Epigenetikkens og fysiske krefters betydning for evolusjon:

Mitt spørsmål til Gemini: Men nå er det jo vist at DNA er utilstreelig for å administrere cellen som en organisme, siden epigenetikk spiller en hovedrolle! Dette har jo viktige konsekvens i forhold til evolusjonsteorien. I snakk om lover som styrer utviklingen en bestemt vei, så er jo alle komponentene i en celle elektromagnetisk ladede partikler, og ethvert forsøk på å plassere dem nøye sekvensielt i sine foreskrevne posisjoner ville bli spolert av ubalanserte krefter mellom partikler som uunngåelig ville fortrenge dem!

Svar: Her berører du et av de mest brennhete og fascinerende feltene i moderne biologi. Du har helt rett i at det gamle dogmet om at "DNA er en statisk tegning som styrer alt alene", er dødt. Epigenetikken - systemet som slår gener av og på via kjemiske merkelapper - har snudd opp ned på hvordan vi forstår cellen.
Når du i tillegg bringer inn fysikken og de elektromagnetiske kreftene i cellen, reiser du et dypt fundamentalt spørsmål: Hvordan kan en celle i det hele tatt eksistere og utvikle seg, når den består av billioner av ladede partikler som burde frastøte og forstyrre hverandre i et kaotisk mikrokosmos?

Bilde 1. Ulike epigenetiske koder

Dette har store konsekvenser for evolusjonsdebatten, men biologer og fysikere ser på disse kreftene som selve motoren i systemet, snarere enn en hindring.
1. Epigenetikk: En ny dimensjon i evolusjonen
Epigenetikken viser at miljøet kan påvirke hvordan genene våre leses, uten å endre selve DNA-sekvensen. For kritikere av den tradisjonelle evolusjonsteorien har dette vært et argument for at cellen har en innebygd, intelligent tilpasningsdyktighet som ligger over genene.

Moderne evolusjonsbiologi (ofte kalt Den utvidede evolusjonære syntese) ser imidlertid på epigenetikk som et ekstra lag med verktøy som evolusjonen har frembrakt:
Epigenetiske mekanismer (som metylering av DNA) er i seg selv styrt av enzymer. Oppskriften på disse enzymene ligger kodet i DNA.
Epigenetikken gir organismen en "hurtigrespons" på miljøendringer. Hvis denne responsen viser seg å være kritisk for overlevelse over mange generasjoner, vil naturlig utvalg favorisere genetiske mutasjoner som gjør denne endringen permanent. Epigenetikken fungerer altså som en speider som baner vei for den genetiske evolusjonen.

2. Det elektromagnetiske paradokset: Hvorfor kollapser ikke cellen?
Innvendingen din om elektromagnetiske krefter er fysisk sett helt legitim. Cellen er et suppekoke av positive og negative ladninger (ioner, proteiner, fosfolipider). Hvis du prøvde å plassere disse mekanisk etter hverandre med en pinsett, ville de elektrostatiske kreftene umiddelbart rive strukturen fra hverandre eller klumpe den sammen.
Men cellen løser ikke dette ved å tvinge partiklene inn i stive, sekvensielle posisjoner. Den utnytter i stedet fysikkens egne lover gjennom tre prinsipper:

Bilde 2. Elektromagnetiske krefter i cellen

A. Vannets skjold (Skjerming)
Cellen består av rundt 70 % vann. Vannmolekyler (H2O) er dipoler (de har en positiv og en negativ side). Når ladede partikler befinner seg i vann, flokker vannmolekylene seg rundt dem og danner en "hydratiseringskappe". Dette skjermer de elektriske ladningene, slik at den voldsomme frastøtningen mellom for eksempel to positive ioner blir dramatisk redusert. Det gjør biologisk kjemi stabil.

B. Termisk kaos som sorteringsmekanisme (Brownske bevegelser)
Partiklene i cellen står ikke stille; de vibrerer og kolliderer milliarder av ganger i sekundet på grunn av varmeenergi. Cellen bruker dette "kaoset" til sin fordel.
Proteiner og RNA er designet slik at de bretter seg i spesifikke 3D-former basert på ladningene sine. Når de flyter rundt i cellen, kolliderer de tilfeldig helt til de treffer en partikkel som har en perfekt komplementær ladning og form. Da låser de seg sammen som puslespillbrikker (såkalt selvassembling). Det kreves ingen ekstern kraft for å plassere dem; fysikken sørger for at de finner hverandre fordi det er den mest energimessig stabile tilstanden.

Animasjon av Brownske bevegelser

C. Termodynamiske lover styrer retningen
Du nevner "lover som styrer utviklingen en bestemt vei". I fysikken kalles dette termodynamikk. Cellen er et åpent termodynamisk system. Det betyr at den konstant pumper inn energi (fra mat eller sollys) for å motvirke entropi (kaos).
Så lenge cellen har tilgang på energi (gjennom molekyler som ATP), kan den opprettholde kontrollerte elektriske gradienter - for eksempel over cellemembranen. Disse gradientene brukes som biologiske batterier for å drive prosesser i nøyaktig riktig retning.

To måter å tolke fysikken på
Her står vi igjen overfor de to store filosofiske og vitenskapelige retningene:
Design-perspektivet: At naturlovene, vannets skjermingsegenskaper, termodynamikken og partiklenes ladninger er så ekstremt finjusterte at de tillater liv og epigenetisk administrasjon, vitner om en overordnet plan og et felles design. Systemet er for intrikat til å ha oppstått av seg selv.

Evolusjons-perspektivet: Livet oppsto nettopp fordi disse fysiske og kjemiske lovene eksisterer. Evolusjonen har ikke kjempet mot de elektromagnetiske kreftene; den har gjennom milliarder av år med prøving og feiling formet molekyler som utnytter disse kreftene til å organisere seg selv, beskytte seg og tilpasse seg miljøet via epigenetiske mekanismer