О вероятности возникновения жизни
Давно креационалисты («ученые» ищущие доказательства, что мир был создан богом) совершают нападки на науку, пытаясь ее замарать, что бы их собственные гипотезы казались более состоятельными. Их собственные «изыскания» все еще не нашли бога, потому они занимаются гряземетательством.
Вот один из многочисленных примеров, обратите внимание на отсылку к Эйнштейну. Вырванная из контекста и порезанная фраза, яко бы должна служить подтверждением слов оратора. Дальше будет представлен разбор ошибок креационалиста.
Предположим, вы кладете в карман десять монет с номиналом от одного до десяти и хорошо перемешиваете их. Потом, не глядя, вы сунете руку в карман и достаете оттуда первую попавшуюся монетку. У вас есть один шанс из десяти, что вы вытащите монету с номиналом «1». Если, вернув монету в карман, вы попытаетесь достать монетку с номиналом «2», то у вас для этого есть шанс один к ста. Достать монеты в последовательности «1»-«2»-«3» — один к тысяче. Возможность достать все 10 монет по порядку возрастания их номинала составляет 1 к 10000000000!..
Современные эволюционисты казуистского направления (те, кто отрицают творческий замысел Бога, управляющий эволюцией) полагают, что первая способная к самовоспроизводству молекула возникла чисто случайным образом посредством сочетания соответствующих элементов. Простейший ген ДНК представляет собой цепочку из 300 аминокислот: т.е. 300 позиций, каждая из которых может быть занята четырьмя нуклеотиДами. Вероятность образования одной «правильной» молекулы среди неимоверного количества возможных вариантов составляет 1 к 7200000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 (это не клавиша запала — должно было получиться 108 нулей)!!! Это число вызвало бурю возмущения нобелевского лауреата физика М. Эйгена: он указал, что если наполнить всю Вселенную, диаметр которой составляет 20 млрд. световых лет., сжатыми до максимально возможной степени атомами водорода, то общее число атомов будет в 72 раза меньше вышеназванного числа. Следовательно, вероятность возникновения жизни «чисто» случайным образом равна нулю — в том числе и потому, что атомы, необходимые для образования первой молекулы, могли бы находиться на расстоянии миллиардов световых лет друг от друга, и для их встречи не хватило бы срока существования Вселенной.
Подобные расчеты в 1962 г. опубликовал еще один нобелевский лауреат, химик М. Перуц. Для образования одной белковой молекулы, состоящей, к примеру, из 539 аминокислот, расположенных в строго определенной последовательности, потребовалось бы пространство, значительно превосходящее размеры нынешней Вселенной, до отказа наполненное аминокислотами всех двадцати существующих типов, которые непрерывно комбинировались бы между собой в течении многих триллионов лет.
Другой же нобелевский лауреат от медицины Дж. Вальд в 1967 году показал на примере аминокислот, что реальный спонтанный распад более вероятен и происходит гораздо быстрее воображаемого спонтанного синтеза. Вальд также говорит, что одной единственной белковой молекулы недостаточно для возникновения жизни как таковой. Проф. Дж.Т. Боннер, принстонский биолог, специализирующийся на планктонных микроорганизмах, писал, что простейший одноклеточный организм содержит в среднем около 200 триллионов белковых молекул…
Но что такое белковая молекула, даже самая сложная, — по сравнению с цепочкой ДНК, насчитывающей миллиарды нуклеотидов?! Как сказал Ис. Зингер, нобелевский лауреат в области литературы 1978 г., «Некоторые материалисты приписывают слепому механизму эволюции больше чудес, невероятных совпадений и изумительных явлений, чем когда-либо приписывали Богу все теологи мира».
А. Эйнштейн (нобелевский лауреат, 1921 г.) утверждал, что «всякий, кто вовлечен в научное исследование, не может не прийти к убеждению, что в том, что мы именуем законами природы, проявляется некий Дух — Дух […] перед лицом которого человек […] должен чувствовать свое ничтожество». М. Планк (нобелевская премия, 1918 г.) добавил: «Несомненный факт, установленный физическим исследованием, заключается в том, что элементарные кирпичики мироздания не хаотично свалены один возле другого […],но соединены между собой согласно единому плану […] Таким образом, ничто не мешает нам (а наша интеллектуальная природа, тяготеющая к единому мировосприятию, даже требует этого) отождествить между собой две универсальные дейсвтующие силы, хотя и исполненные тайны: научное устройство мира и Бога религий» (Цит. по Дж. Мартинетти, «Человек, Бог, Вселенная»).
Пришлось другим расстраивать креационалисты, рассказав правду о теории вероятности и ее применении.
Мне кажется, здесь имеет место некорректное использование представлений теории вероятностей. Тут уже упоминали и про вероятность появления человека на свет, и еще кое-что, и упоминали совершенно верно. Приведу еще такой пример.
Пусть я кидаю монету 20 раз подряд. Будем обозначать орла 1, решку — 0. И вот я проделываю этот опыт, и прихожу к Вам, и говорю: выпала такая комбинация:
10001011011010101110.А Вася Пупкин говорит, что он только что проделал то же самое, и получил такую:
11111111111111111111.Могу предположить, что Васе вы поверите гораздо меньше, чем мне. А теперь вычислим вероятности обеих комбинаций. Классическая теория вероятностей говорит нам, что при вероятностях 1 и 0, равных 1/2, вероятности обеих комбинаций равны. И равны 1/1024. Тогда почему Вы (ну, или по крайней мере, большинство людей) поверят мне, а не Васе Пупкину?
Продолжаем рассуждения. Пусть Вы кинули монету миллион раз. Ясное дело, что в результате получилась некая комбинация из 1 000 000 бросков, вероятность конкретного исхода в каждом броске равна 1/2, поэтому вероятность получившейся комбинации будет равна 1/2^1000 000 (а знаменатель этой дроби меньше, чем тысяча в стотысячной степени!). Следуя Вашей логике, эта вероятность якобы равна нулю, и такая комбинация просто не могла выпасть. НО ВОТ ОНА, ПЕРЕД ВАМИ! Более того, следуя этой же логике, вообще никакая комбинация выпасть не может, потому что, как и в вышеприведенном примере, вероятность их всех одинакова (и для миллиона бросков якобы равна нулю).
Попробуйте разобраться, где тут подвох.
Часто чтобы ослабить эффект ничтожных оценок вероятностей образования той или иной молекулы, приводят примеры бросания кубика — миллион бросаний даст вероятность, меньшую той, которая получилась.
Здесь смешиваются два типа случайных явлений. Мы все живем в «динамическом хаосе» — молекулы воздуха, собственные молекулы нашего организма движутся в броуновском движении, наше тело обменивается наполовину за столько-то дней итп. Какая вероятность того, что апельсин из Марокко, банан из Эквадора и «ножка Буша» впитались в наше тело и входят наш состав?
Ошибка здесь в том, что
1) для самозарождения жизни нужна не обязательная последовательность именно таких-то, пронумерованных молекул воды, глюкозы итп. -нет, для нашей жизни нужна _любая_ молекула воды, любая молекула глюкозы итп. Другими словами, этот «динамический хаос или учитывается во всех вычислениях (доп. множитель), или не учитывается вовсе — тоже во всех вычислениях. Иначе мы сравниваем «больного и бедного» со здоровым и богатым.
2) бросание костей, тасование колоды — это модель («схема случаев»), в которой все элементарные события равновероятны. Абиогенез, наоборот, это последовательность НЕВЕРОЯТНЫХ случайных, элементарных событий. Аналогией такой модели могло бы быть выпадение.. игрального кубика на ребро или вершину,
3) чтобы увеличить невероятность события, тасование карт или бросание кубиков повторяются много раз. Это — «схема Бернулли», последовательность независимых друг от друга случайностей. В биологии же чаще наблюдаются «марковские цепи» — последовательность случайных событий, в которых последующее зависит от результата предыдущих. Например, образование гена не аналогично бросанию типографских гранок обезьяной — у обезьяны есть миллиард попыток выбросить британскую энциклопедию, и ЛЮБАЯ попытка что-нибудь да получает, хоть и абракадабру. В ДНК же «белый шум» на первом, втором, третьем шаге приводит к тому, что бессмысленный участок кода вырезается — по тому же естественному отбору, для экономии места. Так, по крайней мере, у прокариот. Вообще, вероятность найти белковый человеческий ген в ДНК из белого шума, составляет в среднем, один ген на… 4 млрд. нуклеотидов — т.е., больше чем геном ДНК. Поэтому перебор — это нерабочий способ образования новой информации.
я привожу обоюдоострый аргумент. в данном случае я просто показываю, что «схема Бернулли» — не то, что происходит на самом деле. А относительно того, может ли сложная система образоваться по «марковской цепи»…
Это зависит от конкретной модели.
Например, может ли «моль» превратиться в «слон», лингвистически? :)
Может, получаем мы ответ: по модели «заменить одну букву другой, так, чтобы полученный текст имел смысл». Я уже не помню всю последовательность, но это, если я ничего не перепутал, возможно, типа конечного «клоп» -> «клон» -> «слон».
А вот такая «эволюция» «Войны и Мира» Толстого в «Искусство программирования» Кнута врядли возможна.Возвращаясь к биосистемам, мы одновременно ослабляем условия их мутирования, и усиливаем их.
Ослабляем тем, что ДНК биосистем может, в принципе, варьировать каждый третий нуклеотид ДНК без потери смысла.
Усиливаем же тем, что нам нужен не любой смысл ДНК, а конкретную полезность. Кроме того, бактерии не имеют привычку иметь «мусорную ДНК» для «статистических экспериментов». Их геном постоянно находится под прессом делеций, порчи ДНК, и отбора на меньшую длину генома — так экономнее.
Поэтому, у них обычно нет дупликатов, и каждый ген постоянно проверяется на необходимость.
А теперь представьте, что лаконичный, жатый-пережатый геном нужно так модифицировать, чтобы он родил что-нибудь новое, или даже новую систему генов. Трудно себе представить. Можно только верить.
Все примеры рождения новой генетической информации у прокариот — это примеры _параметрической_оптимизации_ — варируется одна-две-три аминокислоты у кодируемого, «дикого» фермента, в результате у него, скажем, сдвигается кинетические константы: родной, «дикий» субстрат он расщепляет в тысячу раз медленнее, а новый — какой-нибудь антибиотик или нефть — в 10 раз быстрее, чем «дикий» прототип.
Или скажем, у белка теряется кусок-домен, в результате он становится инвалидом, но кое-как функционирует. Зато теперь его не «трогает» антибиотик, который выводил таким образом всю систему (e.g. рибосому), в которую входил белок.Я не отрицаю, что возможны относительно медленные боковые «сдвиги», в результате чего образуется целое _семейство_ родственных белков и кодирующих их генов — со схожими, но отличающимися функциями. Но я против того, чтобы _по_индукции_ объяснять все многообразие белков в одной бактерии к такому боковому марковскому процессу.
Во-первых, потому что белки кардинально различные.
Во-вторых, потому что проблема загоняется в «дела далеких дней», абиогенез, от которого современная биология и эволюционизм открещивается, как может — ну нельзя же, в конце концов, десятки тысяч разнообразных белков и тысячи разнообразных белковых «кирпичиков» -доменов, выводить из одного «протодомена».
Но самое главное, такое универсальное объяснение («боковой», горизонтальный дрейф структуры-функции) противоречит принципу «неуменьшаемой сложности», который развивает биохимих-IDer Бихи, а до него этот вопрос поднимался много раз, и, по сути, этот вопрос является основным в теории систем:
система — это не просто сумма независимых компонентов, это сумма элементов ПЛЮС целостность — интегративное свойство системы, которое отсутствует у искомых элементов.
Вера во всемогущий «горизонтальный дрейф» является, по сути, антисистемной, редукционистской.
Мы верим, что сначала образуется 1%-ная система, затем — 2%-ная итп. Т.е. системное свойство аддитивно -его можно мерять килограммами или процентами.
На самом деле для подавляющего большинства биологических систем,от молекулярных до организменных, имеется довольно жесткое подмножество, системное ядро (а для многих систем все их компоненты являются абсолютно необходимыми). Образоваться такие системы по принципу «первый элемент, затем второй итп.» не могли, а вера в то, что как-то их системы-предки мутировали «боком» — невероятно.
Прекратите обсуждать вероятность ФАКТА, он свершился, и если вообще имеет смысл говорить о вероятностях, то она стопроцентна, как и у любого факта.
«Явно софистическому доказательству Лейбница, что этот мир — лучший из возможных миров, можно со всей серьезностью и искренностью противопоставить доказательство, что этот мир — худший из всех возможных. Ибо возможное — это не то, что нам рисуется в образах фантазии, а то, что действительно может существовать и пребывать. Этот мир устроен именно так, чтобы только кое-как сохраняться; если бы он был хоть немного хуже, он бы вовсе не мог существовать. Следовательно, мир хуже нашего невозможен, так как он не мог бы и существовать, и, следовательно, наш мир — худший из возможных» (Шопенгауэр А. Мир как воля и представление. В 2 т. Т. 2. Мн.: Попурри, 1999. Стр. 735).