Objet :    Re : Enseigner la science Re : Editorial : Pourquoi l'évolution est toujours correctement appelée une théorie
Date :       7 février 2005
Message-ID : 1107829738.090845.112680@g14g2000cwa.googlegroups.com

Robert Grumbine a écrit :
> >Ce genre d'ignorance est exactement la raison pour laquelle je commence chaque semestre par une
> >analyse de ce qui est, et de ce qui n'est pas, de la « science ».
>
> Je l'intègre comme l'un de mes premiers laboratoires lorsque j'enseigne l'astronomie.
>
> Comment enseignez-vous cela ou à son sujet ?

J'ai découvert que je devais enseigner la nature de la science à la fois au niveau du premier cycle et au niveau du doctorat pour les cours d'honneur et de génétique moléculaire que j'enseignais. Même au niveau du doctorat, la compréhension de la science ne peut pas être prise pour acquise. Cela est devenu mon unique exposé. Je distribuais des essais de Richard Feynman et Peter Medewar sur la nature de la science pour que les étudiants les lisent, puis nous travaillions sur un puzzle. J'utilisais le puzzle comme exemple de la façon dont fonctionne la science. J'utilisais ces puzzles bon marché de 100 pièces pour enfants que l'on peut acheter chez Wal-Mart. J'ai découvert que les deux puzzles que j'avais achetés avaient un motif de découpe identique avec des images différentes.

La première chose que nous ferions serait de retourner les pièces et d'essayer de faire réfléchir les étudiants au problème. En regardant simplement les pièces, peuvent-ils arriver à une idée de ce que pouvait être l'image. À moins d'avoir un type de super génie capable d'assembler les pièces dans son esprit, les étudiants ne peuvent formuler que des idées vagues de ce que l'image pourrait être. Nous faisons cela en science tout le temps. Même l'hypothèse qu'elle produira une image qu'ils peuvent comprendre devrait être soulignée pour eux. Essayez de les faire réfléchir à ce qu'ils font. Lorsque commencent à assembler le puzzle, demandez-leur ce qu'ils font. Aucun des étudiants que j'ai eus n'a essayé l'assemblage aléatoire en mettant simplement n'importe quelles deux pièces ensemble. Faites-leur comprendre qu'ils testent des hypothèses en regroupant les pièces selon le caractère qu'ils utilisent (couleur, motif, forme). Demandez-leur pourquoi leurs hypothèses échouent si souvent. Faites-leur comprendre le problème que la science traite lorsque vous faites des hypothèses basées sur des données incomplètes. S'ils étaient capables de prendre toutes les caractéristiques de chaque pièce et de faire une analyse parfaite, ils ne se tromperaient jamais dans leur choix de quelles pièces s'adaptent où, mais en utilisant la marque que je regarde et un ensemble limité de caractères, vous faites souvent des erreurs. Vous devez vous attendre à vous tromper assez souvent en science. Vous devez être capable de tester vos hypothèses.

Quelques étudiants assemblent toujours d'abord le bord du puzzle. Je fais remarquer que c'est exactement ce que les scientifiques tentent de faire lorsqu'ils créent un cadre et y construisent par-dessus. Nous plaçons généralement d'abord les pièces les plus faciles et les bords sont les pièces les plus faciles à ajuster car ils n'ont que trois côtés interactifs à considérer. La science fait ce qu'elle peut et construit par-dessus. Vers ce moment-là, quelqu'un remarque que j'ai retiré les pièces d'angle. Lorsqu'ils demandent les angles, je leur demande comment ils savent que le puzzle a des angles. Ce n'est pas une question piège. Nous faisons des hypothèses comme celle-ci tout le temps, et cela se base sur notre expérience, mais ils peuvent aussi voir que certaines pièces manquent en se basant sur leur côté carré attendu et leurs deux bords interactifs. Ils ont une hypothèse que quelque chose manque et cela se base sur leur expérience et les preuves physiques. Je jette les angles et ils doivent se gratter la tête car je leur ai donné les angles pour un autre puzzle, mais ils s'ajustent toujours et ils complètent toujours l'extérieur du puzzle. Je leur dis que la science est pleine de pièces qui ne s'ajustent pas tout à fait, mais qui sont suffisantes pour nous aider à avoir une meilleure idée de ce sur quoi nous travaillons.

À mesure que le puzzle se complète, je leur fais remarquer comment la nature qualitative ainsi que quantitative des hypothèses qu'ils testent s'améliore à mesure qu'ils acquièrent plus de connaissances sur l'apparence du tableau. Le tableau n'est jamais parfait car les coins ne correspondent pas, mais il est manifestement suffisant pour avoir une idée assez précise de ce que représente le tableau.

Je ne pense pas avoir jamais abordé le créationnisme ou le dessein intelligent dans cette conférence, mais si vous le souhaitez, vous pouvez simplement affirmer que le dessein intelligent en tant que "concept" n'a jamais pu placer une pièce dans le puzzle de la nature. Ils ont testé un certain nombre de pièces pour voir si elles s'emboîtaient, mais il n'en reste aucune en place à la fin de la journée. Essentiellement, c'est un concept avec un taux d'échec de 100 % lors des tests. Les seules pièces restant sur le plateau sont celles qui n'ont pas encore été testées. Il a été constaté qu'il est pire que de choisir au hasard deux pièces et de les essayer pour voir si elles s'emboîtent. Si un étudiant ne croit pas cela, demandez-lui simplement une seule pièce que le dessein intelligent ait placée dans nos connaissances scientifiques. Vous ne trouverez pas de liste de ces éléments à l'Institut de découverte car il n'y a pas de succès scientifiques du dessein intelligent. La farce est qu'ils ont des listes de scientifiques qui étaient ou sont religieux et qui déclarent leurs succès scientifiques sans dire à personne que généralement ces guy étaient responsables d'expulser une pièce du dessein intelligent de l'endroit où elle n'appartenait pas. Ces gens sont connus pour leurs contributions scientifiques et pas pour leurs contributions au dessein intelligent. C'est pourquoi de nombreux scientifiques définissent la science d'une telle manière que le dessein intelligent soit exclu de la considération. Il a simplement jamais fonctionné, et ce a été une perte de temps monumentale. Des définitions comme celles qui excluent le dessein intelligent sont mises en place pour protéger les incompétents d'eux-mêmes. La plupart des scientifiques rationnels peuvent comprendre par eux-mêmes qu'ils peuvent réfléchir au dessein intelligent, mais ils ne peuvent pas vraiment s'attendre à l'utiliser pour quelque chose. Un seul succès et un taux d'échec de 100 % lors des tests est assez convaincant pour la plupart des scientifiques.

Ron Okimoto

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Objet :    Re : Flexibilité de la séquence protéique - Les contournements de Sean
Date :     27 février 2005
Message-ID : 1109506730.960513.286360@g14g2000cwa.googlegroups.com

>L'évolution doit procéder par des changements aléatoires, soit
>d'un seul, soit de plusieurs résidus d'acides aminés, jusqu'à
>ce qu'elle aboutisse à quelque chose qui améliore la
>fonction bénéfique par rapport à ce qui l'a précédé.

Pas tout à fait. Les éléments structurels sont ce qui compte. C'est ainsi que vous pouvez avoir des protéines dont la structure est pratiquement identique, alors que leur séquence présente presque aucune homologie.

Ce que l'évolution doit donc « trouver par hasard » est un repliement global. Il n'en existe pas tant que cela, seulement quelques milliers. La fonctionnalité est ensuite dérivée de modifications de ces repliements. Mais nous avons déjà abordé cela à plusieurs reprises. Vous avez écouté, puis répété votre argumentation précédente fallacieuse.

>S'il n'y a pas de changement détectable de fonction avec un
>changement de séquence, la nature est aveugle et ne peut
>pas sélectionner entre différentes séquences.

C'est correct.

>Cela crée un problème de lacune neutre qui est en effet
>entièrement aléatoire jusqu'à ce que quelque chose qui soit
>réellement sélectionnable fonctionnellement apparaisse - par pur hasard
>ou marche aléatoire.

Faits corrects, interprétation incorrecte.

Une protéine peut avoir une fonction X. La même protéine peut être modifiée de manière significative - augmentée de taille de plusieurs fois, par exemple, par une insertion - tout en conservant sa fonction. Un autre repliement peut apparaître sur la séquence ajoutée (ou être transplanté d'ailleurs), ce qui redirige la protéine ; ou lui confère même une autre fonction, très différente.

>Les chances de tomber sur une nouvelle séquence sélectionnable
>sont les mêmes dans les deux cas.

Comment déterminez-vous exactement cela ? En supposant une marche aléatoire à travers des résidus uniques. Retour à votre homme de paille. Ce que, en fait, vous énoncez à nouveau ici :

>À des niveaux faibles de complexité minimale de séquence (une douzaine
>d'environ de résidus d'acides aminés assez spécifiés), l'évolution
>est rapide et facile pour tous les organismes car quelque chose dans
>le génome ne sera qu'à une ou deux mutations de résidu.

Complexité minimale de la séquence, encore. Un terme complètement dénué de sens que vous avez inventé pour brouiller le sujet et dissimuler votre homme de paille.

Voici un devoir pour vous. Puisque vous avez démontré une capacité extrêmement faible à rechercher dans la littérature dans ce message (voir ci-dessous pour les détails), laissez-moi voir si vous pouvez faire ceci (cela a déjà été fait) : combien de séquences de 350 acides aminés complètement aléatoires faut-il former pour obtenir une activité de liaison à l'ADN assez spécifique ?

Il y a une raison pour laquelle il existe si peu de repliements dans la nature. L'évolution bute, disons, sur un doigt de zinc (ce qu'elle a fait à plusieurs reprises ; il est très facile d'en créer un). Elle le modifie ensuite pour une spécificité de séquence qui confère un avantage sélectionnable. Ce processus est très différent de celui que vous proposez.

Puisque je suis ennuyé en ce moment (échange de tampon ; plus rapide que la dialyse, mais nécessite que vous surveilliez la centrifugeuse - le fichu truc est en train de précipiter dans la membrane si je laisse le gradient devenir trop raide), laissez-moi perdre encore un peu de temps et détailler la différence pour vous.

Selon vous, vous possédez une protéine. Puis vous subissez des modifications complètement aléatoires de la protéine, que vous traitez comme des modifications ponctuelles uniques, qui mènent ensuite à une nouvelle fonctionnalité. C'est, comme vous le notez correctement, un processus beaucoup trop lent pour expliquer la variabilité que nous observons.

Cependant, l'évolution ne fonctionne pas ainsi. Ce qui se produit, c'est que les mutations transfèrent des domaines entiers et des étendues de séquences ; ou que des insertions aléatoires forment des domaines et des repliements entièrement nouveaux. Ces changements peuvent avoir 1) un effet négatif (probable dans une certaine mesure), auquel cas ils sont sélectionnés contre ; 2) un effet neutre (le plus probable), auquel cas ils resteront dans le génome pour être soumis à d'autres actions ; 3) un effet positif (improbable lors de la première itération), auquel cas ils sont sélectionnés en faveur.

Le cas le plus fréquent sera donc le suivant : la protéine a changé, il y a toutes ces boucles désordonnées ou hélices supplémentaires, barils, feuillets, etc., mais elle fonctionne toujours. L'activité peut être affectée, mais pas suffisamment pour entraîner une grande différence.

Que se passe-t-il alors ? De petites mutations affecteront ces nouveaux domaines et modifieront leurs spécificités. Encore une fois, il y a une raison pour laquelle une telle partie de la biochimie suit des chemins similaires et des réactions analogues. Les repliements des protéines sont semblables. L'évolution repose sur la prise de quelque chose qui existe déjà, et sa modification légère, pour produire un effet nouveau. L'effet cumulatif sur une longue période de temps peut être stupéfiant - comme l'ont montré les expériences d'évolution dirigée, et comme l'a montré l'évolution observée au cours du dernier siècle.

Et « cumulatif » ici ne se réfère pas seulement à l'ajout d'éléments à la même séquence. Une fois qu'un repli apparaît dans le génome, il peut être transplanté ailleurs, et vous observez une explosion du nombre de ses utilisations partout.

>Ceci a un effet de ralentissement sur le potentiel évolutif
>jusqu'à ce que l'évolution ne puisse plus se dérouler du tout, à ce stade de
>des trillions d'années de temps moyen, au-delà de niveaux très faibles
>de complexité fonctionnelle.

Exact. Par conséquent, les entérocoques ont toujours été résistants à la vancomycine, n'est-ce pas ? Le Conceptionnaire a conçu leur résistance à l'aube des temps...

Ou ne le savez-vous pas ? La résistance à la vancomycine implique un changement radical de la structure de la paroi cellulaire, le développement de cinq gènes différents, tous requis pour agir simultanément en concert afin de produire la résistance. J'oublie la longueur totale, mais nous parlons de quelques milliers d'acides aminés ici, "agissant ensemble". Avec la régulation et l'expression différentielle.

Ce n'est pas que le nombre d'acides aminés, sur lequel vous êtes si obsédé, ait quelque chose à voir avec la complexité. C'est le nombre et la complexité des réactions qui comptent réellement.

Les bactéries ont développé une résistance à la pénicilline dans l'année suivant son introduction. Comme vous le reconnaissez vous-même, il est facile de développer une telle résistance. Le développement d'une résistance à la vancomycine a pris 30 ans, car il est si complexe. Il aurait probablement pris beaucoup plus de temps, si ce n'était l'utilisation de l'avoparcine (un antibiotique peptidoglycan similaire) comme additif alimentaire pour les animaux d'élevage.

Mais encore, 30 ans, pour quelque chose que vous dites nécessiter des milliers de milliards d'années. Bon travail pour les entérocoques, n'est-ce pas ?

>En vérité, tout le vent que vous avez soufflé la dernière fois
>que vous avez répondu à ce défi n'est pas amélioré par
>cet article actuel de votre part.

En fait, le seul à gonfler des ballons ici, c'est vous.

>Les séquences fonctionnelles ne se chevauchent plus d'une manière
>que la sélection naturelle puisse traverser un pont d'amélioration
>de fonction comme elle le faisait à des niveaux bas.

Ils se chevauchent presque complètement. C'est pourquoi vous n'avez pas des milliards de repliements, mais des milliers. Et seulement une poignée d'entre eux sont responsables de la grande majorité de la chimie vraiment importante dans la cellule.

Toujours pas assez clair ? Prenez trois protéines aux fonctions très différentes. Prenons-en trois :

• Dihydroorotate Déshydrogénase A
• Protéine ribosomique S8
• Luciferase

Dans votre modèle, l'évolution doit commencer avec une seule protéine, puis effectuer une marche aléatoire jusqu'à obtenir une séquence qui est « spécifique » pour la nouvelle fonction.

En réalité, les trois exemples ci-dessus reposent tous sur un domaine à rôle bêta. Le domaine évolue. Une fois le domaine développé, des mutations supplémentaires lui confèrent diverses fonctions différentes. Ajoutez une hélice généralement hydrophobe d'un côté, et vous avez créé une protéine membranaire. Ajoutez quelques boucles hydrophiles, et vous l'avez là, nageant dans le cytosol. Remplacez une glycine par une histidine, et regardez : elle se lie au zinc et effectue une chimie complètement différente.

Jetez un coup d'œil à la base de données CATH. Parcourez les différentes classes de protéines. Voyez à quel point elles se ressemblent ? Tout repose sur la structure/fonction, Sean.

http://www.biochem.ucl.ac.uk/bsm/cath/class.html

>l'évolution complètement aléatoire ne peut pas faire grand-chose
>de ce côté de des billions d'années.

Et pourtant, c'est bien le cas, comme le montrent tant d'exemples.

Ajoutez le développement de la résistance aux médicaments anticancéreux par les cellules cancéreuses à la liste grandissante que nous avons ici. Vous ne l'examinerez pas, bien sûr, mais d'autres pourraient souhaiter s'y pencher pour trouver plus d'arguments avec lesquels vous assommer la prochaine fois que vous sortirez la tête. Des fonctions très différentes, et pourtant oh si proches les unes des autres qu'elles sont facilement accessibles par des mutations en quelques années dans la vie d'un patient atteint de cancer.

>Oui, vous pouvez - mais rencontrerez-vous jamais quelque chose
>de nouveau au-delà de niveaux bas ? Je ne m'intéresse pas
>du tout à la fonction originale. Je m'intéresse uniquement
>à la manière dont l'évolution parvient à créer de nouveaux
>types de fonctions au-delà de niveaux de complexité très bas
>(c'est-à-dire supérieur à 1000 codons au minimum)

Le nombre de codons, encore une fois, n'a rien à voir avec cela. Il est beaucoup plus difficile d'évoluer deux étapes dans une réaction, chacune impliquant une protéine de 100 acides aminés, puis une seule protéine qui effectue une seule réaction, mais qui mesure 1000 acides aminés. Encore une fois, structure/fonction.

>Oui, il y en a beaucoup, mais aucun ne vous aide. Les chances de formation d'une séquence correcte sont les mêmes que pour les mutations ponctuelles.

Ce n'est pas vrai. Vous ne cherchez pas la structure « correcte ». Vous cherchez un repliement général. Une fois que ce repliement possède une activité très mineure souhaitée par la cellule, il est canalisé pour s'améliorer très rapidement (comme vous l'avez d'ailleurs reconnu dans notre discussion précédente). La séquence exacte d'acides aminés est complètement irrelevante, tant que le repliement effectue la chimie que vous souhaitez.

>Ils pourraient facilement se combiner pour former une fonction de 1000 codons - n'est-ce pas ? Non.

Puisque vous répétez vous-même (comme si la répétition rendait vos affirmations plus vraies), je ferai de même.

Premièrement, la fonction de 1000 codons est un terme sans sens. Deuxièmement, ils l'ont fait. Je vous ai donné des exemples. Vous les avez ignorés. Je viens de vous en donner quelques-uns de plus. Vous les ignorerez aussi.

>Un énorme problème - n'est-ce pas ?

Faux.

>Aucun de ces deux protéines ne nécessite plus d'une centaine
>d'acides aminés relativement précis au minimum.
>(La ligase de l'ADN III nécessite < 200aa pour sa fonction et
>la PARP 1 nécessite < 700aa) Quel est votre point alors ?

Voici la recherche médiocre susmentionnée.

La ligase de l'ADN III est une protéine de plus de 920 résidus, tandis que la PARP dépasse largement les 1000. Si cela reste encore trop simpliste pour vous, il y a la résistance à la vancomycine mentionnée plus haut. Ou nous pouvons revenir au pathway de biosynthèse des pterines (que vous avez élégamment sauté la dernière fois). Ou encore au lactase, ou êtes-vous prêt à admettre là-bas qu'il n'est pas de complexité irréductible ?

>Ce n'est que lorsque vous apportez réellement quelque chose de pertinent à la table...

Je vous l'ai demandé maintes fois, vous ne répondez toujours pas :

Qu'est-ce que vous considéreriez comme pertinent ? Quel genre de preuve serait suffisant pour vous convaincre que vous avez tort ?

Y en a-t-il ?

Je suis effrayé par votre ignorance en biochimie, compte tenu du fait que des gens viennent réellement vous consulter pour un traitement. Je suis également triste de constater que seuls ceux d'entre nous qui en sont assez bien versés peuvent reconnaître votre charabia, et que vous parviendrez à tromper beaucoup de personnes en les faisant croire à vos dires. Cependant, c'est la base de votre raisonnement qui m'épuise le plus. J'ai lu votre avis ici :

http://communications.uwo.ca/western_news/opinion.html?listing_id=17414

...et il énonce très bien les raisons pour lesquelles vous continuez à déformer la science. Les pensées d'un Vrai Croyant sont si directes et évidentes qu'il n'est pas étonnant que vous ne puissiez pas accepter des preuves contraires à votre position. Vous avez lié votre Dieu à certaines notions très ridicules, et maintenant vous devez les protéger, ou votre Dieu sombrera avec elles. Ce n'est pas la faute de Dieu. C'est votre propre faute. La science n'est pas fausse. L'Écriture n'a pas à être fausse. Ce qui est faux, c'est votre interprétation de l'Écriture.

Je m'égare. Pourquoi parle-je de cela du tout ?

Contrairement à vous, Sean, je ne sais pas s'il existe un Dieu. Cependant, je peux m'imaginer un Dieu. Je peux regarder autour de moi, rassembler tout ce que je sais sur l'univers, et dire : « Si un Dieu existe, ce sont les propriétés qu'il devrait avoir ». Parmi ces propriétés figure le fait qu'il a été capable de créer un petit ensemble de lois fondamentales incroyablement élégantes, d'organiser la matière et l'énergie selon elles, et de laisser l'Univers aller son cours.

Et vous avez eu le Big Bang, et vous avez eu la formation de l'immensité de l'espace-temps. Et vous avez eu l'étincelle de la vie, puis l'évolution qui a mené à la merveille de l'esprit humain. Et c'est une image magnifique. De la lumière initiale, à travers les vies et les morts des étoiles, jusqu'à nous : nous nous demandons où nous nous insérons dans ce grand tableau. Matière stellaire vivante, énergie du soleil circulant dans nos veines, contemplant l'obscurité et réfléchissant au Créateur.

Ensuite, vous venez vers moi et vous me dites : « Non. Cela ne peut pas être vrai. Dieu est un magicien. Il a créé les lois de l'univers uniquement pour pouvoir les enfreindre rapidement en accomplissant des miracles. L'image que les scientifiques ont reconstituée est du non-sens. Dieu a assemblé quelques roches pulvérisées, prononcé un mot ou agité sa baguette magique, ou quelque chose comme ça, et là, paf, dans un nuage de fumée, se trouvait Adam, entièrement formé. C'est la façon dont cela s'est produit, et si vous affirmez autre chose, vous êtes un ennemi de Dieu, et vous essayez de le détruire ! »

Si quelqu'un ici blasphème, c'est vous et votre vermine créationniste. Le fait que vous continuiez à empiler mensonge sur mensonge sur une déformation des faits, tout cela dans le but de "défendre" Dieu contre les "évolutions", n'est qu'un blasphème supplémentaire ajouté à la longue liste.

Et s'Il existe vraiment... oh, comme il serait agréable d'être une mouche sur le mur quand vous le rencontrerez enfin...

M.

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