Behe, der Krebs-Zyklus und Modelle des Ursprungs komplexer biochemischer Strukturen
Beitrag des Monats: Dezember 1999
von Sherilyn
[Hinweis: Folgendes sind eigentlich vier Beiträge zum selben Thema von Sherilyn im Dezember 1999. --Ed.]
Artikel 1
Betreff: Krebszyklus-Analyse widerlegt Behe (1994)?
(war: Re: Zurück zu Paley? Nicht bloody wahrscheinlich!)
Newsgroups: talk.origins
Datum: 12. Dezember 1999
Message-ID: 83025v$8cf$1@nnrp1.deja.com
In der Nachricht <38531ECB.348142B7@no.hlk.spam.hj.se> schrieb Sverker Johansson <lsj@no.hlk.spam.hj.se>:
> Sherilyn schrieb:
[Zitierte Artikel aus JME, die Behe's Behauptung zu widersprechen scheinen,
dass es "null Artikel" gibt, die in JME detaillierte Modelle der
Evolution molekularer Maschinen diskutieren]
> >
> > Nur um sicherzustellen, dass dies korrekt ist: Gibt es die Möglichkeit,
> > dass diese Artikel Strukturen modellieren, die von einem Biochemiker
> > nicht als komplex betrachtet werden, oder dass die diskutierten Modelle
> > an wesentlichen Details fehlen?
>
> All diese sind eindeutig komplex. Was ein Behe-Anhänger einwenden könnte,
> ist, dass einige evolutionäre Modelle an Details fehlen.
>
> Es wäre jedoch schwierig zu behaupten, dass Melendez-H et al. unzureichend
> detailliert ist, angesichts ihrer Fülle an chemischen Details und ihrer
> Diskussion von Zwischenstufen.
>
> Musser et al. verdienen ebenfalls einen genaueren Blick. Die anderen
> enthalten zwar evolutionäre Modelle, sind aber weniger detailliert.
>
> > Ich kann verstehen, wie ein Artikel mit dem Titel 'Phylogenetische Analyse
> > von Komponenten des eukaryotischen Vesikeltransportsystems offenbart einen
> > gemeinsamen Ursprung von Adaptorprotein-Komplexen 1, 2 und 3 und dem F-
> > Unterkomplex des COPI-Coatomers' eher als ein weiterer Artikel zur
> > Sequenzierung klassifiziert würde. Sind Sie sicher, dass er ein detailliertes
> > evolutionäres Modell diskutiert?
>
> Der Großteil des Artikels handelt von Sequenzierung, aber er diskutierte
> auch ein evolutionäres Modell.
>
> > Zum Beispiel wäre es korrekt zu sagen, dass der Artikel nur eine
> > gemeinsame Evolution ableitet, aber kein durchführbares, evolvierbares
> > Mechanismus für diesen Ursprung diskutiert?
>
> Nein. Er ging einen kleinen Schritt weiter als nur die Diskussion einer
> gemeinsamen Evolution. Es gibt unzählige Artikel, die nur eine gemeinsame
> Evolution ableiten, ohne den nächsten Schritt zu gehen, aber dies ist
> nicht einer von ihnen.
>
> > Ich möchte niemanden beschuldigen, Menschen über den tatsächlichen
> > Inhalt des JME irrezuführen, es sei denn, es ist ganz klar, dass er
> > dies getan hat.
>
> Meine Einschätzung dazu ist, dass Behe absichtlich Falschbehauptungen
> wie "detailliert" verwendet, damit er immer herumreden und behaupten
> kann, dass jedes vorgestellte Modell nicht ausreichend
> detailliert ist. Er stellt bewegliche Torhürten auf.
>
> Aber er wird sie weit und schnell verschieben müssen, um die
> Melendez-Papier auf die "rechte" Seite zu bringen.
Ich besuchte die Website Springer Science Online
http://link.springer.de/power.htm
und zog das Abstract von Melendez (1996) hoch, das vollständig lautet:
BEGIN QUOTE
Der evolutionäre Ursprung des Krebs-Zitronensäurezyklus war lange Zeit ein Modellfall für das Verständnis des Ursprungs und der Evolution von Stoffwechselwegen: Wie kann das Entstehen eines solchen komplexen Weges erklärt werden? Eine Reihe von spekulativen Studien wurde durchgeführt, die zu dem Schluss kamen, dass der Krebs-Zyklus aus Wegen für die Aminosäurebiosynthese hervorgegangen ist, doch viele wichtige Fragen bleiben offen: Warum und wie entstand der vollständige Weg daraus? Sind andere alternative Routen für denselben Zweck möglich? Sind sie besser oder schlechter? Haben sie die Möglichkeit gehabt, sich in der zellulären metabolischen Evolution zu entwickeln? Wir haben den Krebs-Zyklus als ein Problem des chemischen Designs analysiert, um Acetat zu oxidieren und Reduktionsäquivalente an die Atmungskette abzugeben, um ATP zu erzeugen. Unsere Analyse zeigt, dass es zwar mehrere verschiedene chemische Lösungen für dieses Problem gibt, doch das Design dieses metabolischen Weges, wie er in lebenden Zellen vorkommt, die beste chemische Lösung ist: Er hat die geringstmögliche Anzahl von Schritten und er liefert auch die größte ATP-Ausbeute. Die Untersuchung der evolutionären Möglichkeiten für jeden einzelnen – unter Verwendung des verfügbaren Materials zum Aufbau neuer Wege – zeigt, dass das Entstehen des Krebs-Zyklus ein typischer Fall von Opportunismus in der molekularen Evolution war. Unsere Analyse beweist daher, dass die Rolle des Opportunismus in der Evolution ein Problem mit mehreren möglichen chemischen Lösungen in ein Einlösungsproblem verwandelt hat, wobei der tatsächliche Krebs-Zyklus als das beste mögliche chemische Design nachgewiesen wurde. Unsere Ergebnisse ermöglichen es uns auch, die Regeln abzuleiten, unter denen sich Stoffwechselwege während des Ursprungs des Lebens entwickelt haben.
ENDE ZITAT
Falls das Papier die beschriebene Analyse enthält, beantwortet dies zweifellos Behe's 1994er Behauptung, die er kürzlich an der Temple University und an anderen Orten wiederholt hat (1998?).
Das Behe-Papier, das ich oben in diesem Thread zitiert habe, befindet sich unter:
http://www.arn.org/docs/behe/mb_mm92496.htm
Es wurde ursprünglich von Behe vor der Versammlung der C.S. Lewis Society an der Universität Cambridge im Jahr 1994 gehalten, sodass Behe zu dieser Zeit möglicherweise argumentiert haben könnte, dass JME keine Artikel veröffentlicht habe, die eine angemessene Menge an Details enthalten. Doch Behe verteilte immer noch dieselbe Aussage, als er die Temple University besuchte, und laut Peter Nyikos' Transkript der Rede sagte er:
BEGIN QUOTE
==========[Beginn des Transkripts des relevanten Teils des Audiotons, Anmerkungen in eckigen Klammern hinzugefügt]
Aber wenn diese Dinge, wie ich behaupte, nicht durch die darwinistische Evolution erklärt werden können, was haben andere Wissenschaftler dann über ihre Entstehung gesagt? Nun, ein guter Ort, um eine Antwort auf diese Frage zu finden, ist eine Zeitschrift namens Journal of Molecular Evolution.
Hier ist eine aktuelle Inhaltsübersicht aus der Zeitschrift.
[DER ERSTE DER ZWEI TRANSPARENZEN WURDE UM DIESE ZEIT AUFGEHÄNGT]
Wie der Name impliziert, wurde die Zeitschrift speziell eingerichtet, um Fragen dazu zu untersuchen, wie das Leben auf molekularer Ebene entstand und wie es sich möglicherweise entwickelt hat. Es ist eine gute Zeitschrift. Sie hat vielleicht 40 Wissenschaftler in ihrer Redaktion. Davon sind vielleicht 15 Mitglieder der National Academy of Sciences. Sie hatte schon ein oder zwei Nobelpreisträger in ihrer Redaktion. Und jeden Monat veröffentlicht sie etwa ein Dutzend Artikel. Und hier ist ein typischer Monat. Und von dort, wo Sie sitzen, können einige von Ihnen die Titel der Artikel nicht lesen; und einige der Nicht-Wissenschaftler hier könnten sie sowieso nicht verstehen, wenn sie die Titel sehen könnten.
Aber kurz gesagt, in dieser Ausgabe befassen sich alle 12 Artikel mit etwas, das Sequenzanalyse genannt wird. Kurz gesagt, die Sequenzanalyse befasst sich mit Protein- und DNA-Sequenzen. Nun sind Proteine, wie Sie wissen, aus Subeinheiten namens Aminosäuren aufgebaut. Nun ist etwas Interessantes möglich: Man kann ein Protein aus einer Art nehmen und es mit einem ähnlichen Protein aus einer anderen Art vergleichen.
Stellen Sie sich vor, Sie nehmen das Hämoglobin vom Hund und das Hämoglobin vom Pferd und sequenzieren, oder bestimmen die Aminosäuresequenz beider Proteine. Nun können Sie sich fragen: Was können wir über die erste Aminosäureposition sagen? Ist sie beim Hund und beim Pferd gleich oder unterschiedlich? Wie sieht es mit der zweiten Position, der dritten Position oder der 50. Position aus? Das wäre eine interessante Sache zu tun; und aus den Ergebnissen könnten Sie möglicherweise bestimmen, wie verwandt diese Organismen sind. Und das wäre eine interessante Frage zu untersuchen.
Aber für unsere Zwecke möchte ich jetzt sagen, dass dies zwar eine interessante Sache ist, es jedoch die Frage nicht beantwortet, wie man komplizierte molekulare Maschinen Schritt für Schritt nach darwinistischem Prinzip zusammenfügen könnte.
Lassen Sie mich versuchen, Ihnen eine Analogie zu geben, um das klarzumachen. Stellen Sie sich vor, Sie betrachten den Vordergliedmaßen eines Hundes und den Vordergliedmaßen eines Pferdes und stellen fest, dass dort die gleiche Anzahl von Knochen vorhanden ist und sie an ähnlichen Stellen liegen. Das wäre sehr interessant und könnte Ihnen einen Hinweis darauf geben, wie eng diese beiden Organismen miteinander verwandt sind. Aber der Vergleich der Knochen im Vordergliedmaßen eines Hundes mit denen eines Pferdes kann Ihnen nicht sagen, wo die Knochen ursprünglich herkommen. Um das herauszufinden, müssen Sie Experimente durchführen, Modelle bauen und andere Laborarbeiten verrichten. Nun stellt sich heraus, dass niemand in dieser Ausgabe des Journal of Molecular Evolution das getan hat. Niemand hat sich mit der Frage beschäftigt, woher diese irreduzibel komplexen molekularen Maschinen stammen könnten.
[An dieser Stelle gab es auf dem Tonband eine Stille von 6 bis 7 Sekunden aufgrund technischer Schwierigkeiten. Offensichtlich gab es hier einen Kommentar zu den anderen Themen von JME.]
Von diesen waren etwa 700 über Sequenzanalysen. Und sie sind interessant, aber sie befassen sich nicht mit der Frage, über die wir heute nachdenken. Weitere 150 oder so befassen sich mit Chemikalien, die für den Ursprung des Lebens als notwendig erachtet werden. Und das ist wieder ein interessantes Thema, aber es berührt ebenfalls nicht, was wir tun. Ein paar Dutzend waren mathematische Studien, um Methoden zur Verbesserung von Sequenzanalysen zu bestimmen.
Von diesen tausend Publikationen: Wie viele befassen sich mit der darwinistischen schrittweisen Evolution komplexer molekularer Maschinen, wie z. B. Zilien und Geißeln?
Es ist eine runde Zahl. Es gibt keine.
[DER ZWEITE TRANSPARENZ WURDE ETWA HIER HINZUGEFÜGT]
Null. Nichts. Keine.
Das ist wirklich ziemlich überraschend. Und es gibt viele biochemische Zeitschriften. Die JME ist nicht die einzige. Es gibt die Proceedings of the National Academy und die Journal of Molecular Biology und eine Reihe anderer. Aber wenn man darin nachschaut, ist die Geschichte ziemlich gleich. Gelegentlich spekulieren Leute darüber, wie Dinge wie diese entstanden sein könnten, aber nie im großen Detail und nie auf eine überprüfbare Weise. Leute vergleichen Sequenzen und Sequenzen, aber niemand interessiert sich sehr für die Produktion dieser molekularen Maschinen.
========================= Ende des JME-bezogenen Teils der Diskussion
ENDE ZITAT
Falls mein Gedächtnis mich nicht täuscht, hat mir PZ Myers von der Temple U. während eines IRC-Gesprächs oder einer E-Mail-Korrespondenz im November/Dezember 1998 von Behes bevorstehendem Besuch an der Temple berichtet, sodass es scheint, dass ich recht habe, wenn ich sage, dass Behe vier Jahre nach seinem ersten Mal dieselbe, inzwischen falsche, Geschichte weitererzählte.
In der 1994er Arbeit, die ich zu Beginn des Threads zitierte, erwähnt Behe, dass er in den vorherigen zehn Jahren "868 Papers" untersucht hat. Nun sagt er im Abschnitt, den Peter zitiert, "von diesen tausend Papers...", was darauf hindeutet, dass er seine Arbeit aktualisiert hat, aber nicht auf den neuesten Stand gebracht hat (denn wir könnten etwa zwölf Papers pro Ausgabe erwarten und in den vier Jahren zwischen 1994 und 1998 wäre die Gesamtzahl etwas näher bei 1200 Papers gelegen).
Leider ist nicht ganz klar, auf welche besonderen „tausend Papiere" sich Behe bezog, da Peters Transkript von Behe keine Erklärung dafür enthält, wie diese Zahl ermittelt wurde, obwohl sich in der Mitte des Abschnitts JME die folgende Anmerkung befindet:
"[An dieser Stelle gab es auf dem Tonband eine Stille von 6 bis 7 Sekunden aufgrund technischer Schwierigkeiten. Offensichtlich gab es hier einen Kommentar zu den anderen Themen von JME.]"
Dieser Ellipsenstrich ist höchst bedauerlich. Vermutlich musste die Person, die die Aufnahme gemacht hat, an genau diesem Punkt die Kassette umdrehen.
-- Sherilyn
Artikel 2
Betreff: Krebs-Zyklus als Modell für Opportunismus in der molekularen Evolution Newsgroups: talk.origins Datum: 19. Dezember 1999 Message-ID: 83iriu$8nq$1@nnrp1.deja.com
Krebs-Zyklus-Links:
Interaktive Führung
http://www.stark.kent.edu/~cearley/pchem/Krebs/Krebs.htm
Animation
http://wsrv.clas.virginia.edu/~rjh9u/krebs.html
In Melendez (1996) wird das Rätsel der Evolution des Krebs-Zyklus (auch Citratzyklus oder Tricarbonsäurezyklus (TCA)-Zyklus) schließlich auf ein Problem der chemischen Verfahrenstechnik reduziert und reverse engineered, um ein System für die aerobe Atmung zu erzeugen. Vorherige Studien hatten spekuliert, dass der Zyklus möglicherweise aus zuvor verfügbaren Wegen entwickelt wurde, die an der Synthese von Aminosäuren beteiligt waren, aber es gab keine detaillierte Erläuterung, wie dies geschehen sein könnte. Der Krebs-Zyklus ist die Grundlage des aeroben Stoffwechsels; sein Produkt, ATP, wird als „die Energie-Währung der Zelle" bezeichnet. Melendez et al. zeigen die Evolution des Zyklus als eine Übung im Opportunismus der Evolution – die Aneignung bestehender Komponenten mit völlig unterschiedlichen Funktionen und deren Zusammenfügung, um eine neue Funktion zu erfüllen.
Die Grundregeln
Schlüssel zur Analyse der Evolution des Krebs-Zyklus war die von Melendez abgeleitete Menge von Regeln für die metabolische Evolution, wie folgt:
Bioorganische Chemie
1. Jede enzymatische Reaktion ist auch ohne das Enzym chemisch möglich, würde jedoch viel langsamer ablaufen und ohne eine wohldefinierte Spezifität.
2. Alle Zwischenprodukte einer Reaktionskette, die letztendlich in einem Stoffwechselprozess verwendet werden, müssen gegenüber einer schnellen Zersetzung stabil sein. Der stärkste Grund für diese Annahme ist evolutionärer: Zu Beginn der Entwicklung des Weges verläuft jede rudimentäre enzymatische Reaktion sehr langsam, sodass instabile Zwischenprodukte nicht hätte verwendet werden können.
Materialverfügbarkeit
3. Jedes Material, das vom neuen Stoffwechselweg genutzt werden soll, muss in einem anderen Stoffwechselprozess vorhanden sein, der zuvor für einen anderen Zweck aufgebaut wurde. Das Design dieses neuen Stoffwechselwegs muss die Kontinuität der Funktion des vorherigen Weges beinhalten, dessen Material verwendet wurde. Eine sukzessive rückwärts in der Zeit angewandte Anwendung dieser Regel würde schließlich zum Ursprung des Stoffwechsels führen; auf der urtümlichen Erde mussten die ersten verfügbaren Verbindungen durch spontane chemische Prozesse gebildet werden.
Kinetik und Thermodynamik
4. Der neue Weg kann keine Reaktion beinhalten, die eine thermodynamische oder kinetische Inkompatibilität mit einem vorherigen aufweist, der gleichzeitig im selben Raum operieren muss.
Ein Computerprogramm namens Chaos wurde verwendet, um Kandidatenlösungen für das Problem der ATP-Produktion aus der Kondensation von Acetyl mit einem Feeder zu generieren. Anschließend wurde die Machbarkeit jedes möglichen Kandidaten analysiert. Beispielsweise wurde ein möglicher Pfad mit Phosphomalat als Feeder verworfen (oder besser gesagt beiseitegelegt, da keine Evidenz vorlag, dass der Feeder verfügbar war), gemäß Regel 3. Andere Pfade unterliegen chemischen Einschränkungen, die durch andere Regeln abgedeckt sind. Der Krebszyklus weist keine solchen Einschränkungen auf.
"In der Evolution des Stoffwechsels war die Erringung der grundlegenden Schritte des Krebs-Zyklus überhaupt nicht schwierig. Fast die gesamte Struktur existierte bereits für ganz andere Zwecke (anabol), und die Zellen mussten lediglich ein einziges Enzym (Succinyl-CoA-Synthetase für die Umwandlung von Succinyl-CoA in Succinat) hinzufügen, um eine Sammlung verschiedener Wege in den zentralen zyklischen Weg des Stoffwechsels zu verwandeln. Dies ist einer der klarsten Fälle von Opportunismus, den wir in der Evolution finden können."
Von dem Phosphomalatweg, den sie eliminiert hatten, schreiben sie: „...es könnte jedoch argumentiert werden, dass [das zugeführte P-Malat] eine gewisse Rolle im früheren Stoffwechsel gespielt haben könnte; und somit könnte es verfügbar gewesen sein. Es ist tatsächlich höchst unwahrscheinlich, dass ein alter Stoffwechselweg, der ein solches Verbindungsmittel beinhaltet, spurlos verschwunden ist (obwohl der ursprüngliche Weg verloren gegangen ist, könnte ein solches Zwischenprodukt für andere Zwecke beibehalten worden sein); jedoch kann es nicht strikt verworfen werden und somit, obwohl unwahrscheinlich, Phosphomalat und die [alternative] Krebs-Zyklus-Struktur...in einigen Paläospezies als Fall von Paläometabolismus gefunden werden könnten."
Melendez et al. schließen: "Der Krebszyklus wurde häufig als ein Schlüsselproblem in der Evolution lebender Zellen zitiert, das durch Darwins natürliche Selektion schwer zu erklären ist: Wie könnte die natürliche Selektion den Aufbau einer komplizierten Struktur in toto erklären, wenn die Zwischenstufen keine offensichtliche Fitness-Funktionalität aufweisen? Dies sieht im Prinzip ähnlich aus wie das Augenproblem, wie in 'Was ist der Nutzen eines halben Auges?' (siehe Dawkins 1986, 1994). Unsere Analyse zeigt jedoch, dass dieser Fall ganz anders ist. Das Auge entwickelte sich, weil die Zwischenstufen ebenfalls als Augen funktional waren, und somit derselbe Fitness-Zielwert während der gesamten Evolution wirkte. Beim Krebszyklus-Problem waren die Zwischenstufen ebenfalls nützlich, aber für unterschiedliche Zwecke, und daher war sein vollständiges Design ein sehr klarer Fall von Opportunismus. Der Aufbau des Auges war wirklich ein kreativer Prozess, um etwas Neues speziell zu erschaffen, während der Krebszyklus durch den Prozess entstanden ist, den Jacob (1977) als 'Evolution durch molekulares Tinkerwerk' bezeichnet hat, worin er feststellte, dass die Evolution keine Neuheiten von Grund auf neu erzeugt: Sie arbeitet mit dem, was bereits existiert. Das neuartigste Ergebnis unserer Analyse ist, wie Evolution mit minimalem neuem Material den wichtigsten Stoffwechselweg erschaffen hat und das chemisch bestmögliche Design erreicht hat. In diesem Fall hätte ein Chemiker, der nach dem besten Design des Prozesses suchte, kein besseres Design finden können als den Zyklus, der in lebenden Zellen funktioniert."
J Mol Evol (1996) 43:293-303
Das Rätsel des Krebs-Zyklus: Zusammenfügen der Bausteine chemisch machbarer Reaktionen und Opportunismus im Design metabolischer Pfade während der Evolution
Enrique Melendez-Hevia,1 Thomas G. Waddell,2 Marta Cascante 31 Departamento de Bioqumica, Facultad de Biologa, Universidad de La Laguna, 38206 Tenerife, Canary Islands, Spain
2 Department of Chemistry, University of Tennessee at Chattanooga, 615 McCallie Avenue, Chattanooga, TN 37403, USA
3 Departamento de Bioqumica, Facultad de Qumica, Universidad de Barcelona, Mart i Franques 1, 08028 Barcelona, Spain
Received: 10 May 1995 / Accepted: 3 November 1996
-- Sherilyn
Artikel 3
Betreff: Gedanken zu den Implikationen des Opportunismus
für Behes Projekt zur irreduziblen Komplexität
Newsgroups: talk.origins
Datum: 21. Dezember 1999
Message-ID: 83ohip$515$1@nnrp1.deja.com
In einem kürzlichen Beitrag in dieser Newsgroup habe ich Melendez (1996) zum Krebszyklus als Beispiel für Opportunismus bei der Evolution komplexer Systeme vorgestellt.
[verlorener Link weggelassen --Hrsg.]
Die Bedeutung der Arbeit besteht darin, dass sie zeigt, dass komplexe, fein abgestimmte Systeme unter günstigen Bedingungen durch „molekulares Tinkerwerk" entstehen können, anstatt sich schrittweise über eine Fitnesslandschaft durch natürliche Selektion zu entwickeln. Die einzelnen Wege des Zyklus besitzen zwar eine Fitnessfunktion – sie werden hauptsächlich für die Aminosäuresynthese genutzt –, spielen aber erst dann eine Rolle bei der aeroben Atmung, wenn sie in der grundlegenden Form des gesamten Zyklus zusammengebaut sind.
Was ist also das minimale Regelwerk, das für die Evolution eines komplexen, hochgradig abgestimmten Systems notwendig ist? Ich werde einige Ideen vorbringen, in der Hoffnung, dass sich jemand damit auseinandersetzt.
1) Das System muss mit einem Minimum an neuen Teilen aus Vorläufersystemen zusammengebaut werden können
2) die Zusammenfügung darf nicht zu einem Funktionsverlust der Vorläufersysteme führen
3) die Präsysteme müssen in engen Kontakt gebracht werden, und jede Änderung ihrer bestehenden Verknüpfungen muss als eine Verbesserung ihrer Fitness auf irgendeiner Ebene begründet werden können
4) Funktionsverlust-Mutationen (vgl.: Arch-Träger für eine Brücke) sind zulässig, solange das resultierende Bauwerk eine Fitnessfunktion aufweist
-- Sherilyn
Artikel 4
Betreff: Behe: Mit der Funktion tinkernd Newsgroups: talk.origins, sci.skeptic Datum: 24. Dezember 1999 Message-ID: 8410gi$tle$1@nnrp1.deja.com
Darwins Black Box (Touchstone, New York, 1996) von Michael Behe, ISBN 0-684-83493-6 (Pbk).
p39.BEGIN QUOTE
Welche Art von biologischem System könnte nicht durch „zahlreiche aufeinanderfolgende, geringfügige Modifikationen" entstehen?
Na, um zu beginnen, ein System, das irreduzibel komplex ist. Mit irreduzibel komplex meine ich ein einzelnes System, das aus mehreren gut abgestimmten, interagierenden Teilen besteht, die zur Grundfunktion beitragen, wobei das Entfernen eines beliebigen dieser Teile dazu führt, dass das System effektiv seine Funktion einstellt. Ein irreduzibel komplexes System kann nicht direkt (das heißt, durch kontinuierliche Verbesserung der anfänglichen Funktion, die weiterhin durch denselben Mechanismus funktioniert) durch geringfügige, sukzessive Modifikationen eines Vorläufersystems erzeugt werden, weil jeder Vorläufer eines irreduzibel komplexen Systems, der einen Teil fehlt, per Definition nicht funktionsfähig ist.
ENDE ZITAT
Behe nutzt dieses Konzept als Baustein in seinem Argument für ein bewusstes Design in der Natur.
Es sollte aus dem Obigen ersichtlich sein, dass:
(1) Behe behauptet, dass ein irreduzibel komplexes System nicht durch „zahlreiche aufeinanderfolgende, geringfügige Modifikationen“ entstehen kann.
(2) Behe versucht dann, seine Aussage durch das Spiel mit der Definition des Wortes funktional (funktional als was? Evolution ist voller Beispiele von Systemen, die für einen Zweck entwickelt wurden und für einen anderen cooptiert werden) zu relativieren.
(3) Behes Aussage ist falsch. Der Krebszyklus (*) ist ein System, das sich weitgehend durch Opportunismus entwickelte, ohne den geringsten Hinweis auf ein Design – Behes technische Korrektheit, dass es nicht durch kleine genug Schritte evolvierte, ist eine recht schwache Beschwerde, da die Schritte offensichtlich klein genug waren, um biochemische Systeme zu bilden. Die wesentlichen Teile waren bereits in der Zelle vorhanden und wurden einfach für die Zwecke der aeroben Atmung übernommen. Es passt jedoch zu Behes Definition eines irreduzibel komplexen Systems, auch wenn er es vielleicht bestreiten möchte. Es ist „ein einzelnes System, das aus mehreren gut abgestimmten, interagierenden Teilen besteht, die zur Grundfunktion beitragen, wobei das Entfernen eines beliebigen dieser Teile dazu führt, dass das System effektiv aufhört zu funktionieren", unter Verwendung von Behes eigener Definition des Begriffs „funktionieren".
(*) Siehe Melendez (1996) für eine detaillierte Beschreibung der Rolle des Opportunismus bei der Evolution des Krebs-Zyklus.
[verlorener Link weggelassen --Hrsg.]
J Mol Evol (1996) 43:293-303
Das Rätsel des Krebs-Zyklus: Zusammenfügen der Teile chemisch machbarer Reaktionen und Opportunismus bei der Gestaltung von Stoffwechselwegen während der Evolution
Enrique Melendez-Hevia,1 Thomas G. Waddell,2 Marta Cascante 31 Departamento de Bioqumica, Facultad de Biologa, Universidad de La Laguna, 38206 Tenerife, Canary Islands, Spain
2 Department of Chemistry, University of Tennessee at Chattanooga, 615 McCallie Avenue, Chattanooga, TN 37403, USA
3 Departamento de Bioqumica, Facultad de Qumica, Universidad de Barcelona, Mart i Franques 1, 08028 Barcelona, Spain
Received: 10 May 1995 / Accepted: 3 November 1996
Ich möchte Folgendes als hochspekulatives Addendum betrachten: Es ist gut möglich, dass wir, je mehr biochemische Systeme wir untersuchen und je mehr wir über das Funktionieren der Naturmaschinerie erfahren, desto mehr Erwartungen enttäuscht werden. Wir wissen bereits, dass die Physik auf der Molekülebene anders funktioniert. Es ist möglich, dass die schrittweise Natur der natürlichen Selektion auf dieser Ebene ebenfalls granularer ist.
-- Sherilyn
[Zurück zu den Beiträgen des Monats 1999]