De blinde horlogemaker

Klokwerk (Foto: Wikimedia Commons)

In eindeloos typende apen, de onmisbare inleiding voor dit tweede deel, kon je gister lezen dat critici van de evolutieleer vaak denken de macht van de grote getallen aan hun zijde te weten. Maar inmiddels weten we dat de metafoor van evolutie als blind toeval, als eindeloos typende apen die Shakespeares Hamlet produceren van geen kant deugt. Aanhangers van creationisme of Intelligent Design stellen dat het simpelweg onmogelijk is dat het genoom van bijvoorbeeld een amoebe zich ontwikkelt tot iets als een lintworm, dat zich op zijn beurt verder ontwikkelt tot een weer hogere levensvorm.

Iemand die het tot zijn levenswerk heeft gemaakt om tegenwerpingen vanuit creationistische hoek te ontzenuwen, is de Britse evolutiebioloog Richard Dawkins. Volgens hem is het postuleren van een almachtige god die alles heeft geschapen bovendien een filosofisch zwaktebod en slechts het verplaatsen van het probleem: hoe minimaal is immers de kans wel niet dat zo’n almachtige schepper spontaan is ontstaan?

Met name in zijn boek The Blind Watchmaker (1986), een doorwrocht vervolg op The Selfish Gene uit 1976 voert Dawkins tal van argumenten aan voor evolutie die wordt gestuurd door natuurlijke selectie. De titel is een verwijzing naar het werk van de 18e eeuwse filosoof William Paley. Palley betoogde in zijn boek Natural Theology dat de complexiteit van organismen bewijs is voor het bestaan van een goddelijke schepper, net zoals het complexe raderwerk van een horloge bewijs is voor een vernuftige horlogemaker. Volgens Dawkins is er echter helemaal geen horlogemaker, het ordenende principe is uiteindelijk blind. Natuurlijke selectie, primair een hybride van ecologische en seksuele selectie beschouwt Dawkins als de drijvende kracht achter de evolutie. Met toeval heeft het niets van doen:

Darwinism is widely misunderstood as a theory of pure chance. Mustn’t it have done something to provoke this canard? Well, yes, there is something behind the misunderstood rumour, a feeble basis to the distortion. One stage in the Darwinian process is indeed a chance process – mutation. Mutation is the process by which fresh genetic variation is offered up for selection and it is usually described as random. But Darwinians make the fuss they do about the ‘randomness’ of mutation only in order to contrast it to the non-randomness of selection.

It is not necessary that mutation should be random for natural selection to work. Selection can still do its work whether mutation is directed or not. Emphasizing that mutation can be random is our way of calling attention to the crucial fact that, by contrast, selection is sublimely and quintessentially non-random. It is ironic that this emphasis on the contrast between mutation and the non-randomness of selection has led people to think that the whole theory is a theory of chance.

Reverend Dawkins (Foto: Wikimedia Commons/C.G. Street)

Dawkins onderbouwt dit idee onder meer ook door middel van een computersimulatie. Het illustreert ook ten enen male aan waarom de analogie met de blind typende apen hier zo misplaatst is. Een organisme bestaat uit tal van autonome subniveau’s als organen en celgroepen die permanent blootgesteld worden aan een regime van natuurlijke selectie. Veranderingen die verbeteringen opleveren worden doorgegeven aan het nageslacht, mislukkingen raken volgens ijzeren wetmatigheid uitgerangeerd. Er hoeft dus niet in een keer een perfecte Hamlet te ontstaan, als de individuele onderdelen maar hun specifiek taak naar behoren uitvoeren en door natuurlijke selectie constant worden aangescherpt. Of zoals Dawkins het probleem elegant afbakent:

I don’t know who it was first pointed out that, given enough time, a monkey bashing away at random on a typewriter could produce all the works of Shakespeare. The operative phrase is, of course, given enough time. Let us limit the task facing our monkey somewhat. Suppose that he has to produce, not the complete works of Shakespeare but just the short sentence ‘Methinks it is like a weasel’, and we shall make it relatively easy by giving him a typewriter with a restricted keyboard, one with just the 26 (capital) letters, and a space bar. How long will he take to write this one little sentence?

Deze zinsnede uit Hamlet “Methinks it is like a weasel” werden in Dawkins’ computersimulatie gecreëerd vanuit een willekeurige reeks oorspronkelijke tekens. Toevallige mutaties in deze reeks van 28 lettertekens werden door kunstmatige selectie ‘bijgestuurd’ in de richting van de zin uit Hamlet. Het Weasel-computermodel, opgesteld volgens dit algoritme, vergelijkt alle mutaties en selecteert daaruit telkens degene die het meest lijkt op de beoogde zin uit Hamlet. Elke volgende generatie is daardoor enigszins gewijzigd, in de richting van de doelzin. Er is hiermee sprake van cumulatieve selectie. Bekijk de demo van Dawkins’ wezel (in java) op de site van Virtual Complexity Lab.

Zulke succesvolle cumulatieve mutaties op deelniveau leiden tot grotere overlevingskans van het organsime en dus meer en sterker nageslacht. Ze hebben daardoor de neigingen om zichzelf te versterken: het vermaledijde en intrinsiek tautologische surivival of the fittest. Het is een onafgebroken proces dat niet afhangt van een veronderstelde schepper. Je hoeft dus ook niet je toevlucht te nemen tot de volstrekte willekeur van eindeloos typende apen, die nooit van hun levensdagen een perfecte Hamlet zullen produceren, om de blinde horlogemaker overal in het evolutieproces op magistrale wijze aan het werk te zien.

  1. 1

    Dank voor de twee artikelen. Fijn leesvoer.

    Open deur vraagje: wie of wat startte dat ‘onafgebroken proces’, ofwel de blinde horlogemaker?
    Pas als die vraag definitief is afgeschaft of er een antwoord op komt dat geen vragen meer oplevert, zijn we er klaar mee, toch?

    Elke theorie die prima oorzaak-gevolgprocessen uitlegt, is niet voldoende alles te verkaren. Met ‘alles’ kun je wel alles verklaren. Probleem is de defintie van dat ‘alles’. God, natuurkunde of onwetendheid?
    Misschien nog een derde hoofdstukje, Ger? Als zondagsoverpeinzing?

  2. 2

    Ja, da’s een goeie vraag. Who’s the Prime Mover, (and who moved the prime mover), of was die er helemaal niet?

    De crux lijkt te liggen bij het ontstaan van leven uit anorganische materie, het onderzoeksveld van abiogenese.

    Er zijn vast wel lezers met interessante ideeën.

  3. 3

    Ik zou zeggen dat daar niet de crux ligt, maar bij ’t begin van alles. De abiogenese is natuurlijk ook nog steeds een interessant onderzoeksgebied, maar uiteindelijk gaat ’t natuurlijk niet om de vraag hoe er levend materiaal uit dood materiaal ontstaan is, zelfs niet om de vraag waar dat dode materiaal vandaan komt.
    Dat is waar mensen als Dawkins en recent nog Hawking de fout ingaan en het terrein van de wetenschap verruilen voor dat van het geloof.

    Dat het verhaal van traditionele godsdiensten of van moderne fröbel-religietjes (New Age, Wicca) niet klopt, lijkt me zeer waarschijnlijk, daarin ben ik ’t met Dawkins eens (en wie in Scientology gelooft is gek, maar zoekt z’n hulp op de verkeerde plek). Maar Dawkins en Hawking zeggen te weten dat er niets meer is dan natuurwetten en dat daarmee alles verklaard kan worden, maar die stelling kunnen ze niet bewijzen zolang ze niet kunnen zeggen waar die natuurwetten vandaan komen (en zo nog wat vraagjes). Daarmee is hun assertieve atheïsme ook een geloof.

    Ik vind het bestaan van een opperwezen of een Prime Mover met een bewustzijn erg onaannemelijk, maar volgens mij kan ik dat niet uitsluiten tot het niet-bestaan ervan bewezen is. Dawkins is voor mij niet veel beter dan de russische kosmonauten die vanuit de ruimte zeiden: “Nou, geen god te zien hoor.”

    Over abiogenese heb ik geen interessante ideeën, maar voorzover ik ’t kan volgen, zijn waarschijnlijk eerst allerlei organische stoffen ontstaan en daar zou dan weer leven uit zijn ontstaan.

  4. 4

    Aga! Abiogenese.
    Nog een keer geprobeerd (maar dan anders). Alle theorieën, behalve die van de goddelijke schepper, verklaren waarom het een uit het ander ontstaat. Dat geeft altijd ruimte aan de vraag: ‘wat was er dan daarvoor?’.
    Hoe logisch het ook klinkt dat chemie en zelfreplicerend vermogen tot allerlei levensvormen leiden, maar waar komt die chemie en het vermogen tot zelfreplicatie vandaan?

    Kortom: je hebt voorwaarden nodig om tot wat dan ook te komen, maar waar komen die voorwaarden vandaan?
    Zowel de wetenschap, als de goddelijke geïnspireerden, krijg je moeilijk twee mogelijkheden aan het verstand gepeuterd.
    Optie 1: Ooit was er niets en uit dat niets is toch wat otnstaan.
    Optie 2 (daar ga ik voor): wat er is, was er altijd al. Er zit niets of niemand voor.

    Allebei niet te bevatten, omdat allebei deze opties niet te bewijzen zijn op een manier die in ons denkraam past.
    Dat denkraam is sterk oorzaak-gevolg bepaald. Zowel bij de religieuzen als bij de ongelovigen.
    Een wat vaag en indirect bewijs voor optie 2 zou de alledaagse werkelijkheid kunnen zijn. Mensen (schepselen god’s of uit klei geëvolueerd) denken en doen. Desondanks gebeurt er veel dat niet de bedoeling van dat denken en doen is. Desondanks gebeurt er veel dat aan dat denken en doen lijkt te ontsnappen en een eigen leven leidt.

    Zo ongeveer.

  5. 5

    @4: Beide opties gelden ook wat betreft #3, alleen ik ging nog even verder terug, Big Bang. Daar zit jouw vraag “maar waar komt die chemie en het vermogen tot zelfreplicatie vandaan?” al bij inbegrepen.

    Als ’t puur om ’t ontstaan van ’t leven gaat, lijkt me dat de evolutietheorie (bewezen, dat is wat theorie in de wetenschap betekent, maar wie dat niet aksepteert moet dat wat mij betreft zelf weten) sterk naar optie 1 wijst. Maar dat is dan natuurlijk puur binnen dit heelal (of misschien: binnen deze werkelijkheid).

    Als agnost neig ik ernaar te denken dat uiteindelijk voor de iets-veeleer-dan-niets-vraag opties 1 en 2 allebei niet te bewijzen zullen zijn, maar mocht een van beide bewezen worden, ben ik best bereid m’n mening te herzien.

  6. 6

    De berekening van Eindeloos Typende Apen klopt niet. Dat moet duidelijk zijn. De kans dat een aap twee correcte letters achter elkaar intypt mag dan wel een kwadraat van het aantal toetsen op het toetsenbord zijn, en de derde correcte letter een vermenigvuldiging met dit zelfde aantal toesten, maar de fout ontstaat door dit door te zetten. Dat is niet juist, namelijk zodra er een aantal correcte lettertekens op een rij staan, begint men wel weer van voren af aan, maar dan met lettergrepen. Als men dit wel door zou hebben gezet zo het aantal aanslagen dat nodig is inderdaad het aantal atomen van het denkbare universum overschrijden, en dat kan niet. De reden waarom het niet kan is omdat het toeval bestaat. (of juist niet!) Een eenmaal gevonden correcte volgorde van een reeks lettertekens wordt niet weggegooid maar juist bewaard. En daarentegen worden de onjuiste voor altijd onbruikbare niet correcte letterreeksen voortaan onmogelijk gemaakt. Dit heeft tijdens de evolutie ook plaats gevonden, daarom hebben mannen tepels, en mannetjes apen diezelfde nutteloze tepels, een eenmaal gevonden correcte sequense van DNA wordt niet weggegooid maar bewaard, daarom is het aantal toevalstreffers zeer veel kleiner dan in deze voorbeeld berekening. Er is over dit zelfde onderwerp een heel mooi en verduidelijkend stukje op TV gemaakt, weet alleen niet meer welk programma dit was. Wel was het geniaal. Het enige dat extra nodig is dat bestaat uit feedback, afstraffen van incorrecte reeksen.

  7. 7

    Er is niks mis met de berekening zelf, er is iets mis met de vergelijking ervan met het evolutionaire proces.

    “Een eenmaal gevonden correcte volgorde van een reeks lettertekens wordt niet weggegooid maar juist bewaard. ”

    Probeer je de uitleg op een andere manier te geven of heb je Ger’s artikel niet gelezen? De crux is inderdaad dat “random” keuzes die “goed” blijken te zijn worden “vastgezet”. Er is dus juist wel sprake van gerichtheid itt willekeurig gedrag.

  8. 8

    @1: Daar schrijft Dawkins over in het begin van The Selfish Gene. Wat je nodig hebt zijn zelf-replicatoren: moleculen die door hun intrinsieke natuurkundige en chemische eigenschappen zichzelf kunnen kopiëren.

  9. 9

    @6 Ik denk inderdaad dat wij niet van mening verschillen. Creationsten zijn degenen die het evolutionaire proces vergelijken met blind toeval, maar juist door natuurlijke selectie als strenge redacteur, wordt de kansberekening heel wat minder mindboggling.

    Overigens is het ook niet per se zo dat een maal vastgezette verbetering altijd doorgaat. Natuurlijke selectie, zoals ik schreef bestaat niet alleen uit seksuele selectie, maar ook uit ecologische selectie. Geweldige verbeteringen van het basisontwerp bij een geïsoleerde populatie kunnen makkelijk weer verloren gaan door bijv een natuurramp, voedselschaarste, inteelt binnen krimpende populatie etc.

    Wel is het zo dat de redactie van het DNA door natuurlijke selectie ook niet zo streng is dat overbodige zaken worden weggegooid of opgeruimd. Ik schreef er al eens eerder over in het stuk Rudimentary, My Dear.

    Anderzijds betekent het ook niet dat dieren die op een hogere tree van de evolutionaire ladder staan, meer (junk)-Dna hebben. Er bestaan amoeben met 10 x zo veel DNA als de mens.

  10. 10

    @3 @Erik. Ik zou denken dat bij het ontstaan van het universum na enige tijd de ons bekende natuurwetten en materie zijn ontstaan. Vlak na de oerknal voornamelijk waterstof en helium, daarna via opgebrande sterren door implosie onder de zwaartekracht zwaardere elementen.
    Zie ook: http://en.wikipedia.org/wiki/Nucleosynthesis en
    http://nl.wikipedia.org/wiki/Kosmologie#Ontstaan_van_de_verschillende_elementen

    De overstap van anorganisch lijkt nog steeds de fundamentele overgang te zijn, maar goed, ik ben ook maar een geïnteresseerde leek.