Co filogenetyka mówi nam o naukowej niekompletności

Nov 24 2022
Obejmowanie niepewności w nauce i życiu
Studiując biologię na University College London, pierwszym poważnym zadaniem, jakie dostałem, było napisanie eseju na 1500 słów, zatytułowanego „Co drzewa filogenetyczne mogą nam powiedzieć o tym, jak złożona komórka eukariotyczna wyewoluowała z prokariotów?” Zagłębiając się w ten temat, dotarło do mnie, że filogenetyka, dość niszowa technika stosowana w biologii, nie tylko pozwala nam zrozumieć systemy biologiczne, ale ujawnia obszary „pustek naukowych” w wielu dziedzinach nauki. Esej o filogenetyce Dla tych, co zrozumiałe, nie rozumieją tytułu eseju, oto prosty kontekst tego artykułu.

Studiując biologię na University College London, pierwszym poważnym zadaniem, jakie dostałem, było napisanie eseju na 1500 słów, zatytułowanego „Co drzewa filogenetyczne mogą nam powiedzieć o tym, jak złożona komórka eukariotyczna wyewoluowała z prokariotów?” Zagłębiając się w ten temat, dotarło do mnie, że filogenetyka, dość niszowa technika stosowana w biologii, nie tylko pozwala nam zrozumieć systemy biologiczne, ale ujawnia obszary „pustek naukowych” w wielu dziedzinach nauki.

Esej o filogenetyce

Stare drzewo życia, zaczerpnięte z https://en.wikipedia.org/wiki/Tree_of_life_%28biology%29

Dla tych, co zrozumiałe, zdezorientowanych tytułem eseju, oto prosty kontekst tego artykułu. Prokarionty to raczej proste komórki, będące pierwszymi formami życia, jakie istniały na Ziemi. Eukarioty są jednak Boeingami 747 dla papierowych samolotów prokariontów. Wyewoluowały z prokariotów, stając się znacznie bardziej złożone, z wieloma cechami różniącymi się od prokariotów. Patrząc powierzchownie na ich cechy, nie można stwierdzić, że są ze sobą spokrewnieni. Jeśli jednak zajrzysz trochę głębiej, znajdziesz pewne fragmenty ich DNA lub pewne białka, które są podobne, co mówi ci, jak bardzo są spokrewnione te dwie grupy organizmów. Taka jest koncepcja filogenetyki, który stał się użytecznym narzędziem w biologii, zwłaszcza w teorii ewolucji.

W rzeczywistości sprawy niestety nie są takie proste. Musimy jeszcze znaleźć produkty pośrednie w procesie ewolucyjnym, ponieważ prawdopodobnie zostały one pokonane w walce o wyginięcie. Dlatego biolodzy ewolucyjni dążą do ustalenia, w jaki sposób prokarioty zmieniły się tak drastycznie, by stać się eukariontami, porównując prokariota najbliżej spokrewnionego z eukariotami z uniwersalnymi cechami, które posiadają wszystkie eukarioty. Ponieważ jednak porównywane dwa rodzaje organizmów są tak różne, istnieje mnóstwo możliwych mechanizmów tego procesu ewolucyjnego. Zaproponowano wiele, ale żadna nie została naprawdę udowodniona.

Diagram przejścia prokariota do eukariota. Ostatni eukariotyczny wspólny przodek (LECA) jest prymitywnym eukariotem, który posiada wszystkie uniwersalne cechy eukariontów.

Jeśli rzeczywiście nie istnieją już żadne ewolucyjne produkty pośrednie, czy oznacza to, że nigdy tak naprawdę nie dowiemy się, jak powstała złożona komórka eukariotyczna?

Pustka naukowa

Dosłowne przedstawienie naukowej pustki, zaczerpnięte z https://www.iflscience.com/a-giant-hole-in-the-universe-just-what-is-the-botes-void-64689

Luki naukowe, które wydają się nie do wypełnienia, są rzadko spotykane w nauce. Pochodzenie życia, pochodzenie wszechświata i ewolucja eukariontów są tego przykładami. Fascynująco widać to również w uniwersalnym języku matematyki, co trafnie wyjaśnia filmik na Youtube autorstwa Veritasium .

W tym filmie dr Derek Muller mówi o twierdzeniach Gödla o niezupełności , które pokazują, że niemożliwe jest ustalenie kompletnego i spójnego zestawu aksjomatów dla całej matematyki, co prowadzi do tego, że niektórych prawdziwych twierdzeń nigdy nie da się udowodnić.

Biorąc pod uwagę, że w nauce istnieją aksjomaty filozoficzne, w różnych dziedzinach naukowych muszą istnieć pewne teorie i hipotezy, których można i nigdy nie można udowodnić, tworząc naukowe luki opisane powyżej. Jednak naukowcy wciąż upierają się, nie wiedząc, czy problem jest rozwiązywalny.

Ludzie często kojarzą naukę z zasadą „wiedzy” lub „rozumienia”, co czyni naukę spójną i wiarygodną. Na przykład dzięki zrozumieniu fizyki Newtona byliśmy w stanie wymyślić i zbudować niezawodne maszyny, które przynoszą korzyści w naszym codziennym życiu. Z drugiej strony nauka w rzeczywistości wywodzi się z metody naukowej, procesu „dowiadywania się”. Nauka rozkwita w środowisku nieznanego, ponieważ tam dokonuje się jednych z największych odkryć naukowych. Nauka akceptuje fakt, że nigdy nie dowiemy się wszystkiego, ale wciąż próbuje się dowiedzieć i osiągnąć większe wyżyny, stojąc na ramieniu gigantów.

Nauka i religia

Komiks naukowo-religijny, zaczerpnięty z https://www.churchtimes.co.uk/articles/2018/26-october/comment/opinion/there-is-one-thing-that-unites-science-and-faith

Powszechnie przyjmuje się, że nauka i religia to bardzo różne ideologie, które bezpośrednio sobie przeciwstawiają. Często walczyli ze sobą, a zagorzali ateiści i mocno religijni wielbiciele zaciekle dyskutowali ze sobą online i osobiście. Ateiści często używają argumentu, że nauka opiera się na obserwowalnych prawdach o wszechświecie, a zatem ma większą wiarygodność w porównaniu z teoriami teologicznymi. Jednak mając na uwadze niekompletność i niespójność nauki, niekoniecznie musi to być prawda. W rzeczywistości nauka i religia ani nie udowadniają sobie nawzajem, że się mylą, ani nie udowadniają, że mają rację. Choć to banał, we wszechświecie nie ma złych ani dobrych odpowiedzi. Wierz w co chcesz, o ile nie atakujesz innych za ich przekonania ani nie narzucasz im swoich przekonań.

Posiadanie przekonań religijnych ma swoje zalety. Wiara, że ​​istnieje wszechinteligentna istota, która prowadzi cię przez życie i życie pozagrobowe, daje poczucie pewności i stabilności, a także celu. Ta istota działa jak stały filar wsparcia, na którym zawsze można polegać niezależnie od okoliczności. Z drugiej strony wiara w aksjomaty nauki i metody naukowej pozwala czuć się komfortowo w ignorancji, akceptując fakt, że nie wiemy wszystkiego i nigdy nie będziemy wiedzieć wszystkiego. Jednak ciągle zastanawiamy się nad tymi naukowymi pustkami, ponieważ piękne tajemnice nieznanego dają nam siłę, by iść dalej.

Twierdzę, że religia i nauka różnią się nie tym, „co”, ale kierującymi się zasadami. Nikt tak naprawdę nie jest w stanie udowodnić, jak powstał wszechświat lub życie na ziemi, dlatego dyskusja na temat tych koncepcji jest raczej bezcelowa. Jako ateista jestem dumny z tego, że doceniam piękno złożoności i niepewności. Patrzenie na rzeczywistość z naukowego punktu widzenia jest zawsze ekscytujące.

„Religia jest kulturą wiary; nauka jest kulturą wątpliwości”.

— Ryszard Feynman

Myśli końcowe

Cofając się o krok i patrząc na niepewność z szerszej perspektywy, możemy wyciągnąć z niej cenne lekcje. Pierwszym z nich jest znaczenie poczucia pokory w postrzeganiu otaczającego nas świata. Mimo że jesteśmy dominującym gatunkiem na tej planecie, nadal jesteśmy sługami natury i zaledwie maleńkim punkcikiem w otaczającym nas rozległym, nieznanym wszechświecie. Po drugie, gotowość do wyjścia z naszej strefy komfortu i zrobienia wszystkiego, co w naszej mocy, aby rozgryźć różne rzeczy, pojawia się wtedy, gdy jesteśmy w stanie najlepiej poznać zarówno siebie, jak i rzeczy wokół nas.

„Gdzieś coś niesamowitego czeka na odkrycie”.

— Sharon Begley

Okiełznaj swoją wewnętrzną Elsę i nurkuj w nieznane!