin löytämät genetiikan lainalaisuudet.
1: Populatiossa ei tapahdu mutaatioita.
2: Luonnonvalintaa ei tapahdu
3: Populaation koko on ääretön.
4: Jokainen populaatin jäsen lisääntyy
5: Parittelukumppani on täysin satunnainen eikä sitä määrää esimekriksi paikka tai suku tai ulkonäkö.
6: Jokainen tuottaa täsmälleen saman määrän jälkeläisiä.
7: Populaatiosta ei virtaa väkeä pois tai sisään.

Jos tästä tilasta erotaan, tarvitsee kyseinen tila evolutiivisen selityksen. Eli selitystä etsitään luonnonvalinnasta, seksuaalivalinnasta, mutaatioiden yleisyydestä, lisääntymisstrategioista, migraatiosta, isolaatiosta, pullonkaulaefektistä, geneettisestä ajelehtimisesta ja vastaavista ilmiöistä. Näin ollen karkeasti ottaen ei ole väärin sanoa että evoluutiolle on epäyhtälökaava joka kuvaa yleistä asiantilaa. Sitten kun tarkastellaan mistä muutokset tässä johtuvat käytetään toisia kaavoja.
Niitä yhdistää se, että ne voidaan peilata tähän yhteen tiettyyn yhtälöön. Syntyy seuraavia implikaatioita joita voidaan testata ja jotka ovat evoluutioteorian ennusteita.
1: Jos mutaatioita tapahtuu, alleelifrekvenssit muuttuvat.
2: Jos täällä on yksilöiden kuolemia, alleelifrekvenssit muuttuvat.
3: Jos populaatiossa on rajallinen määrä on alle ääretön, frekvenssit voivat muuttua aivan sattumankin kautta esimerkiksi siksi että rekombinaatio on satunnaisilmiö jota tapahtuu rajallinen määrä joten kaikkia mahdollisia tuloksia ei välttämättä saada  aina samassa suhteessa missä ne ovat populaatiossa.
4: Jos lisääntymisessä on eroja, allelifrekvenssit tulevat muuttumaan.
5: Jos jotkut ovat suositumpia parittelukumppaneita kuin toiset, se vaikuttaa alleelifrekvensseihin joita populaatiossa on, se muuttaa niitä.
6: Jos syntyvien jälkeläisten määrissä on eroja, alleelifrekvenssit vaihtuvat.
7: Jos populaation jäsenet muuttavat tai siihen muuttaa uusia jäseniä, populaation alleelifrekvenssien lukumäärät muuttuvat. .

Joku voi pitää tätä pettymyksenä, sillä tämä ei ole samanlainen deterministinen kaava kuin monet fysiikasta tutut lait. Mutta tosiasiassa koska luonnonvalinnassa on satunnaiselementti, se on samalla tavalla hallittavissa kuin satunnaisuuden ympärillä pyörivät muutkin ilmiöt. Esimerkiksi termodynamiikassa oleva entropian käsite ei ole sellainen että "Laita sisään A ja saat juuri B:n", Se ei "ennusta kolikonheiton yksittäisiä tuloksia, vaan tarjoaa jakaumaa koskevaa tietoa". vaan siinä lasketaan entropian muutosta sen mukaan miten paljon systeemiin tulee lämpöä ja miten paljon siitä poistuu sitä. Silti se on hyvää tiedettä. Sattumaa lähestytään tieteessä jakaumilla. Frekvenssi nousee tässä aina ytimeen. Tiede on tällöin noin suoraan sanoen frekvenssien muutosta ja pysyvyyttä tutkivaa.

Hardyn-Weinbergin tasapainotilasta poikkeaminen on kenties arkijärjelle parhaiten istuvasti sovitettavissa luonnonvalintaan. Sillä klassisesti luonnonvalinnan syynä on se, että populaatio ei voi kasvaa äärettömän kokoiseksi ; On rajallinen määrä ravintoa ja tilaa. Eliöt kuitenkin lisääntyvät eksponentiaalisesti, joten eliöiden lukumäärä kasvaa roimaakin tahtia. Näin ollen syntyy karsiutumista. Ja koska kuolema ei ole aina täysin satunnaista, vaan on olemassa riskaabelia käyttäytymistä, on selvää että luonnonvalinta liittyy "HWT:hen".

Tämä on tietenkin vain lähtökohta, joka laajenee eteenpäin. Esimerkiksi jos tarkastellaan niinkin yksinkertaista työkalua kuin jalostajan yhtälöä, ei ole vaikeaa huomata että se on evoluution kannalta relevantti laskukaava;

R = s * h²

R = evolutiivinen vaste, adaptiivisen kehityksen nopeus sukupolvessa

s = valintapaineen voimakkuus

h² = heritabiliteetti, periytyvyysaste

Se näyttää että evoluution adaptiivista nopeutta voidaan arvioida. Kaavassa määrät ovat esillä. Ja mikä parasta sen kaikki suureet ovat jotain jota voidaan tutkia ottamalla eliöpopulaatiosta yksilöitä ja tarkastelemalla näitä jollain metodilla. (Esimerkiksi periytyvyysastetta voidaan lähestyä vaikkapa kaksoistutkimuksilla tai eri olosuhteissa kasvatetuilla lähisukulaisilla.) Valintapaineen voimakkuus on sidottavissa vaikkapa kuolemiin ja kuolinsyihin. Ja evolutiivinen vaste voidaan selvittää katsomalla miltä populaation geenifrekvenssi näyttää sukupolvessa 1 ja miltä se näyttää sukupolvessa 2. Ne ovat siis empiirisiä, eimielipiteenvaraisia, suureita jotka voidaan mitata. Näin ollen niiden kanssa pelaaminen ei ole mielipiteilyä vaan tiedettä. On siis paitsi kaava, niin myös kaava jonka toteutumista ja eitoteutumista voidaan arvioida.

Idea kasvaa yksityiskohdissa, mutta idea tulee jo tästä selville. Konkretiasta pitävää voi vain muistuttaa, että populaatioiden kehityksen nopeuteen liittyvät laskelmat on sidottavissa esimerkiksi omiin koiriin. Ja jopa perimässä olevan materiaalin hajoamista voidaan arvioida laskelmin. Teoreettisempaa mieltä kunnioittavammat voivat vaikuttua siitä että laskelmat näyttävät että kina adaptationistien ja neutraaliteorioiden välillä ei ole mielipide-ero, vaan aihe on tieteellisesti ratkaistavissa. (Tämä on tietysti järkeenkäypää, koska jos ominaisuudet yleistyvät ja harvinaistuvat tietyllä tavalla, voidaan nähdä eroaako se jalostajan yhtälön -tai oikeastaan niiden "tarkempien kaavojen"- antamasta ennusteesta.) ; Ja näistä ideoista voidaan laajentua tilannekohtaiseen toimintaan. Näin ollen jos katsotaan vaikkapa kelpoisuutta käytännössä voidaan tutkia genetiikan kautta erikoisuuksia kuten frekvenssiriippuvaista kelpoisuutta tai sitten vaikkapa voidaan lähestyä yhteistyön hyötyjä ja arvioida altruismia peliteorian kautta. (Ja onhan altruismin ja luonnonvalinnan suhteesta ja määritelmästäkin kaava.)
1: Ylläoleva kappale on tarkoitettu vain siihen, että evoluutio on siitä mielenkiintoinen ala, että se lähtee rönsyilemään ja kokonaisuutta voidaan lähestyä hyvinkin monella kaavalla. Ideana on kuitenkin se, että ne voidaan aina mutkan kautta liittää siihen millä tavalla Hardyn Weinbergin tasapainotila ei toteudu. Eli eri kaavahirvitykset ajavat pohjimmiltaan populaation suhdetta juuri tähän alkuun laittamaani kaavaan. Helppoa, selkeää ja ihastuttavaa, eikö? Kaiken kaavakasan takana on yhteinen idea.

Joku voisi ajatella että kaikki ylläoleva olisi turhaa. Se johtuu siitä että evoluutio nähdään usein pitemmän evoluutiohistorian kautta. (Eli se nähdään teleskoopilla tarkasteluna kun ylläoleva ihastukseni perustui siihen että maailmaa tutkitaan ikään kuin mikroskoopilla.) Kuitenkin kaikki tuo ylläoleva on tarpeen. Sillä eliökunnan historiaa laajakulmateleskooplla evoluutioteoriassa tarkastellaan kasautumana. Karkeasti sanoen evoluutioteorian yhdistäminen yhteisen kantamuodon kautta sanoo että makroevoluutio on kasautunutta mikroevoluutiota. Ja tämä ei ole pelkästään väite. Tämä on jotain josta voidaan tehdä implikaatioita.

Koska eliökunta lisääntyy seksuaalisesti, eikä geenit virtaa aivan miten tahansa yksilöltä toiselle, saadaan taksonomiaa koskeva ennuste. Kun huomataan että evoluutio ei koske samanlaisia ulkoisia piirteitä, vaan sukulaisuutta, saadaan vaatimus tietynlaisesta hierarkisesta struktuurista. Tämä on merkittävä ennuste, koska vaikka esimerkiksi autoja ja kiviäkin voidaan järjestellä, niin ne eivät muodosta haluttua cladistic hierarchical structurea. Tästä kuvaavana esimerkkinä on se, että Linné luokitteli eliöitä siten että oli isompia luokkia jotka jakautuivat yhä pienempiin osiin ja täten saatiin hierarkinen luokasto. Hän yritti samaa kivillä, mutta tämä ei onnistunut. Kivien ominaisuudet vaihtelivat eri kivilaatujen välillä siten että niitä ei saatu tämänlaiseen järjestykseen. Tämä kertoo että seksuaalisesti lisääntyvien eläimien kohdalla evoluution ennuste onnistuu paremmin kuin hyvin. Toki kreationistit muistuttavat tämän kohdalla mielellään siitä että taksonomiapuuta ei voida levittää eliökuntaan. He ovat tässä oikeassa, mutta he unohtavat että toinen ehto, seksuaalinen lisääntyminen jossa geenit eivät virtaa kovinkaan vapaasti, puuttuu bakteereilta. Ja näin kritiikki ampuu ohi.
1: Kreationistien kohdalla ongelmana onkin se, että he voivat korkeintaan selittää miten on mahdollista että Jumala loisi erikseen eliölajit jotka noudattaisivat cladistic hierarchial structurea. Klassinen "sama funktio sama koodi" -selitys ei toimi koska evoluutiossa samanmuotoisuus tehdään usein aivan eri geeneillä. Analogisia ja homologisia ominaisuuksia joudutaan punnitsemaan oikein urakalla. Evoluutikoiden kohdalla juuri tämä tietty puurakenne on ennustettu. Kreationismi ei kumoutuisi jos cladistic hierarchial structure puuttuisi. Evoluutiolle se olisi ongelma. Tämä tarkoittaa sitä että kreationismi ei selitä ilmiötä. Ja teorioista johdettavat induktiiviset implikaatiot ovat juuri se, mikä tekee tieteen kaavoista käteviä. Ne kertovat ennusteen jota ei ole mitattu ; Näin esimerkiksi gravitaation tehoa voidaan arvioida niissäkin puiden lehdissä joiden putoamisen kiihtyvyyttä ei ole tarkkailtu putousnopeusmittarein. Koska induktio laajentaa tiedetystä eitiedettyyn.

Tämä isolla linjalla toimiminen johtaa äärimmillään kenties "matematis-kaavoitettuumpaan nörttialgoritmihirvitykseen" jota voi olla. Nimittäin bioinformatiikkaan. Sen koko ideana on se, että se järjestää ja tutkii perimän järjestystä ja jäsentää sitä erilaisilla malleilla. Puolisoni sisar on tulossa tämän alan professoriksi. Ja niissä kaavarykelmissä yleishenkenä minun kohdallani on se, että ne menevät minulta yli hilseen. Toisin sanoen tälläkin alalla voidaan lähestyä matemaattisesti asioita hyvinkin tarkasti. (Kuin kaukoputki joka on niin hyvä että se toimii samalla mikroskooppina.) Evoluutio on siis ennen kaikkea matemaattis tekninen. Ja se on täynnä hirvittävää määrää matematiikkaa. Kaikkien niiden takana on kuitenkin periaatteessa ymmärrettävästä tilanne. Kysymys on aina yhdestä melko simppelistä kaavasta poikkeamisen tutkimus, joka vain mutkistuu koska siihen liittyy niin monia asioita (genetiikka, käyttäytyminen, funktionaalisuus, seksuaalisuus, tilastolliset geenien fluktuloinnit...).

---

Alahuomiona : Useiden kreationistien eräänlaisena muoti-ilmiönä on selittää että evoluutio ei olisi tieteellistä, koska sitä ei lähestytä kaavoilla. Heistä fysiikassa on yhtälöitä ja kaikessa muussakin tieteessä on yhtälöitä. Ja että tämä on tieteen minimivaatimus. Tämä on sinänsä mielenkiintoista koska he korostavat että Suunnittelija ei tarvitse mitään kaavaa tai että luomistyötä ei tarvitse kaavoittaa jotta tämä olisi tiedettä. Ja lisäksi ongelma on tosiaan siinä, että evoluutio on itse asiassa nähtävissä valtavana kaavarykelmänä. Evoluutio jos jokin käsittelee nimenomaan kaavoja. Tässä takana lieneekin se, että kreationistit eivät ymmärrä evoluutiota. He ymmärtävät että "sattuma" on samaa kuin eimallinnettu. Ja he eivät ole tutustuneet evoluution mallintamiseen ja sen kaavoihin joka kertoo siitä miten ignorantteja he ovat kritiikkinsä kohteelle.

Miten evoluutio palkkaisi tappajan?

"Where life had no value, death, sometimes, had its price. That is why the bounty killers appeared."
("For a Few Dollars More")

Länkkärit tietävät. Kuolemalle tulee hinta koska elämälle ei nähdä arvoa. Nihilistisen maailman seurauslakeja miettien se tuntuu mahdolliselta. Se on eräänlainen elokuvan tarjoama selitys palkkamurhaajien olemassaololle. Niille, joita elokuvassa seurataan. Tosiasiassa palkkamurhaajan ammatissa on kysymys elämisen ja kuolemisen välineellistämisestä. Kun jonkun kuolemalle nähdään instrumentalismin kautta suurempi arvo kuin hänen elossaololleen, jossain on joku jolle tarjota osa tästä erotuksesta. Näin ihmisille ei ole luvassa "pitkää ikää ja valiojogurttia." Elokuvien palkkatappajateemaa voisi kasvattaa viittaamalla elokuvaan "I Hired a Contract Killer", jossa elämäänsä pettynyt maksaa palkkatappajalle koska ei kykene tekemään haluamaansa itsemurhaa.

Tämänlainen on tietysti kovaa ja julmaa. Mutta tästä kuitenkin päästään siihen miten elämä ja kuolema muualla arvottuu. Evolutionistit eivät ole julmia, mutta evoluutiossa itsessään on kysymys luonnonvalinnasta. Ja se voi ilmetä tavoilla jonka ihmiset kokevat julmina. (Maailma ei ole puhtaasti eettinen laitos. Olipa syynä sitten vaikka ihmisten syntiinlankeemus tai muu selitys pahan ongelmaan.)

Se miten evoluutiossa asioita mitataan ei tietysti ole lompakko. Kyseessä on kelpoisuus. Evoluutio näyttäytyy helposti elämän rakastamisena. Evoluutiohan liitetään mielikuvissa hengissäselviämiseen ja kovuuteen. Pitkäikäisyys näyttäisi siis olevan yksi hyvä mittari onnistumisesta evoluutiossa ; Pitkään elävä ehtii siittämään monta.

Evoluution yhdistäminen elämään näyttää kummalliselta, kun huomaa miten paljon kaikenlaista luonnossa nimen omaan kuolee. Kuolema näyttäisikin olevan jonkinlainen probleemi evoluutiolle. Eihän elämää pidentävä evoluutio kuolemista lisää, vaan yrittää sitä vähentää.

Kuitenkin voidaan kuvainnollisesti sanoa että populaatio on jossain olosuhteissa valmis "ostamaan palkkatappajan". Jossain tilanteissa adaptaatio joka lyhentää elinikää voi olla hyvä strateginen ratkaisu.

Ensivilaksulla evoluutio toki tuntuu ikään kuin "rakentavan Lamborgiineja". Se tuottaa elinkykyisyyttä, toimivuutta, laadukkaita rakenteita. Parhaiten sopeutunut (vahvin tai muu) pärjää. Kuitenkin evoluution kannalta jokin voi olla "haaskaamista". Näin mukana on myös "Ladastrategia", jossa osat jotka eivät ole oikein ikinä kuolemisen syynä heikentyvät. Luonnonvalinta ei pidä niiden "ylenmääräistä kestävyyttä" yllä. Tämä johtaa muihinkin asioihin kun maksimaalista heikompitekoisiin kohtiin.

Tekno Kekon mielekäs maailmanhistoria esittelee Darwinin kuljettaman pitkäikäisen kilpikonnan ja kertoo tämän avulla mukavasti tärkeän yksityiskohdan evoluutiosta. Kuolemisessakin on järkeä. Syynä on se, että evoluutiossa on yksilöiden sijasta kysymys populaatioista ja ajasta.

Mukaan nousee evoluution edistymistahti. Evoluution edistyminen sukupolven aikana voidaan arvioida (yksinkertaistetysti) jalostajan yhtälöstä. Ominaisuuden perinnöllisyysaste ja valintapaine vaikuttavat siihen miten paljon muutosta syntyy valinnan kautta kyseisessä sukupolvessa. Mutta sitten jos ruvetaan miettimään pidempää aikaa, huomataan että sukupolvet muodostavat pitkiä ketjuja. Tästä päästäänkin siihen että populaatio edistyy geneettisesti jotain tiettyä tahtia. Koska muutos on sukupolvea kohden, saadaan edistyminen esiin jakamalla sukupolvessa saatava muutos sukupolven kestoajalla.

Näin evoluution eteneminen ei ole pelkkää valintapainesta selviämistä ; Sukupolvien välinen aika ratkaisee yllättävän paljon. Mitä lyhyempi sukupolvien välinen aika on, sitä nopeammin evoluutio edistyy jossain aikayksikössä. Pitkäikäinen lisääntymisikä vaikuttaa edistystä hidastavasti. Jos on pitkäikäinen eliö, joka siittää jälkeläisiä pitkän ajan kanssa, populaation geneettinen muutos ei kokoonnu yhtä nopeasti kuin populaatiossa jossa eliöt kuolevat nopeasti. Kuolemalla on biologinen funktio ; Se auttaa elämää edistymään. Tämänlaisesta asiasta on etua etenkin jos olosuhteet eivät ole vakiot, tai on jokin muu syy muuntua nopeasti.

Kuolemalla on jopa niin paljon arvoa, että on jouduttu selittämään miksi naiset eivät kuole vielä pitkään aikaan sen jälkeen kun ovat ylittäneet lisääntymisikänsä. Miksi evoluution kannattaisi pitää ympäristön kantokykyä kuormittavaa (eli esimerkiksi syövää) mukanaan. Syyksi on tulkittu sukulaisvalinnan mukana tuomaa apua. Mummot tietävät, taitavat ja osaavat auttaa lastenhoidossa. Näin kuolema voidaan välttää.

Hyviä mummoja ei kannata päästää päiviltä.

Jalostajan yhtälö.

Tämän ymmärtämiseksi tarvitsee muistaa evoluutioteorian kolme keskeistä tekijää; (1) muuntelu, (2) perinnöllisyys ja (3) valinta. Valinta edellyttää populaation yksilöiden välillä olevaa muuntelua, ja jotta muutos olisi pysyvä, sen on oltava perinnöllinen. Ilman tätä kolmikkoa ei ole evoluutiota, eikä esimerkiksi jalostaminen onnistuisi.

Jalostajan yhtälö (engl. breeders' equation) yhdistää nämä kolme yksinkertaiseksi kaavaksi:

R=h²s
R = Evolutiivinen vaste tai kehityksen nopeus
h² = periytyvyysaste, heritabiliteetti
s = valintaeron voimakkuus. Valinta voi olla vaikkapa luonnonvalintaa, jalostusvalintaa tai seksuaalivalintaa.

Lisäksi jalostajan yhtälöstä on olemassa versio, jossa siihen sisältyy kaksi ominaisuutta (Ominaisuus A ja Ominaisuus B). Tällöin sen kaava näyttää seuraavalta:

R=h²s_A+h²s_B*korrelaatio(A,B)
Tässä kaavassa oletetaan, että molemmilla ominaisuuksilla on yhtä suuri heritabiliteetti. Korrelaatio(A,B) kuvaa ominaisuuksien välistä yhteyttä, geneettistä kytkeytyneisyyttä. Jos kaikkien geneettiset yhteydet halutaan liittää jalostajan yhtälöön - jolloin nähdään esimerkiksi se, mihin suuntaan mikäkin on menossa - täytyy ensin ratkaista varianssi-kovarianssitaulukko:

Ja tämän jälkeen saatu tulos kerrotaan kunkin ominaisuuden valintagradientilla; Jos valintagradienttia kuvaa vektori [β_a,β_b...], valintavaste(Δz) on Gβ. Tällöin yhden ominaisuuden keskiarvon muutos on varianssi-kovarianssitaulukon funktio kerrottuna valintagradientilla, jolloin kaikki kytkennät tulee otettua huomioon. Tällöin saadaan tietoon esimerkiksi se, miten eri ominaisuudet tulevat menemään: Geenien yhteyksissä kun voi käydä vaikkapa niin, että yhden ominaisuuden eteneminen vaatii muiden huononemista. Kaavan ratkaisu näyttää, miten niiden tulee käymään (kunhan niihin vain on syötetty oikeat numerot.)

Jalostajan yhtälö(t) ovat erittäin hyviä ja käyttökelpoisia. Syynä on se, että kaava(sto) on (1) yksinkertainen, (2) kokeellisesti testattavissa, (3) ja sen avulla voidaan ennustaa tapahtumia, josta seuraa (3.1) asioiden ymmärtäminen joka taas on minimiehto sille, että (3.2) sen avulla voidaan hallita ympäröivää maailmaa.

Tämän kaltaista menettelyä käytetään ja on käytetty tehokkaasti esimerkiksi kasvien jalostamisessa. Jalostajan yhtälöllä voidaan esimerkiksi käsitellä tilanteita joissa valintaa ei ole (s=0) tai heritabiliteettia ei ole (h²=0). Se myös kertoo, että jos periytyvyyteen kohdistuu valintaa (h²&s>0), siitä seuraa automaattisesti joko evoluutiota tai jalostuksen edistymistä.
1: Jalostajan yhtälön kannalta on siis tärkeää, että ominaisuudella on periytyvyysaste; Jos meillä on kaksi populaatiota, joista ilmasun muuntelu (V_P) on yhtä suurta, syntyy nopeampi vaste valintaan sillä populaatiolla, jolla geneettinen muuntelu(V_G) ja periytyvyysaste (h²) ovat suurempia. Tämä oivallus taas liittyy olennaisesti ja lujasti Ronald Aylmer Fisherin luonnonvalinnan perusteoreemaan ja tästä hänen tekemäänsä huomioon ; "Populaation keskimääräisen kelpoisuuden kasvuvauhti on suorassa suhteessa populaatiossa esiintyvän geneettisen muuntelun määrään." Tämä taas viittaa suoraan siihen, että suuret populaatiot ovat kestävämpiä. Kun populaation koko, geneettinen muuntelu ja sopeutumiskyky liittyvät tällä tavoin yhteen, saadaan esimerkiksi sovellus luonnonsuojelutyöhön: Jos haluamme suojella lajeja sukupuutolta, populaatioiden suurena pitämisen on oltava yksi keskeisin tavoite; Parasta tulosta ei saada "perinteisellä mallille" joka keskittyy harvinaistuneiden ja jo lähtökohtaisesti pienissä populaatioissa olevien lajejen suojeluun.
2: Toinen asia on se, että evoluutio ja jalostustyö on eräänlainen "vaihto"; Populaatio jossa on yksilöitä joilla on yhdenlainen ominaisuus muuttuukin populaatiossa jossa on yksilöitä joissa on toisenlainen ominaisuus. (Yksilö ei kehity evolutiivisesti, sillä on samat geenit. Yksilö vain kuolee tai jatkaa sukuaan. Populaatiot sen sijaan kehittyvät evolutiivisesti.) Tämän vaihdon nopeus riippuu populaation koosta ja siitä kuinka montaa muutos koskee.

Tämä esittämäni on tietenkin karkeistus: Itse asiassa jalostajan yhtälö on erityistapaus keskeisestä Pricen teoreemasta. Asian ymmärtämiseksi on tajuttava, että teoreema ei ole yksittäinen teoria, vaan se on suora seuraus teoriaan kuuluvista määrittelyistä; Se on deduktiivinen seuraus siitä, että jos teorian määrittelyt ovat totta ja sen ehdot täyttyvät, siitä automaattisesti seuraa joitain asioita. Teoreemat toisin sanoen kuvaavat teorioiden automaattisia seurauksia ja ne ovat yhtä tosia, kuin niiden määrittelyt. Teoreemojen toteutumista testaamalla voidaan tietenkin testata itse teoriaa ; Jos teoreemat eivät toteudu, teorian määritteet ovat väärät, eli ne eivät kuvaa todellisuutta. (Jolloin teoreemaan liittyvien laskujen pyörittely on "garbage in-garbage out" -prosessi ; Eli roskaa sisään, roskaa ulos.)
Kaavan EΔz ei ole riippuvainen perimästä, eli se voi johtua vaikkapa siitä, että eliöillä on erilaiset olosuhteet ja toiset saavat parempaa ravintoa kuin toiset, eli esitetty kaava toimii, vaikka ympäristö tuottaisi ominaisuuksiin vinoumaa (transmission bias). Jos Pricen teoreemassa käsitellään tilannetta, jossa ympäristön vinouma on keskimäärin nolla, eli se voi olla olemassa mutta on keskimäärin sellainen, että se ei muuta tulosta, seurauksena on jalostajan yhtälö. Pricen teoreeman käsittelylaajuus on siis suurempi. Jännittävintä on kuitenkin kenties se, että Pricen teoreema ei koske pelkkää biologista tietoa perimästä, vaan sen avulla voidaan käsitellä kaikkia tilanteita, joiden välillä on yhteys "ulkonäössä" ja "selviytymisessä". Näin sitä voidaan soveltaa vaikkapa kauniiden tai vähemmän kauniiden taulujen kopioiden myyntiin, jossa "selviytyminen" on tietenkin se myyty kopiomäärä.