Môžu mutácie vytvárať nové informácie?

Mutácie, biologická informácia a jej úloha v evolúcii: Kreacionistický pohľad vs. evolučná teória

Mutácie sú kľúčovou témou v diskusiách medzi evolucionistami a kreacionistami. Evolucionisti považujú zmeny v genóme za dôkaz rozsiahlej a dlhotrvajúcej evolúcie. Tvrdia, že tento proces je sprevádzaný vznikom novej informácie v genóme, čo podľa niektorých predstavuje dôkaz o existencii novej biologickej informácie. Kreacionisti však tvrdia, že mutácie nedokážu vytvárať nové genetické informácie, ale vedú skôr k poškodeniu alebo degenerácii. Práve tento rozpor spustil mnohé diskusie, kde často dochádza k nejasnostiam v základných pojmoch ako mutácia a biologická informácia.

Evolučná teória predpokladá schopnosť vytvárať nové informácie z pôvodného „šumu“, čo však nie je jednoduché tvrdenie v kontexte genetiky – tá je extrémne komplexná. Genóm totiž funguje minimálne v štyroch rozmeroch a akékoľvek biochemické zmeny sú prísne regulované. Možno niektoré mutácie naozaj dokážu vytvoriť určitú mieru novej informácie, ale pre vysvetlenie evolúcie živých organizmov na Zemi takéto mutácie nestačia.

Príkladom môžu byť mutácie v genóme, ktoré spôsobujú zmeny vo fenotype, ako napríklad poškodenie peria u andulky vlnkovanej. Takáto mutácia vedie k morfologickej zmene (napríklad výzor podobný páperovej guli), no ide o vnútrodruhovú zmenu, nie o vznik úplne novej informácie. Vnútrodruhová variabilita je teda výsledkom zmien, ktoré sa odohrávajú v rámci daného druhu, nie však podľa predstavy evolučnej teórie, že vznikajú úplne nové funkcie alebo genetické zariadenia.

Niektorí kreacionisti sa držia frázy: „mutácie nie sú schopné vytvárať nové informácie“ ako mantry. Tento postoj evolucionisti často spochybňujú, pričom však ignorujú komplexnosť genómu. Ak je genóm naplánovaný a implementovaný v štyroch rozmeroch s presnými algoritmami, potom zmeny v ňom pôsobia komplexne a cielene – čo stojí v protiklade k náhodnej evolúcii.

Biologická informácia: Evolúcia, genetika a Boží plán stvorenia

V diskusiách medzi evolucionistami a kreacionistami často vzniká otázka, kde presne hľadať biologickú informáciu. Mnohí, vrátane odborníkov, považujú za základ biologickej informácie DNA – genóm. Hoci je v DNA naozaj obrovské množstvo informácií, nie je to celá pravda. Podľa niektorých teórií sa časť biologickej informácie nenachádza priamo v DNA, ale je zabudovaná už v prvých stvorených organizmoch – v ich bunkovej architektúre a štruktúrach, ktoré od začiatku vložil inteligentný dizajn.

Bunkové štruktúry – vrátane bunkovej steny, jadra a ďalších subcelulárnych komponentov – nevznikli len na základe genetických inštrukcií DNA. Boli vytvárané súbežne, čo ukazuje, že každá časť biológie funguje komplexne vo vzájomnej interakcii. Znamená to, že biologická informácia nie je len v genóme – je to dynamický súbor informácií rozmiestnený v rôznych oblastiach organizmu. Tento pohľad zásadne mení diskusiu o biologickej evolúcii a poukazuje na roli inteligentného dizajnu.

Táto perspektíva naráža na kľúčový problém: je veľmi ťažké predpokladať, že taký zložitý systém mohol vzniknúť iba náhodnými procesmi, bez plánu alebo zámeru. Ak sa na túto otázku pozrieme širšie, vidíme, že evolúcia genómov nie je celkom oddelená od schopnosti organizmov vytvárať zložité biologické štruktúry.

Z pohľadu kresťanského kreacionizmu vyvstáva dôležitá myšlienka, že Boh stvoril druhy v stave potenciálu neustáleho vývoja. Vývoj genómov teda nie je statický – môžu v ňom prebiehať zmeny, ktoré zapadajú do Božieho plánu, pričom ich nie je možné plne vysvetliť náhodným výberom. Pokiaľ ide o genetické algoritmy, dajú sa načrtnúť tri hlavné postuláty, ktoré môžu rozšíriť diskusiu medzi kreacionizmom a evolúciou:

• Boh neobmedzil tvorivý proces na statické druhy ani statické genómy.
• Boh mohol vložiť do života inteligentné genetické algoritmy, ktoré umožňujú zmeny a vývoj genómov.
• Boh stvoril komprimované informácie, ktoré sa môžu postupne „rozbaliť“ a vytvárať nové biologické znaky – tieto zmeny však môžu byť zamieňané za vznik úplne novej informácie.

Čo je to mutácia?

V genetike sa často stretávame s pojmom mutácia, ktorý označuje zmenu v sekvencii DNA. Mutácie môžu byť škodlivé (spôsobujú genetické poruchy), alebo prínosné (vedú k novým, adaptívnym vlastnostiam). Všetky mutačné javy však majú spoločné, že ide o zmenu sekvencie genómu, ktorý sa skladá z párov báz.

Medzi najčastejšie typy mutácií patria jednoduché zmeny, ako je záměna jedného „písmena“ DNA (napríklad C za T), vloženie nových písmen (inzercia) alebo odstránenie písmen (delecia). Hoci tieto zmeny nie sú dramatické, tvorí väčšinu známych mutácií. Existujú však aj komplexnejšie mutácie – napríklad zdvojenie alebo vypustenie celých génov, či inverzie (zmena poradia génov v chromozóme).

Mutácie však nie sú jediným zdrojom genetickej variability medzi ľuďmi. Veľké množstvo genetických odchýlok môže naznačovať, že časť našich genetických variácií je naplánovaná. Aj preto sú si ľudia v niektorých aspektoch geneticky veľmi podobní – toto môže byť výsledkom plánovanej variability v pôvodných stvorených ľudských druhoch. Historické správy, ako príbeh Adama a Evy, naznačujú, že boli stvorení s bohatým rozsahom genetických variácií. Táto variabilita bola prítomná aj v arche, a neskôr aj v babylonskej populácii po potope a zmätku jazykov.

Je dôležité rozlišovať medzi mutáciami a plánovanými variáciami. Niektoré genetické zmeny, ako delecie (odstránenie častí DNA), môžu ukazovať na negatívne dôsledky v priebehu času – rozpad genómu. Delecie, ktoré tvoria viac ako 90 % zmien medzi ľudskými populáciami, nepatria do plánovanej evolúcie, ale sú dôsledkom erózie genetickej informácie. Podobne inzertné mutácie (asi 1/3 zmien) môžu poukazovať na skreslenie genetickej informácie.

Pri pohľade na genetickú rozdielnosť ľudských subpopulácií po svete rozsiahle delecie jasne ukazujú na genetickú eróziu a rozpad. Tento proces môže byť príkladom rýchleho rozkladu genómu v dôsledku mutácií, ktoré nie sú prínosné pre dlhodobé prežitie.

Čo je to gén?

Technicky vzaté je gén špecifická sekvencia DNA, ktorá kóduje bielkovinu. Toto je klasická definícia, no dnes už vieme, že skutočnosť je omnoho komplexnejšia. Moderná genetika ukázala, že k tvorbe bielkovín sa často využívajú rôzne časti viacerých génov v rozmanitých kombináciách. Preto je dnes pojem „gén“ omnoho nejasnejší a jeho definícia bola prehodnotená.

V súčasnosti sa pojem gén používa najčastejšie v dvoch základných významoch:

• Kúsok DNA, ktorý kóduje bielkovinu (klasická definícia).
• Znak – teda dedičná vlastnosť alebo charakteristika, ktorú daný gén ovplyvňuje.

Tento rozdiel je veľmi dôležitý a je potrebné ho brať do úvahy pri diskusii o genetike. Moderný výskum nielen rozširuje naše chápanie génov, ale odhaľuje aj ich zložitejšie funkcie a interakcie, než sa pôvodne predpokladalo.

Čo je to informácia?

Otázka „Čo je to informácia?“ je zásadným bodom celej diskusie o genetike, evolúcii a biológii. Hoci pojem informácia používajú vedci veľmi často, jej presná definícia je zložitá a závisí od kontextu. V genetike a evolúcii sa často stretávame s pojmom Shannonova informácia – štatistický koncept, ktorý vytvoril americký matematik Claude Elwood Shannon v polovici 20. storočia. Shannonov prístup sa používa na meranie množstva dát, ktoré môžu byť prenesené rádiom alebo drôtom. Dôležité však je, že Shannonova informácia sa nedá priamo aplikovať na biologickú informáciu.

Typickým príkladom rozdielu je porovnanie vázy a kôpky piesku. Krásna, brúsená váza je výsledkom zámerného dizajnu a má špecifickú usporiadanú štruktúru, ktorú len ťažko vystihneme štatistikou. Ak však vázu rozbijeme, vznikne kôpka piesku, ktorú môžeme popísať štatistickými hodnotami (napr. priemernou hmotnosťou zrniek piesku). Čo je však skutočne „viac informované“ – dizajn vázy alebo náhodný rozpad na piesok? Všetko závisí od toho, akú definíciu informácie použijeme.

Pre biologické pochopenie informácie je tento rozdiel kľúčový. Biologická informácia zahŕňa úmyselný dizajn a štruktúrované usporiadanie, ktoré nemožno jednoducho vyjadriť iba štatistikou alebo náhodnými zmenami, ako to robí Shannonova definícia.

Diskusia o definícii a kvantifikácii biologických informácií

Diskusia o tom, ako definovať a kvantifikovať biologickú informáciu, je veľmi zložitá, pretože biológiu nemožno jednoducho preložiť do čísel. Použitie štandardných metód, ktoré sa bežne využívajú v iných oblastiach (napríklad Zemanského prístup k informácii), nemôže spoľahlivo vysvetliť špecifiká biologických informácií. Pokusy kvantifikovať biologické procesy len čisto matematicky môžu viesť k nezmyselným záverom – napríklad k chybnému porovnávaniu rýchlosti chemických reakcií katalyzovaných enzýmami bez zohľadnenia pôvodnej biologickej informácie, ktorá je nevyhnutná na vznik týchto enzýmov.

Porozumenie biologickej informácie je však zásadné pre diskusiu o mutáciách a ich úlohe v tvorbe novej informácie. Aj keď je presná kvantifikácia informácií v biológii náročná, viacerí priekopníci (ako Werner Gitt a ďalší autori) tento problém podrobne analyzovali. Na základe ich výskumov môžeme vychádzať z definície, že informácia je „kódované posolstvo, ktoré pomocou symbolov prenáša očakávanú činnosť a zamýšľaný účel“.

Táto definícia ukazuje, že biologická informácia nie je len náhodným sledom báz v DNA, ale je neoddeliteľne spojená so špecifickým zámerom a plánom, ktorý bol zakódovaný už na začiatku života.

„Informácia je prítomná všade tam, kde v systéme pozorujeme všetkých nasledujúcich päť hierarchických rovín: štatistika, vetná skladba, sémantika, pragmatika a apobetika.“ (Werner Gitt)

Aj keď táto definícia nie je ideálna pre všetky typy biologickej informácie, Gittov prístup sa dá veľmi dobre použiť pri diskusii o možných zmenách v genetických informáciách – teda hlavnej téme tohto článku.

Zmena druhov a genómu: Evolučná dynamika a inteligentný dizajn

Boh neobmedzil stvorenie na statické genómy ani nemenné druhy. Aj keď Darwin spochybňoval predstavu, že Boh stvoril všetky druhy v ich dnešnej podobe, Biblia nikdy netvrdila, že druhy musia byť nemenné. Tento koncept pochádza skôr z Aristotelovej filozofie a až neskôr bol upravený – dnes väčšina kreacionistov uznáva, že druhy sa môžu vyvíjať, hoci nie bez hraníc. Zaujímavosťou je, že kreacionisti boli medzi prvými, ktorí tvrdili, že druhy sa môžu meniť – ešte pred Darwinovou teóriou evolúcie.

Kľúčová otázka je: Ak môžu druhy evolvovať, čo to znamená pre evolúciu ich genómov? Genóm nie je statický. Množstvo štúdií (napr. Alex Williams, Peter Borger) sa venuje práve dynamike genómu.

Evolúcia genómu je podporovaná celým spektrom mechanizmov – od homologického crossing-overu, cez pohyblivé gény (retrotranspozóny), až po mutácie. Genómová flexibilita nie je náhodou, ale vlastnosťou života, ktorú Boh v rámci inteligentného dizajnu zakotvil. Génová architektúra je navrhnutá tak, aby umožňovala adaptabilitu. Transpozóny, retrotranspozóny a mutácie ukazujú na aktívnu modifikáciu genetického materiálu, ktorá vedie k variabilite a tvorí základ evolučných zmien.

Peter Borger predstavil koncept VIGE (Variation-inducing genetic elements) – genetické prvky vnášajúce do genómu premenlivosť. Tieto moduly boli podľa Borgera inteligentne navrhnuté a vložené do genómov, aby umožňovali flexibilitu a adaptabilitu živých organizmov.

Medzi najvýznamnejšie mechanizmy patrí homologický crossing-over – počas meiózy dochádza k výmene častí chromatíd medzi homologickými chromozómami, čo vedie k novej kombinácii dedičných vlastností a zvyšuje genetickú rozmanitosť. Ďalším zásadným mechanizmom sú transpozóny – pohyblivé sekvencie DNA, ktoré sa môžu premiestniť na iné miesto v genóme. Tým vznikajú nové kombinácie a mutácie, ktoré môžu ovplyvniť organizmus. Existujú dva hlavné typy transpozónov:

• Retrotranspozóny – po prepise do RNA sa späť prepisujú do DNA a vkladajú sa na nové miesto v genóme.
• Transpozóny triedy II – pohybujú sa priamo na úrovni DNA cez enzým transpozázu (vystrihnutie a opätovné vloženie).

Z genetického hľadiska je zaujímavé, že transpozóny môžu zväčšovať objem DNA a rozširovať genóm. Hrajú dôležitú úlohu aj v genovom inžinierstve, kde sa využívajú na modifikáciu genetickej informácie.

Inteligentne navrhnuté mutácie: Kreacionistický pohľad na zmeny genómu

Kreacionisti v rámci vedeckej diskusie zastávajú názor, že genómy nie sú statické a sekvencie DNA sa môžu meniť v čase. Tieto zmeny však nemusia byť vždy čisto náhodné, ako predpokladá klasická evolučná teória. Kreacionistickí vedci tvrdia, že niektoré genetické zmeny sú riadené genetickými algoritmami, ktoré sú priamo zabudované do genómov živých organizmov.

Podľa kreacionistického pohľadu, zmeny môžu vyzerať náhodne, no vo veľkej miere ich riadia inteligentne navrhnuté algoritmy, ktorých účelom je umožniť variabilitu a adaptáciu druhov. Tento koncept predpokladá, že niektoré zmeny DNA sú dopredu naplánované a majú štruktúrovaný charakter. To vyvoláva otázku: Ako máme definovať mutácie, keď sú riadené inteligentným dizajnom? Sú to mutácie v zmysle náhodných udalostí, alebo ide skôr o účelovo riadené zmeny DNA?

Dôkazy naznačujú, že niektoré mutácie sa môžu opakovať na rovnakých miestach v genóme. To podporuje teóriu, že v samotnom genóme existujú mechanizmy, ktoré určité mutácie riadia alebo dokonca opakujú. Tento fenomén ukazuje na genomické mechanizmy, ktoré nie sú čisto náhodné, ale kontrolované, teda zmeny DNA nie sú vždy výsledkom náhody.

Ako teda pomenovať procesy, ktoré sú riadené inteligentnými faktormi a umožňujú genetickú variabilitu? Mali by sa označovať ako mutácie v klasickom zmysle slova, alebo potrebujeme nový termín, ktorý by odrážal ich účelovo navrhnutý charakter? Vo vedeckej debate o mutáciách DNA stále prebieha diskusia o ich pôvode. Okrem známych náhodných mutácií, ktoré vznikajú chybami v replikácii alebo opravách DNA, sa dnes uvažuje aj o možnosti, že niektoré mutácie nie sú náhodné. Kreacionisti vychádzajú z dôkazov, že niektoré DNA zmeny sú riadené vnútornými genetickými mechanizmami.

Príkladom je delečná mutácia v pozícii 97 v pseudogéne GULO u viacerých druhov, ktorá býva prezentovaná ako silný dôkaz spoločného pôvodu ľudí a veľkých opíc (populárny argument evolucionistov). Pri podrobnej analýze však niektoré výskumy naznačujú, že tieto mutácie nemusia byť náhodné, čo spochybňuje silu argumentu o spoločnom pôvode a poukazuje na možnosť inteligentne navrhnutých mechanizmov riadenia mutácií.

Ak chceme v budúcnosti skúmať genetické zmeny, je nevyhnutné brať do úvahy nielen náhodné mutácie, ale aj možnosť riadených, inteligentne navrhnutých zmien, ktoré sa môžu prejaviť ako štruktúrovaná variabilita.

Ako Mutácie, Variácie a Homologická Rekombinácia ovplyvňujú ľudský genóm

V ľudskom genóme môže byť uložené veľké množstvo informácií v komprimovanej, skrytej forme. Keď je táto informácia odkrytá alebo dekódovaná, nedá sa použiť ako dôkaz pre evolúciu, pretože už bola prítomná v genóme od začiatku.

Predstav si informácie, ktoré Boh vložil do Adama a Evy. Evolucionista považuje akúkoľvek odlišnosť v DNA za výsledok mutácie, ale Boh mohol vložiť významnú naplánovanú variabilitu priamo do Adama a Evy. V ľudskom genóme existujú milióny miest, kde sa ľudia líšia jeden od druhého – a väčšina týchto variácií je spoločná pre všetky populácie. Väčšina týchto variabilných miest má dve bežné verzie (A/G, T/C, atď.). Práve tieto alternatívy mohli byť Bohom zámerne zakódované už pri stvorení človeka – nejde teda o mutácie!

Zabudované alternatívy v genóme, ktoré Boh vložil do Adama a Evy, sa časom „rozbaľujú“, a v tomto procese môžu vzniknúť nové znaky (vrátane mnohých dobrých, ktoré tu predtým neboli). Ako to funguje? Jedným zo spôsobov je proces zvaný homologická rekombinácia. Ľudia majú dve sady chromozómov. Povedzme, že časť chromozómu #1 od Adama je „GGGGGGGGGG“ a kóduje niečo zelené. Druhá kópia chromozómu je „bbbbbbbbbb“ a kóduje niečo modré, ale modrá je recesívna. Ak má človek aspoň jednu kópiu s G, bude mať zelený znak, ak má dve s b, bude modrý. V počiatočnej populácii bude väčšina zelených, menšina modrých.

Ako vznikajú nové znaky? Homologické chromozómy sa počas tvorby pohlavných buniek rekombinujú v procese zvanom crossing-over. Ak dôjde k crossing-overu v strede sekvencie, môže vzniknúť „GGGGGbbbbb“, čo vytvára nachovú vlastnosť – niečo celkom nové, čo tu predtým nebolo. Táto zmena vznikla zmenou v sekvencii DNA, a často nie je možné odlíšiť, či išlo o mutáciu alebo o rekombináciu, kým nesekvenujeme daný úsek DNA.

Takto môžu vzniknúť novinky vďaka homologickej rekombinácii (často zjednodušene označované ako „nové gény“). Nejde o mutáciu. Rekombinácia je súčasť inteligentne naplánovaného genómu – obvykle len privádza k výrazu informácie, ktoré do genómu vložil Mistr Dizajnér (Boh). Môže tiež „zapnúť“ nové kombinácie plánovaných variácií a mutácií. Rekombinácia neprebieha náhodne, a preto existuje limit na množstvo nových znakov, ktoré môžu takto vzniknúť.

Zlé príklady používané evolucionistami: Adaptívna imunita

Jedným z často uvádzaných príkladov zo strany evolucionistov je adaptívna imunita. Tvrdia, že ide o dôkaz tvorby „nových“ génov alebo znakov mutáciami. V skutočnosti však v adaptívnej imunite dochádza ku kontrolovaným zmenám v poradí určitej skupiny génov, ktoré vedú k vzniku nových protilátok – teda k odpovedi na antigény, s ktorými sa organizmus nikdy predtým nestretol.

Proces adaptívnej imunity využíva modulárne DNA sekvencie a veľmi prepracovaný mechanizmus na „dešifrovanie“ a skladanie rôznych variant protilátok. Tento systém umožňuje vytvoriť obrovské množstvo variant už vopred existujúcich „stavebných blokov“ – modulov DNA. Výsledkom je rýchla adaptácia na nové hrozby, ale nejde o mutácie v pravom slova zmysle, ani o skutočne „nové“ gény vytvorené evolučným mechanizmom.

Adaptívna imunita je práve naopak špičkovým príkladom inteligentného dizajnu.

• Zmeny prebiehajú kontrolovane, iba v úzkom okruhu špecifických génov patriacich k imunitnému systému
• Tieto zmeny nie sú dedičné (neprenášajú sa na ďalšie generácie)

Preto sa v prípade adaptívnej imunity nepotvrdzuje evolučný mechanizmus vzniku nových dedičných znakov. Ide skôr o dôkaz existencie komplexného, cielene navrhnutého systému, ktorý umožňuje rýchlu reakciu na meniace sa podmienky – a nie o dôkaz neobmedzenej evolučnej tvorby nových génov mutáciami.

Génové duplikácie: Kritický pohľad na „evolučný motor“

Génové duplikácie sú často prezentované ako mechanizmus generujúci „nové“ informácie a poháňajúci evolúciu. Podstata tohto argumentu je nasledovná: dôjde k zdvojeniu génu (rôznymi spôsobmi), jeho vypnutiu mutáciou, postupnej akumulácii ďalších mutácií, následne k jeho opätovnému zapnutiu ďalšou mutáciou – a zrazu tu máme údajne novú funkciu.

Zásadné otázky však zostávajú nezodpovedané:

• Aký je reálny podiel potrebných duplikácií v genóme?
• Koľko neaktívnych duplikovaných génov by sa malo očakávať v typickom genóme?
• Aké je optimálne tempo ich „zapínania“ a „vypínania“?
• Aká je pravdepodobnosť, že sa v neaktívnom (umlčanom) géne vyvinie nová, užitočná funkcia?
• Ako bude táto nová funkcia integrovaná do už zložitého systému organizmu?
• Ako rýchlo sa „odpadová“ umlčaná DNA stratí pôsobením genetického driftu či selekcie?

Matematické modely sa pokúšali tieto otázky riešiť, no narazili na val nepravdepodobnosti – a to aj pri veľmi jednoduchých zmenách. Michael Behe vo svojej knihe „Hranice evoluce“ analyzuje tieto limity detailne. V skutočnosti sú génové delecie (strata génov) a mutácie spojené so stratou funkcie u užitočných génov prekvapivo časté. Prečo by mal deaktivovaný gén „čakať“ milióny rokov na extrémne nepravdepodobnú novú funkciu?

Situácia je ešte zložitejšia – celkový efekt génu často závisí na jeho počte v organizme. Príliš veľa kópií môže viesť k nerovnováhe a chorobám (napríklad trisómia, Downov syndróm). Zmena počtu kópií génu je síce zmena informácie, no väčšinou nepridáva informáciu v zmysle vzniku niečoho nového, len mení existujúcu variabilitu. (Všimni si, že nejde o „pridanie“, ale o „zmenu“ informácie.) Aj keď by vznikla nová funkcia, takmer určite bude len variantom starej – niečo ako nový, ale podobný katalytický produkt starého enzýmu.

Nové funkcie vzniknuté duplikáciou nie sú nemožné, ale ich pravdepodobnosť je extrémne nízka, a s každým ďalším krokom potrebným k funkčnej zmene táto pravdepodobnosť klesá ešte rýchlejšie.

Degradovaná informácia v genetike a otázka skutočného prírastku biologickej informácie

V evolucionistickej literatúre často nájdeme argumenty, kde je genová degradácia prezentovaná ako dôkaz prírastku informácie v priebehu času. Príklady zahŕňajú srbkovitú anémiu (ktorá spôsobuje odolnosť voči malárii tým, že deformuje molekuly hemoglobínu), aeróbnu digesciu citrátov baktériami (čo znamená stratu kontroly nad normálnou anaeróbnou digesciou citrátov) a požíranie nylonu baktériami (čo znamená stratu substrátovej špecificity u jedného enzýmu na plasmide). Vo všetkých týchto prípadoch dochádza k rozpadu existujúcej informácie, a preto nejde o dôkaz skutočného prírastku biologickej zložitosti v čase.

Odolnosť baktérií voči antibiotikám

Táto téma je tak často diskutovaná, že sa možno pýtať, či má zmysel sa k nej ešte vracať. Avšak evolucionisti sa k nej neustále vracajú, preto je užitočné ju objasniť. Odolnosť voči antibiotikám zvyčajne vzniká stratou alebo poškodením pôvodnej funkcie (napr. strata transportných proteínov, zmena cieľa antibiotika, strata regulácie), čo nie je prírastok, ale degradácia genetickej informácie.

Analýza konceptu „prínosných“ mutácií vo všeobecnosti

Evolúcia vyžaduje prínosné mutácie (GOF – gain-of-function, čiže zisk funkcie). Evolucionisti však majú veľký problém uviesť skutočne presvedčivé príklady. Medzi často uvádzané patrí adaptívna imunita, homológna rekombinácia, odolnosť baktérií voči antibiotikám či srbkovitá anémia u ľudí. Ako však už bolo vysvetlené, žiaden z týchto príkladov nespĺňa požiadavky skutočného GOF – v skutočnosti väčšina ide o stratu alebo narušenie pôvodnej funkcie.

Všeobecný nedostatok príkladov (aj teoretických) skutočných prírastkov nových funkcií je silným svedectvom proti platnosti evolučnej teórie.

Jadro sporu: Evolúcia nových funkcií a hranice biologickej komplexity

Vývoj nových funkcií je hlavným jadrom sporu medzi evolucionistami a kreacionistami. Evolucionisti hľadajú dôkaz, že náhodné mutácie a prírodný výber dokážu vytvoriť radikálne nové funkcie – nie iba drobné zmeny, ale ohromujúce a ultrasofistikované procesy. Napríklad, ako sa nejaký organizmus prvýkrát „naučil“ premieňať cukry na energiu, iný zase využívať slnečné svetlo na syntézu cukrov (fotosyntéza), ďalší dokáže premeniť svetlo na zmysluplný obraz v mozgu.

Toto nie sú jednoduché úlohy, ale nádherne zložité procesy, ktoré vyžadujú mnoho krokov a presnú koordináciu. Funkcie, ktoré závisia od kruhových alebo ultrasložitých dráh, budú z evolučného pohľadu pravdepodobne odstránené (napríklad deleciou nefunkčnej DNA), ešte skôr, ako sa môžu rozvinúť do skutočne fungujúceho systému. Tvorba bielkovín alebo enzýmov, ktoré nemajú okamžitý význam, je pre bunku stratou cenných zdrojov. Často sa teda opakuje „paradox sliepky a vajca“ – čo muselo byť skôr, aby niečo mohlo fungovať?

Príkladom je ATP syntáza – molekulárny nanostrojek, ktorý je nevyhnutný pre život. Čo vzniklo skôr:

• ATP syntáza samotná, alebo
• bielkoviny a RNA stroje, ktoré čerpajú energiu z ATP na výrobu ďalších ATP syntáz?

Základné procesy, na ktorých závisí každý život, nie je možné získať postupnou úpravou preexistujúcich systémov. Aby mohla evolúcia fungovať, tieto procesy by sa museli „vynoriť z ničoho“ – byť hneď plne funkčné, zladené s ostatnými procesmi a okamžite použiteľné. Bez toho by bunka alebo organizmus neprežil, a teda by sa zmena nezachovala.

Otázka novej informácie: Špeciálna verzus všeobecná teória

Evolúcia si nevyžaduje iba zduplikovanie génu a jeho využitie ako zdroja novej funkcie, pretože tento koncept nedokáže vysvetliť radikálnu prestavbu viacerých funkcií naraz. Genové duplikácie tak nedokážu odpovedať na základné otázky evolučnej histórie. Podobne žiadny z bežných typov mutácií (náhodné zmeny „písmen“, inverzie, delecie a pod.) nemá schopnosť splniť úlohy, ktoré by pre vznik nových zložitých funkcií evolúcia potrebovala.

Darwin vo svojom diele O pôvode druhov oddelil návnadu od prúta – vytvoril totiž dve odlišné teórie, to, čo spolu s Kerkutom nazývame špeciálnou a všeobecnou teóriou evolúcie. Darwin sa veľmi snažil dokázať, že druhy sa môžu meniť – to bola jeho špeciálna teória evolúcie, ktorá však nebola nová, pretože podobné predstavy mali už pred ním aj viacerí kreacionisti. Trvalo mu dlho, kým to pochopil, ale nakoniec napísal:

„… nevidím žiadne obmedzenie pre rozsah zmien… ktoré môžu nastať v priebehu dlhých vekov vďaka selekčnej kapacite prírody.“

Kľúčová otázka, či mutácie môžu vytvárať novú informáciu, je vlastne hľadaním mosta medzi špeciálnou a všeobecnou teóriou evolúcie. Darwinova všeobecná teória totiž zlyhala v tom, že nevedela vysvetliť mechanizmus vzniku nových komplexných zmien. O podstatných mechanizmoch, ktoré by to všetko riadili (a ktoré budú objavené až oveľa neskôr), nemal ani tušenie.

Ak použijeme modernú analógiu, je to, ako keby ste tvrdili, že malé, náhodné zmeny v zložitom počítačovom programe môžu vytvárať úplne nové softvérové moduly – a to bez toho, aby sa celý systém zrútil. Preto otázka, či mutácie môžu vytvárať novú informáciu, je v skutočnosti hľadaním spojenia medzi pozorovanou variabilitou druhov (špeciálna teória) a vznikom všetkých foriem života z jedného spoločného predka (všeobecná teória).

Áno, u existujúcich druhov naozaj pozorujeme mutácie. Avšak tieto mutácie nemôžu slúžiť ako dostatočné vysvetlenie pre vznik samotných druhov – ide o dva celkom samostatné procesy.

Problém metainformácie – tajomstvo skrytej organizácie života

Musíme zabudnúť na naivnú predstavu, že rozumieme genómu len preto, že poznáme sekvencie jeho lineárneho reťazca DNA. V skutočnosti poznáme iba prvý rozmer z najmenej štyroch, v ktorých genóm operuje:

• Jednorozmerný – lineárny reťazec písmen DNA
• Dvojrozmerné interakcie medzi časťami reťazca, priamo alebo cez RNA/bielkoviny
• Trojrozmerná štruktúra DNA v jadre bunky
• Zmeny všetkých týchto rozmerov v čase

V genóme je uložené obrovské množstvo informácií, ktorým ešte stále nerozumieme – vrátane simultánne sa prekrývajúcich kódov. Evolucionisti pri otázke, či mutácie môžu vytvárať novú informáciu, často siahajú po príliš zjednodušenom pohľade a tvrdia, že problém je vyriešený – pričom skutočné jadro sporu (rozpor medzi ultrasložitou organizáciou a náhodnými mutáciami) zostáva ignorované.

A nielen to! V genóme existuje obrovské množstvo metainformácií – teda informácií o informáciách. To sú informácie, ktoré dávajú bunke pokyny, ako informácie uchovávať, opravovať, kopírovať, interpretovať, využívať, kedy ich použiť a ako ich prenášať do ďalšej generácie. Bez tejto „vyššej informácie“ by život nemohol existovať. Všetko toto je zakódované v jednoduchom reťazci písmen – a predsa, bez toho by bola genetická informácia „mŕtva“.

Realita je taká, že život bol plánovaný zhora nadol. Ako prvá tu bola práve metainformácia. Podľa výborného článku Alexe Williamse život potrebuje túto hierarchiu:

• dokonale špecifická biochemická čistota
• špeciálne štruktúrované molekuly
• funkčne integrované molekulárne stroje
• komplexne regulované, informáciou riadené metabolické dráhy
• metainformácia, kde dôsledok predchádza príčine

Žiadnu z týchto úrovní nemožno dosiahnuť prírodnými procesmi, ani predvídať z úrovne nižšej – všetky závisia od úrovne vyššej. Metainformácie sú najvyššou úrovňou biologickej zložitosti a nemožno ich vysvetliť naturalistickými mechanizmami, ale bez nich život nemôže existovať. Aj keby sme zabudli na všetky ostatné argumenty o pôvode biologickej informácie, zostáva otázka: Odkiaľ sa vzali metainformácie, od ktorých závisí všetok život?

Záver: Môžu mutácie vytvárať nové informácie?

Môžu mutácie vytvárať nové informácie? Odpoveď znie áno, ale záleží na tom, čo myslíme slovom „informácia“. Rovnako pojem „nový“ neznamená automaticky „lepší“ alebo „užitočný“. Ak evolucionisti uvádzajú príklady „nových“ informácií, takmer vždy ide o dôkazy nových znakov, ktoré však vznikli rozpadom už existujúcich informácií. Mutácie môžu vytvárať nové varianty starých génov – vidíme to napríklad u bielych laboratórnych myší, bezchvostých mačiek či modrookých ľudí. No škodlivé mutácie nemožno považovať za dôkaz evolúcie od molekuly po človeka.

Ak niečo rozbijete, nezvýšite tým kvalitu (a najskôr tu vôbec musí existovať nejaká funkcia, ktorú by ste mohli narušiť). Navyše, nie všetky nové znaky spôsobujú mutácie! Niektoré vznikajú rozšifrovaním a integráciou už existujúcich informácií, iné dekomprimáciou „zabalených“ informácií alebo prepínaním génov.

Žiadny z príkladov, ktoré sa uvádzajú ako dôkaz proti stvoreniu, ma nepresvedčil. Neexistujú známe príklady prínosných mutácií, ktoré by boli nevyhnutné pre evolučné procesy vo veľkom meradle. Pravdupovediac, všetky príklady „prínosných“ mutácií, ktoré poznáme, sú len výnimkami, ktoré v skutočnosti potvrdzujú pravidlo, pretože vždy ide o nejakú stratu alebo narušenie.

Ako kreacionisti stojíme na strane skutočných faktov. Ak budeme v tejto téme pokračovať hlbšie, získame veľké víťazstvo v boji za pravdu. Genóm nezodpovedá evolucionistickým predstavám – príklady mutácií, ktoré máme, nepredstavujú ten typ zmien, ktorý evolúcia vyžaduje pre postupný pokrok. Evolucionisti musia vysvetliť, ako vznikol štvorrozmerný genóm s prekrývajúcimi sa kódmi a obrovským množstvom metainformácií. Môžu mutácie vytvárať nové informácie? Možno, ale len v extrémne obmedzenom rozsahu. Môžu však vytvoriť taký druh informácií, aký je potrebný na vznik genómu?

V žiadnom prípade!