Aeon: "Cellen er ikke en fabrikk" - den er langt mer kompleks
Casey Luskin; 1. april 2024. Oversatt herfra.
Jeg dekket nylig -lenke hvordan Oxford -biolog Denis Noble misliker bruk av maskin- eller data-metaforer for å beskrive levende systemer. Noble har rett i at det er mange aspekter av livet som ikke akkurat er datamaskinlignende eller maskinlignende. Likevel,
"Jeg tror ikke at Noble sier at sammenligningen mellom liv og datamaskiner eller maskiner er helt upassende eller irrelevant, for alt vi finner i biologi. Snarere, tolker jeg ham til å si at livet er "langt mer interessant og fantastisk" enn ideen om at livet bare er en PC eller en maskin. Hvis det er hva han sier, så er jeg helt enig."
Det er kommet en ny artikkel, som nettopp ble publisert på Aeon med tittelen, "The Cell Is Not a Factory -lenke," som adopterer et lignende syn: Cellen er ikke bare en fabrikk, men faktisk er den langt mer kompleks, informasjonbasert og kommunikativ, enn noen fabrikk vi noen gang har sett for oss.
Bilde 1. Cellen (mer enn) et urverk
Den klassiske metaforen
Artikkelen beskriver først det klassiske synet på cellen:
"Biologiske lærebøker vil fortelle deg at hver eukaryot-celle, som utgjør en rekke organismer fra mennesker til amøber, inneholder et kontrollsenter i en struktur som kalles kjernen. Gener som er til stede i kjernen, holder 'informasjon' som er nødvendig for at cellen skal fungere. Og kjernen ligger på sin side i en gelélignende væske kalt cytoplasma. Cytoplasma inneholder cellulære organeller, de 'små organene' i cellen; Og disse organellene, utfører i følge fortellingen, spesifikke oppgaver basert på instruksjoner levert av genene.
Kort sagt, maler lærebøkene et bilde av et cellulær 'samlebånd', der gener forsyner instruksjoner for fremstilling av proteiner som gjør kroppens arbeid fra dag til dag. Denne lærebokbeskrivelsen av cellen samsvarer med nesten ord for ord, med en sosial institusjon. Bildet av cytoplasmaet og organellene som utfører arbeidet med 'produksjon', 'emballasje' og 'frakt' av molekyler i henhold til 'instruksjoner' fra genene, fremkaller uhyggelig det sosiale hierarkiet til ledere som beordrer den manuelle arbeidskraften til de strevende masser."
Bilde 2. Sannsynlighet for en tilfeldig generert celle
Selv om artikkelen ikke favoriserer dette synet på cellen, er det absolutt ikke galt å si at det er informasjon i kjernen til cellen som er avgjørende for å produsere proteiner. Senere sier artikkelen faktisk:
"Cellen som fabrikk" -metaforen har uten tvil vært nyttig for å lede forløpet til cellebiologi. Jeg er helt enig i alt dette. Det jeg ønsker å påpeke er mangelen på andre metaforer. Nettopp fordi ingen metafor er perfekt, bør vi bruke flere metaforer, som hver forklarer visse aspekter av cellen. Dessverre er den sentraliserte og hierarkiske metaforen, så gjennomgripende i lærebøker, ofte den eneste for cellenes interne arbeid."
Hvis det å se på cellen som en fabrikk ikke er den ideelle metaforen for cellen, hva er en bedre måte å beskrive dens indre arbeid?
Informasjon overalt
Det forfatteren kritiserer i metaforen er ideen om "ovenfra og ned kontroll" der informasjon kommer fra bare en kilde-kjernen. I stedet argumenterer han for at informasjon er "til stede i hele cellen" og er langt mer allestedsnærværende og viktig enn fabrikkmetaforen tilsier:
"Et vell av forskning innen biologi antyder at 'kontroll' og 'informasjon' ikke er begrenset til 'toppen', men til stede i hele cellen. De cellulære organellene danner ikke bare et lineært 'samlebånd', men samhandler med hverandre på komplekse måter. Cellen er heller ikke besatt av det økonomisk betydningsfulle arbeidet med "produksjon" som metaforen om 'fabrikk' ville ha oss til å tro. I stedet kan mye av arbeidet som cellen gjør bli tenkt på som å opprettholde seg selv og ha "omsorg" for andre celler."
Selvfølgelig er det informasjon i kjernen, og at informasjon veileder fremstilling av proteiner. Men hvor er all denne andre informasjonen i cellen? Her er hva artikkelen presenterer:
"Kjernen gir selvfølgelig noen arvelige bidrag, og vi forstår det i stor detalj. Men kjernen er bare en bitteliten undergruppe av det arvelige materialet. Hvis vi ikke en gang søker etter arvelig informasjon i eggcellen - hvis vi aldri søker etter arvelig informasjonen i cellen- vil vi fortsette å forplante ideen om at biologisk arv er begrenset til kjernen alene. ... For eksempel har utviklingsbiologer, som studerer hvordan et embryo utvikler seg fra en enkelt celle, vist at den romlige arrangementet av forskjellige molekyler i cytoplasmaet til eggcellen hjelper til med å bestemme hvor hodet og halen til den voksende organismen vil være, Hvordan forsiden vil utvikle seg annerledes enn baksiden, og så videre. Cytoplasmaet til egg "nærer" ikke bare kjernen, men inneholder kodet informasjon som ble gitt fra generasjoner tidligere.
Dermed inneholder strukturen til selve eggcellen mye viktig biologisk informasjon - noe vi ID -talsmenn har sagt i lang tid -lenke.
Bilde 3. Cellen er Ikke-Reduserbar-Kompleks (IRK)
Kooperative koder
Ettersom vi nettopp har sett, er det informasjon og kode utenfor DNA som er viktig for organismen. Aeon -artikkelen, av vitenskapsforfatter Charudatta Navare, bemerker at det har tatt biologer lang tid å finne denne informasjonen og disse kodene, fordi de ikke så etter dem:
"I sin bok The Organic Codes (2009) skriver [Marcello] Barbieri om forutsetningene som gikk foran 'oppdagelsen' av den genetiske koden i kjernen som høydepunktet av det hele. Ideen om informasjon kodet i gener som styrte konstruksjonen av proteiner kom først. Og det fulgte først denne prediksjonen at DNA eksperimentelt ble oppdaget og konseptualisert som en 'genetisk kode'.
Barbieri kaller denne oppdagelsen en selvoppfyllende profeti. Siden forskere aldri gjorde lignende forutsetninger om 'koder' i cellens cytoplasma, var de ikke så opptatt av å se etter dem. Vi blir fortalt at genene inneholder tegninger for å lage proteiner. Gener inneholder imidlertid ikke all informasjonen som trengs for å lage proteiner. De spesifiserer bare en éndimensjonal proteinkjede; Den tredimensjonale strukturen som proteinene tar, som også er viktig for deres funksjon, bestemmes av det cellulære miljøet. Videre varierer måten proteiner oppfører seg, også med hvor de er i cytoplasmaet. Den genetiske 'informasjonen', er i seg selv, ikke i nærheten tilstrekkelig til at cellen kan fungere."
Igjen, er dette veldig konsistent med hva Denis Noble og mange andre biologer - inkludert de i ID -samfunnet - har sagt: jo mer vi ser på biologi, jo mer finner vi kilder til informasjon og kontroll. I følge Aeon -artikkelen er celler fulle av organeller og komponenter som kommuniserer med hverandre:
"Mer innsikt om informasjon i cytoplasmaet kommer fra biologer som studerer hvordan de cellulære organellene samhandler med hverandre. Vi vet nå at den lineære 'samlebåndet' som lærebøker konstruerer, ikke eksternt fanger opp de mange funksjonene til organeller i cytoplasmaet eller de mange forskjellige måtene de 'snakker' med hverandre og påvirker hverandre atferd. Den nyanserte samspillet mellom cellulære organeller står faktisk som en direkte utfordring for den tvang, ovenfra og kommandostruktur, som en sentralisert fabrikk antyder. 'Avdelingene' i 'fabrikken' ser ut til å kommunisere med hverandre og gi hverandre ordre uten å beholde 'hovedkontoret' i løkken."
Bildet vi ser er et der informasjon, kommunikasjon, koordinering og interaktivt samarbeid dominerer cellulær aktivitet. Dette er en kjærkommen erkjennelse for oss som antar et designbasert syn på cellen.
Bilde 4. Histonkoden styrer hvilke gener som er aktive
Bedre metaforer?
Så hvis cellen ikke best blir beskrevet som en fabrikk hvis kontrollsenter er kjernen, er det bedre metaforer som kan listes opp? Som artikkelen hevder, ja:
"En alternativ metafor for cellekjernen, som jeg foreløpig antyder, kan være en 'samarbeidende notisbok'. Cellen holder denne notisboken, og alle cellens komponenter bruker den for å holde rede på sine aktiviteter og bidra til å opprettholde cellen. Cellen 'skriver' i notatboken, skriver i "margene" og "refererer" til sine egne notater. Cellulære organeller opplever hverandres behov og tar 'vare' på hverandre. Mens 'fabrikk' -metaforen tilgegner kontroll og informasjon til kjernen, viser 'kjernen som en samarbeidende notatbok' agentur fra cellens side. Mens fabrikkmetaforen får cellen til å virke besatt av 'produksjon', kan alternative metaforer fremheve gjensidig hjelp mellom cellulære komponentene og arbeidet med å vedlikeholde cellen."
Artikkelen henter mye bevis til støtte for sitt syn. Men ut fra noe av språket, hvis du begynner å mistenke at den støtter sin egen ideologiske agenda, tar du ikke helt feil:
En feministisk tilnærming langt til venstre
Denne artikkelen har helt klart sin egen langt til venstre, feminine, ideologiske motivasjon. Forfatteren sier at han er "bredt interessert i vitenskapens retorikk, feministvitenskapelige studier og biologiutdanning." Han liker ikke det "hierarkiske" synet på en kjerne som kontrollerer cellen eller ideen om at den er viet til produksjon, og siterer forskjellige "feministiske lærde", inkludert en som mener "antagelsen om sentralisert kontroll forvrenger vår forståelse av cellen." Stykket er fullt av underforståtte eller eksplisitte kritiker av patriarki, kapitalisme og "tvangshierarkier," og full av til for feministisk ideologi og arbeidskraft. Selv referanse til "gjensidig hjelp -lenke" påkaller et langt til venstre progressivt moteord. "Mutual Aid -lenke" er i utgangspunktet den venstreorienterte versjonens versjon av veldedighet; Kanskje mer om det en annen gang.
Vi kan lett avskjedige artikkelen som en postmoderne eller humaniora-basert kritikk av vitenskapelige ideer, inspirert av frykt for at den klassiske forståelsen av cellen "forsterker forestillingen om at sosiale hierarkier er 'naturlige'." Men det ville være galt fordi politikk bestemmer ikke vitenskap, bare bevis gjør det.
Jeg bryr meg egentlig ikke om hva artikkelenes politikk tilfeldigvis er. I den forbindelse tror jeg at forfatteren siterer mye legitime bevis til fordel for sitt syn på cellen - og det som er spennende er at bildet han presenterer faktisk er mer komplekst enn standardsynet.
Nye metaforer gjenspeiler økende kunnskap
Denne artikkelen i Aeon kompletterer dermed Denis Nobles nylige stykke i Nature -lenke, for å forsterke det som jeg tror er et voksende tema i biologien i det 21. århundre: Syn på cellen er i prosessen med å forlate klassiske analogier av cellen som datamaskin, en maskin , eller en fabrikk. Dette er ikke for å si at det ikke er datalignende, maskinlignende eller fabrikklignende aspekter ved celler. Det er det absolutt! Cellen er kanskje ikke bare en "fabrikk", men den produserer absolutt. Det vi finner er at rollen som informasjon og andre aspekter ved regulering og kontroll, viser at celler er mer komplekse enn PC-er, maskiner eller fabrikker.
Bilde 5. Hvilken synes mest designet?
Livet inneholder en form for teknologi som er utenfor alt mennesker ennå har sett for seg. Så når noen biologer kritiserer klassisk maskin, PC eller fabrikkorienterte metaforer for livet, er det ikke fordi livet mangler komplekse trekk som vi ser i menneskets teknologi. Det er fordi menneskelig teknologi ikke fanger hele omfanget av den komplekse organisasjonen vi oppdager i levende systemer.
Ideologi til side, artikkelens poeng at cellen oser av informasjon på flere nivåer, og at informasjon i kjernen bare er en av mange viktige kilder til den, er helt kompatibel med et intelligent designperspektiv. ID anticiates og spår faktisk dypere nivåer av informasjon, regulering og kontroll i biologiske systemer.
Å se på cellens kjerne som å holde en "samarbeidende notisbok" innebærer journalføring for å opprettholde orden og for å handle et formål. Slike slående metaforer bør oppmuntre oss som ID-tenkere. Tross alt er samarbeidsvillige interaktive systemer som opprettholder poster på tvers av flere komponenter med det formål å opprettholde orden og oppnå et mål, kjent gjennom menneskers samfunn. Hver by, land, selskap, kirke, høyskole - det er bare noen få eks. på fellesskap (omskrevet av språklige grunner)- der hver enkelt er drevet av sin egen plan eller visjon, er et slikt system. Etter vår erfaring er det som det alltid oppstår fra, du gjettet det - intelligent design (planlegging).
Casey Luskin (Bilde 6).
Casey Luskin er geolog og advokat med høyere grad i vitenskap og jus, som gir ham ekspertise i både de vitenskapelige og juridiske dimensjonene av debatten om evolusjon. Han fikk sin doktorgrad i geologi fra University of Johannesburg, og BS- og MS-grader i geovitenskap fra University of California, San Diego, hvor han utstrakt studerte evolusjon, både på hoved- og lavere nivå. Hans jusgrad er fra University of San Diego, hvor han fokuserte studiene på 1.Amendment, utdanningslov og miljørett.
Oversettelse, via google oversetter, og bilder ved Asbjørn E. Lund