Fundamentum

Het stond nog altijd op mijn to-do-list om het boek Genetic entropy van J.C. Sanford te lezen. Sanford is een emeritus hoogleraar aan Cornell University, een zeer gerenommeerd instituut, die de genetica van planten tot zijn vakgebied had. Hij heeft veel onderzoek verricht. Oorspronkelijk was hij evolutionist, maar hij heeft die zienswijze verlaten en is creationist. Hij heeft, inmiddels al wel heel wat jaren geleden het boek Genetic Entropy geschreven omdat hij denkt dat de genen met de tijd niet door evolutie steeds verrijkt worden, maar daarentegen aan slijtage onderhevig zijn doordat zich mutaties ophopen. In drie eerdere delen (één, twee en drie) heb ik een samenvatting van de eerste negen hoofdstukken gegeven. Nu volgen de laatste hoofdstukken.

Neerwaartse curves realiteit? (Hoofdstuk 10)

Zijn de neerwaartse curves realiteit? Sanfords antwoord: alle bewijzen wijzen op genetische degeneratie. Hij noemt studies die een degeneratiepercentage noemen van 1% tot 5% per generatie. In het boek zijn verschillende curves te zien. Allemaal wijzen ze in dezelfde richting, namelijk degeneratie. Gezien het diepgewortelde geloof in vooruitgaande evolutie is het idee van degeneratie simpelweg niet te geloven. Maar in de afgelopen 60 jaar hebben vooraanstaande genetici toch herhaald zich serieus afgevraagd hoe de evolutietheorie degeneratie kan voorkomen. Sanford heeft ook veel energie gestoken in de studie van dit onderwerp en veel berekeningen gedaan, die ook gepubliceerd zijn en die degeneratie als uitkomst hebben. Op filosofische gronden hebben biologen aangenomen dat selectie het werkende middel was om entropie tegen te gaan. De degeneratieve krachten zijn echter te groot, vooral in grote genomen. Sanford geeft verder nog als nieuw argument dat natuurlijke selectie geen intelligentie heeft en niet kan voorzien wat in de toekomst handig is. Verder vergelijkt Sanford genetische schade met veroudering, en veroudering verkort de levensduur. Dit geldt zowel een individu als ook een populatie. Daarna gaat Sanford in op het verloop van de duur van de levens van de personen uit de Bijbel voorafgaand aan de zondvloed. Er is een wiskundig patroon van afname van de overlijdensleeftijd te zien die goed is te rijmen met een patroon van genetische degeneratie. Hoe is dat mogelijk, als de schrijvers niets wisten van moderne wiskunde of genetica? Zouden die leeftijden misschien toch gewoon waar kunnen zijn geweest?

Modellering laat zonder uitzondering zien: de meeste nadelige mutaties worden niet weggeselecteerd, voordelige mutaties zijn schaars en het genoom is in verval. ICT leert ons dat computerprogramma’s nooit spontaan ontstaan, zelfs virussen niet. Computerprogramma’s degenereren. Dat dit niet sneller gebeurt, komt omdat er continu onderhoudt plaats vindt. Toename van entropie is een hoofdwet in de natuur.

Nieuwe Wetenschappelijke Ontwikkelingen (Hoofdstuk 11)

Een samenvatting van de belangrijke nieuwe wetenschappelijke ontwikkelingen. De conclusie van Sanford; de zaak van genetische entropie is nu veel sterker dan toen de eerste versie van het boek geschreven werd in 2005.
Dit zien we in nieuwe experimentele bewijzen van mijn (Sanford’s) medewerkers en mezelf.

1) Genetic Entropie werd gevalideerd middels numerieke simulaties. Hiervoor werd gebruik gemaakt van een biologisch realistisch computer simulatieprogramma dat Mendels accountant werd genoemd. Dit programma werd niet voorgeprogrammeerd om ook maar enig resultaat te boeken, maar slechts om de biologische werkelijkheid realistisch weer te geven. Opwaartse evolutie werd alleen gezien als instellingen werden gebruikt die biologisch gezien onrealistisch waren. Ten eerste werd waargenomen dat nadelige mutaties grenzeloos accumuleerden. Ten tweede werd waargenomen dat voordelige mutaties voor het grootste deel zich niet verspreidden. Ten derde werd gevonden dat het mutatie-count mechanisme en synergistische epistase niet konden voorkomen dat nadelige mutaties zich ophoopten. In feite leidde synergistische epistase tot versnelde afbraak van het genoom. Ten vierde werd aangetoond dat een programma vanuit evolutionistische hoek genaamd Avida, als hierin ook biologisch realistische instellingen werden gebruikt aangaf dat er geen opwaartse evolutie is. Ten vijfde werd Haldanes dilemma bevestigd, namelijk dat in 6 miljoen jaar in een populatie van 10. 000 individuen maar 1 000 mutaties kunnen worden gefixeerd. En zo was er ten tijde van deze druk nog meer werk onderweg.
2) Het optreden van genetic entropie wordt bevestigd in de natuur zelf. Sanford ziet het terug in genetische degeneratie van het H1N1 griepvirus. De pathogeniciteit van dit virus is met de jaren sterk afgenomen. Sanford ziet dat als afname van fitness (EvE, ik denk dat Sanford hierin niet correct is). Daarnaast ziet Sanford zijn zienswijze terug in een beroemd experiment van Lenski, waarbij in een laboratorium al tientallen jaren een bacterie (E. coli) wordt doorgekweekt en de evolutie wordt vervolgd. Hier heeft Sanford gelijk. Inderdaad is te zien dat het genoom van de betreffende E. coli degradeert.

3) Daarnaast is er meer werk van Sanford die de stelling van het boek ondersteunt. Dat is het verschijnsel dat codes in het DNA overlappen. Dat zorgt ervoor dat een mutatie zeer, zeer zelden onverdeeld positief uitpakt en dan ook nog impactvol genoeg is om geselecteerd te worden. Daarnaast is een fundamentele stelling van Fisher, die aan de basis stond van het neo-darwinisme, ontkracht, namelijk dat het nettoresultaat van mutaties neutraal moet zijn. Fisher dacht dat voordelige mutaties net zo veel zouden voorkomen als nadelige en net zo veel effect zouden hebben. Dit is ontkracht. Het netto-effect van mutaties is negatief en zo wordt een hoeksteen van het neodarwinisme weg gehaald.
Nieuw bewijs van andere wetenschappers is er ook.

Zo is er het boek: Biological Information: New Perspectives. Er zijn resultaten van een enorm groot project, ENCODE geheten dat het concept junk-DNA wegvaagde en aantoonde dat het meest menselijke DNA functioneel is en dat DNA-codes overlappen. En er zijn nieuwe artikelen die aantonen dat het menselijke DNA momenteel snel degradeert. Sanford geeft aan dat hij ten tijde van eerste druk van het boek niet had verwacht dat 10 jaar later door de wetenschap zo veel bewijs voor zijn stelling zou zijn geleverd.

Hoop? (Hoofdstuk 12)

Dit hoofdstuk heet: What hope? Sanford geeft aan dat er in God en in Zijn Zoon Jezus alle hoop te vinden is.

Uiteindelijk

Uiteindelijk vind ik dit boek dermate zinvol, dat ik er een samenvatting van heb gemaakt. Basisprincipes die Sanford beschrijft zijn principes die grotendeels bij biologen bekend zijn en die bij bacteriologen en genetici die zich bezighouden met veredeling in de praktijk gebruikt worden. Af en toe is hij net wat te stellig in bepaalde uitspraken. Dat is jammer, want ook zonder dat staat zijn visie als een huis. Een belangrijk aspect dat Sanford noemt is het bestaan van recombinatieblokken. Dat wil zeggen dat het genoom is opgeknipt in gebieden waarbij de afzonderlijke gebieden makkelijk recombineren, maar binnen dat gebied (vrijwel) geen recombinatie plaats vindt. Hij baseert zich op een artikel van Gabriel in Science uit 2002. Gabriel noemt dergelijke blokken haplotype blocks. Sinds 2002 zijn er 3000 artikelen verschenen over haplotype blocks (PubMed). Het bestaan van deze blokken is belangrijk voor de evolutietheorie, omdat gunstige mutaties die bij verschillende individuen ontstaan binnen zo’n block niet bij elkaar kunnen komen. Nadelige mutaties hopen zich binnen zo’n block op, en gunstige mutaties blijven gelinkt aan nadelige mutaties. Muller’s ratchet is hier van toepassing. De grootte van zo’n blok wordt in Gabriel’s publicatie gesteld op zo’n 10-20 000 nucleotiden. Sanford lijkt hier een heel sterk punt te hebben, dat ik eerder over het hoofd zag. Muller’s ratchet is ook een fenomeen dat in recente wetenschappelijke literatuur honderden keren serieus wordt behandeld. Als er geen uitwisseling is van genetische informatie, dan hopen heel licht nadelige mutaties in de afzonderlijke lijnen zich op. Dat is een serieus probleem voor mitochondrieel DNA, voor het Y-chromosoom en dus ook voor alle andere chromosomen, als het bestaan van haplotype blocks waar is.

Een derde opmerking van Sanford, die het controleren waard was, was zijn stelling dat fitness een heel lage erfelijkheid heeft. Dat leek me nog wel een boude uitspraak. Toch wordt die zienswijze inderdaad in de wetenschappelijke natuur gehanteerd. Het gaat nog veel verder en dat is bepaald humoristisch. De gedachte dat genen die te maken hebben met fitness een lage erfelijkheid hebben is een oude these binnen de evolutietheorie. Ze staat bekend als Fishers theorem on natural selection. Een theorie uit de jaren ‘30. Deze gedachte is gebaseerd op de aanname dat de soort al een tijd selectie op fitness heeft ondergaan, zodat de genetische variatie op het gebied van fitness is verdwenen. De soort is in evenwicht. Er is dus geen “survival of the fittest” (meer). Er zijn ook verschillende veldstudies die aantonen dat er inderdaad geen selectie op fitness is. Dat komt doordat niet-genetische factoren (residual variance) veel belangrijker zijn voor het verkrijgen van veel nakomelingen dan genetische factoren (additive genetic variance).

Persoonlijk denk ik dat de evolutietheorie een mythe is, die zich dermate heeft genesteld in het referentiekader van de seculiere westerse mens, dat dit niet meer zal verdwijnen. Maar voor christenen die een wetenschappelijk verantwoord standpunt willen innemen is de publicatie van Sanford een mooi voorbeeld van consonantie tussen Bijbel en wetenschap.