科学的不完全性について系統発生学が教えてくれること

Nov 24 2022
科学と人生における不確実性を受け入れる
ユニバーシティ カレッジ ロンドンで生物学を勉強している私に与えられた最初の主要なコースワークは、「複雑な真核細胞が原核生物からどのように進化したかについて系統樹は何を教えてくれるのか?」というタイトルの 1500 語のエッセイを書くことでした。このトピックを読んでいるうちに、生物学で使用されるかなりニッチな技術である系統発生学は、生物学的システムを理解できるようにするだけでなく、科学の多くの分野で「科学的空白」の領域を明らかにすることに気づきました。系統発生学についてのエッセイ エッセイのタイトルについて理解できないほど混乱している人のために、この記事の簡単な背景をいくつか示します。

ユニバーシティ カレッジ ロンドンで生物学を勉強している私に与えられた最初の主要なコースワークは、「複雑な真核細胞が原核生物からどのように進化したかについて系統樹は何を教えてくれるのか?」というタイトルの 1500 語のエッセイを書くことでした。このトピックを読んでいるうちに、生物学で使用されるかなりニッチな技術である系統発生学は、生物学的システムを理解できるようにするだけでなく、科学の多くの分野で「科学的空白」の領域を明らかにすることに気づきました。

系統発生学についてのエッセイ

https://en.wikipedia.org/wiki/Tree_of_life_%28biology%29 から取得した古い生命の木

エッセイのタイトルについて当然のことながら混乱している人のために、この記事の簡単なコンテキストを次に示します。原核生物はかなり単純な細胞であり、地球上に存在した最初の生命体です。しかし、真核生物は、原核生物の紙飛行機に対するボーイング 747 です。それらは原核生物から進化し、より複雑になり、原核生物とは異なる多くの機能を備えています。それらの特徴を表面的に見ただけでは、それらが関連しているとは言えませんでした。しかし、もう少し詳しく見てみると、DNA の特定の部分や類似した特定のタンパク質が見つかり、2 つのグループの生物がどのように関連しているかがわかります。これが系統発生学の背後にある概念です、これは生物学、特に進化論において有用なツールとなっています。

現実には、残念ながら物事はそれほど単純ではありません。進化の過程で中間体はまだ見つかっていません。したがって、進化生物学者は、真核生物に最も密接に関連する原核生物をすべての真核生物が持つ普遍的な特徴と比較することにより、原核生物がどのように劇的に変化して真核生物になったのかを解明することを目指しています. ただし、比較対象の 2 種類の生物は非常に異なるため、この進化プロセスには多数のメカニズムが考えられます。多くが提案されていますが、実際に証明されたものはありません。

原核生物から真核生物への移行の図。真核生物の最後の共通祖先 (LECA) は、真核生物の普遍的な特徴をすべて備えた原始真核生物です。

現存する進化の中間体がもはや存在しないとすれば、複雑な真核細胞がどのようにしてできたのかを真に知ることは決してないということでしょうか?

科学の虚無

https://www.iflscience.com/a-giant-hole-in-the-universe-just-what-is-the-botes-void-64689 から取得した科学的虚空の文字通りの表現

一見埋めることのできない科学的な空白が、科学の中にまばらに散らばっています。生命の起源、宇宙の起源、真核生物の進化がその例です。興味深いことに、これは数学の普遍的な言語でも見られます。これは、Veritasiumによって作成された Youtube ビデオで適切に説明されています。

このビデオでは、Derek Muller 博士がゲーデルの不完全性定理について語っています。これは、すべての数学に対して完全で一貫した一連の公理を確立することは不可能であることを示しています。

科学に哲学的公理が存在することを考えると、さまざまな科学分野には、証明できる、または証明できない特定の理論や仮説が必ず存在し、上記の科学的空白を生み出します。それでも、科学者たちは、問題が解決可能かどうかを知らずに、固執し続けています。

人々はしばしば科学を「知る」または「理解する」という原則と関連付けます。これが科学の一貫性と信頼性を高めています。たとえば、ニュートン物理学を理解することで、日常生活に役立つ信頼性の高い機械を考案して構築することができました。一方、科学は実際には科学的方法、つまり「発見する」プロセスから派生しています。科学は未知の環境で繁栄します。未知の環境で最大の科学的発見が行われるからです。科学は、私たちがすべてを知ることは決してできないことを受け入れていますが、巨人の肩の上に立って、より高い高みに到達しようとしています.

科学と宗教

https://www.churchtimes.co.uk/articles/2018/26-october/comment/opinion/there-is-one-thing-that-unites-science-and-faith からの科学と宗教のコミック

科学と宗教は大きく異なるイデオロギーであり、真っ向から対立するというのは共通の見方です。彼らは一般的にお互いに対立しており、頑固な無神論者と強い宗教的信者がオンラインで、そして直接会って激しく議論しています. 無神論者は、科学は宇宙の観測可能な真実に依存しているため、神学的理論と比較してより信頼性が高いという議論をしばしば使用します。しかし、科学の不完全性と矛盾を念頭に置くと、これは必ずしも真実ではないかもしれません. 実際、科学と宗教は、お互いが間違っていることも、自分自身が正しいことも証明していません。決まり文句ですが、宇宙には間違った答えも正しい答えもありません。他の人の信念を攻撃したり、自分の信念をしつこく押し付けたりしない限り、自分が望むものを信じてください。

宗教的信念を持つことには利点があります。人生を通してあなたを死後の世界に導く全知的な存在が存在すると信じることは、目的だけでなく、安心感と安定感をもたらします. その存在は、状況に関係なく常に頼ることができる一貫したサポートの柱として機能します. 一方、科学の公理と科学的方法を信じると、私たちがすべてを知っているわけではなく、すべてを知ることは決してないという事実を受け入れることで、無知であっても快適に過ごすことができます。それでも、未知の美しい謎が私たちに前進し続ける力を与えてくれるので、私たちは常にこれらの科学的空虚について熟考しています.

私は、宗教と科学の違いは「何を」ではなく、その背後にある指針となる原則にあると主張します。宇宙や地球上の生命がどのように誕生したかを真に明確に証明できる人はいないため、これらの概念について議論することはむしろ無意味です. 無神論者として、私は複雑さと不確実性の美しさを評価することに誇りを持っています. 科学的な観点から現実を見るのはいつもとてもエキサイティングです。

「宗教は信仰の文化です。科学は疑いの文化です。」

— リチャード・ファインマン

最後に

一歩下がって、不確実性をより広い視点から見ると、そこから得られる貴重な教訓があります。1つ目は、周囲の世界を知覚する際に謙虚な気持ちを持つことの重要性です。私たちはこの地球上で優勢な種ですが、それでも自然のしもべであり、私たちの周りの広大な未知の宇宙のほんの小さな一片です. 第二に、自分のコンフォートゾーンから出て、最善を尽くして物事を理解しようとする意欲は、自分自身と自分の周りの物事の両方について最もよく学ぶことができるときです.

「どこかで、驚くべき何かが知られるのを待っています。」

— シャロン・ベグリー

内なるエルサを利用して、未知の世界に飛び込みましょう!