DNA a pochodzenie życia. Informacja, specyfikacja i wyjaśnienie

• Authors: Stephen C. Meyer

Title variants

EN

DNA and the Origin of Life: Information, Specification, and Explanation

• Languages of publication: PL EN

Abstracts

PL

Niniejszy esej jest oceną rywalizujących wyjaśnień pochodzenia informacji koniecznej do zbudowania pierwszej komórki żywej. Dokonanie tej oceny wymagało będzie określenia, co biologowie rozumieją przez termin informacja w zastosowaniu do makrocząsteczek biologicznych. Jak wielu badaczy zauważyło, „informacja” może oznaczać kilka teoretycznie odmiennych pojęć. W niniejszym eseju postaram się usunąć tę wieloznaczność i dokładnie określę, jakiego rodzaju informacji badacze pochodzenia życia muszą wyjaśnić „powstanie”. Najpierw należy scharakteryzować informację zawartą w DNA, RNA i białkach jako eksplanandum (fakt wymagający wyjaśnienia), a następnie ocenić skuteczność rywalizujących klas wyjaśnień pochodzenia informacji biologicznej (czyli rywalizujących eksplanansów). W części I postaram się wykazać, że biologowie molekularni stosowali termin informacja konsekwentnie w odniesieniu do łącznych właściwości złożoności i funkcjonalnej specyficzności lub specyfikacji. W części II ocenię rywalizujące rodzaje wyjaśnień pochodzenia wyspecyfikowanej informacji biologicznej, koniecznej do wytworzenia pierwszego układu żywego. Część II obejmie także krytykę adekwatności przyczynowej teorii ewolucji chemicznej, opartych na „przypadku”, „konieczności” i na mieszance tych dwu. W konkludującej części III zawrę sugestię, że zjawisko informacji rozumianej jako wyspecyfikowana złożoność wymaga radykalnie odmiennego ujęcia eksplanacyjnego. Będę w szczególności argumentował, że nasza aktualna wiedza na temat sił przyczynowych nasuwa hipotezę inteligentnego projektu jako lepsze, bardziej adekwatne przyczynowo wyjaśnienie powstania wyspecyfikowanej złożoności (zdefiniowanej tak informacji), występującej w dużych molekułach biologicznych, takich jak DNA, RNA i białka.

EN

This essay will evaluate competing explanations for the origin of the information necessary to build the first living cell. To do so will require determining what biologists have meant by the term information as it has been applied to biomacromolecules. As many have noted, „information” can denote several theoretically distinct concepts. This essay will attempt to eliminate this ambiguity and to determine precisely what type of information origin-of-life researchers must explain „the origin of.” What follows will first seek to characterize the information in DNA, RNA, and proteins as an explanandum (a fact in need of explanation) and, second, to evaluate the efficacy of competing classes of explanation for the origin of biological information (that is, the competing explanans). Part I will seek to show that molecular biologists have used the term information consistently to refer to the joint properties of complexity and functional specificity or specification. Part II will evaluate competing types of explanation for the origin of the specified biological information necessary to produce the first living system. Part II will critique the causal adequacy of chemical evolutionary theories based on „chance,” „necessity,” and the combination of the two. A concluding part III will suggest that the phenomenon of information understood as specified complexity requires a radically different explanatory approach. In particular, I will argue that our present knowledge of causal powers suggests intelligent design as a better, more causally adequate explanation for the origin of the specified complexity (the information so defined) present in large biomolecules such as DNA RNA, and proteins.

Keywords

PL

informacja; wyspecyfikowana złożoność; adekwatność przyczynowa; wnioskowanie do najlepszego wyjaśnienia; konieczność; przypadek; inteligentny projekt

EN

information; specified complexity; causal adequacy; inference to the best explanation; necessity; chance; intelligent design

• Publisher: Uniwersytet Zielonogórski. Instytut Filozofii
• Journal: Filozoficzne Aspekty Genezy
• Year: 2005/2006
• Volume: 2-3
• Pages: 133-215

Contributors

author

Stephen C. Meyer

• Center for Science and Culture

References

• John Angus CAMPBELL and Stephen C. MEYER (eds.), Darwinism, Design and Public Education, Michigan State University Press, East Lansing 2003.
• H. KAMMINGA, „Protoplasm and the Gene”, w: A.G. CAIRNS-SMITH and H. HARTMAN (eds.), Clay Minerals and the Origin of Life, Cambridge University Press, Cambridge 1986.
• A. OPARIN, Genesis and Evolutionary Development of Life, Academic Press, New York 1968.
• F. CRICK and J. WATSON, „A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid”, Nature 1953, vol. 171, s. 737-738.
• F. CRICK and J. WATSON, „Genetical Implications of the Structure of Deoxyribose Nucleic Acid”, Nature 1953, vol. 171, s. 964-967.
• T.D. SCHNEIDER, „Information Content of Individual Genetic Sequences”, Journal of Theoretical Biology 1997, vol. 189, s. 427-441.
• W.R. LOEWENSTEIN, The Touchstone of Life: Molecular Information, Cell Communication, and the Foundations of Life, Oxford University Press, New York 1999.
• B.O. KUPPERS, Information and the Origin of Life, MIT Press, Cambridge 1990, s. 170-172.
• Bernd-Olaf KUPPERS, Geneza informacji biologicznej, przeł. Włodzimierz Ługowski, PWN, Warszawa 1991.
• L.E. KAY, „Who Wrote the Book of Life? Information and the Transformation of Molecular Biology”, Science in Context 1994, vol. 8, s. 601-634.
• L.E. KAY, „Cybernetics, Information, Life: The Emergence of Scriptural Representations of Heredity”, Configurations 1999, vol. 5, s. 23-91.
• L.E. KAY, Who Wrote the Book of Life?, Stanford University Press, Stanford, California 2000.
• E. HAECKEL, The Wonders of Life, na jęz. ang. przeł. J. McCabe, Watts, London 1905.
• T.H. HUXLEY, „On the Physical Basis of Life”, Forthnightly Review 1869, vol. 5, s. 129-145.
• A.I. OPARIN, The Origin of Life, na jęz. ang. przeł. S. Morgulis, Macmillan, New York 1938.
• S.C. MEYER, Of Clues and Causes: A Methodological Interpretation of Origin of Life Studies, dysertacja doktorska, Cambridge University 1991.
• W.T. ASTBURY and A. STREET, „X-Ray Studies of the Structure of Hair, Wool and Related Fibers”, Philosophical Transactions of the Royal Society of London 1932, vol. A 230, s. 75-101.
• H. JUDSON, Eighth Day of Creation, Simon and Schuster, New York 1979, s. 80; R. OLBY, The Path to the Double Helix, Macmillan, London 1974.
• F. SANGER and E.O.P. THOMSON, „The Amino Acid Sequence in the Glycyl Chain of Insulin”, części 1 i 2, Biochemical Journal 1953, vol. 53, s. 353-374.
• J.C. KENDREW, G. BODO, H.M. DINTZIS, R.G. PARRISH and H. WYCKOFF, „A Three-Dimensional Model of the Myoglobin Molecule Obtained by X-Ray Analysis”, Nature 1958, vol. 181, s. 662-666.
• B. ALBERTS, D. BRAY, J. LEWIS, M RALF, K. ROBERTS and J.D. WATSON, Molecular Biology of the Cell, Garland, New York 1983.
• Oswald T. AVERY, C.M. MCCLEOD and M. MCCARTHY, „Induction of Transmission by a Deoxyribonucleic Acid Fraction Isolated from Pneumococcus Type III”, Journal of Experimental Medicine 1944, vol. 79, s. 137-158.
• E. CHARGAFF, Essays on Nucleic Acids, Elsevier, Amsterdam 1963.
• J.H. MATTHEI and M. NIRENBERG, „Characteristics and Stabilization of DNAase-Sensitive Protein Synthesis in E. coli Extracts”, Proceedings of the National Academy of Sciences, USA 1961, vol. 47, s. 1580-1588.
• J.H. MATTHEI and M. NIRENBERG, „The Dependence of Cell-Free Protein Synthesis in E. coli upon Naturally Occurring or Synthetic Poliribonucleotides”, Proceedings of the National Academy of Sciences, USA 1961, vol. 47, s. 1588-1602.
• S.L. WOLFE, Molecular and Cellular Biology, Wadsworth, Belmont, California 1993, s. 639-648.
• S. SARKAR, „Biological Information: A Skeptical Look at Some Central Dogmas of Molecular Biology”, w: S. SARKAR (ed.), The Philosophy and History of Molecular Biology: New Perspectives, Boston Studies of Philosophy of Science, Dordrecht, Netherlands 1996.
• C. SHANNON, „A Mathematical Theory of Communication”, Bell System Technical Journal 1948, vol. 27, s. 379-423, 623-656.
• F. DRETSKE, Knowledge and the Flow of Information, MIT Press, Cambridge 1987.
• B. KUPPERS, „On the Prior Probability of the Existence of Life”, w: Lorenz KRUGER et al. (eds.), The Probabilistic Revolution, MIT Press, Cambridge 1987, s. 355-369.
• H.P. YOCKEY, Information Theory and Molecular Biology, Cambridge University Press, Cambridge 1992.
• C. SHANNON and W. WEAVER, The Mathematical Theory of Communication, University of Illinois Press, Urbana 1949.
• F. CRICK, „On Protein Synthesis”, Symposium for the Society of Experimental Biology 1958, vol. 12, s. 138-163.
• W.A. DEMBSKI, The Design Inference: Eliminating Chance Through Small Probabilities, Cambridge University Press, Cambridge 1998.
• J. BOWIE and R. SAUER, „Identyfying Determinants of Folding and Activity for a Protein pisaof Unknown Sequences: Tolerance to Amino Acid Substitution”, Proceedings of the National Academy of Sciences, USA 1989, vol. 86, s. 2152-2156.
• J. REIDHAAR-OLSON and R. SAUER, „Functionally Acceptable Solutions in Two Alpha-Helical Regions of Lambda Represor”, Proteins, Structure, Function, and Genetics 1990, vol. 7, s. 306-310.
• Richard DAWKINS, Rzeka genów, przeł. Marek Jannasz, Science Masters, Wydawnictwo CiS i Oficyna Wydawnicza MOST, Warszawa 1995.
• Bill GATES, The Road Ahead, Blue Penguin, Boulder, Colorado 1996.
• L.E. ORGEL, The Origins of Life on Earth, John Wiley, New York 1973.
• E. SCHRÖDINGER, What Is Life? And Mind and Matter, Cambridge University Press, Cambridge 1967.
• P. DAVIES, The Fifth Miracle, Simon and Schuster, New York 1998.
• C. THAXTON and W. BRADLEY, „Information and the Origin of Life”, w: J.P. MORELAND (ed.), The Creation Hypothesis: Scientific Evidence for an Intelligent Designer, InterVarsity Press, Downers Grove, Illinois 1994, s. 173-210.
• S. KAUFFMAN, The Origins of Order, Oxford University Press, Oxford 1993.
• F. CRICK, Life Itself, Simon and Schuster, New York 1981.
• J. MONOD, Chance and Necessity, Vintage Books, New York 1971.
• D. KENYON and G. STEINMAN, Biochemical Predestination, McGraw-Hill, New York 1969.
• H. QUASTLER, The Emergence of Biological Organization, Yale University Press, New Haven, Connecticut 1964.
• G. WALD, „The Origin of Life”, Scientific American 1954, vol. 191, s. 44-53.
• R. SHAPIRO, Origins: A Skeptic’s Guide to the Creation of Life on Earth, Summit Books, New York 1986.
• F. CRICK, „The Origin of the Genetic Code”, Journal of Molecular Biology 1968, vol. 38, s. 367-379.
• H. KAMMINGA, „Studies in the History of Ideas on the Origin of Life”, dysertacja doktorska, University of London 1980.
• C. de DUVE, „The Constraints of Chance”, Scientific American, January 1996, s. 112.
• H.J. MOROWITZ, Energy Flow in Biology, Academic Press, New York 1968.
• F. HOYLE and C. WICKRAMASINGHE, Evolution from Space, J.M. Dent, London 1981.
• A.G. CAIRNS-SMITH, The Life Puzzle, Oliver and Boyd, Edinburgh 1971.
• I. PRIGOGINE, G. NICOLIS, and A. BABLOYANTZ, „Thermodynamics of Evolution”, Physics Today, 23 November 1972.
• H.P. YOCKEY, „Self-Organization, Origin of Life Scenarios and Information Theory”, Journal of Theoretical Biology 1981, vol. 91, s. 13-31.
• D.D. AXE, „Biological Function Places Unexpectedly Tight Constraints on Protein Sequences”, Journal of Molecular Biology 2000, vol. 301(3), s. 585-596.
• M. BEHE, „Experimental Support for Regarding Funcprzetional Classes of Proteins to Be Highly Isolated from Each Other”, w: J. BUELL and V. HEARN (eds.), Darwinism: Science or Philosophy?, Foundation for Thought and Ethics, Richardson, Texas 1994, s. 60-71.
• Richard DAWKINS, Ślepy zegarmistrz czyli, jak ewolucja dowodzi, że świat nie został zaplanowany, przeł. Antoni Hoffman, Biblioteka Myśli Współczesnej, Państwowy Instytut Wydawniczy, Warszawa 1994.
• E. BOREL, Probabilities and Life, trans. M. Baudin, Dover, New York 1962.
• E. PENNISI, „Seeking Life’s Bare Genetic Necessities”, Science 1996, vol. 272, s. 1098-1099.
• A. MUSHEGIAN and E. KOONIN, „A Minimal Gene Set for Cellular Life Derived by Comparison of Complete Bacterial Genomes”, Proceedings of the National Academy of Sciences, USA 1996, vol. 93, s. 10268-10273.
• C. BULT et al., „Complete Genome Sequence of the Methanogenic Archaeon, Methanococcus jannashi”, Science 1996, vol. 273, s. 1058-1072.
• P.T. MORA, „Urge and Molecular Biology”, Nature 1963, vol. 199, s. 212-219.
• I. HACKING, The Logic of Statistical Inference, Cambridge University Press, Cambridge 1965.
• C. de DUVE, „The Beginnings of Life on Earth”, American Scientist 1995, vol. 83, s. 437.
• C. de DUVE, Blueprint for a Cell: The Nature and Origin of Life, Neil Patterson, Burlington, N.C. 1991.
• G. JOYCE and L. ORGEL, „Prospects for Understanding the Origin of the RNA World”, w: R.F. GESTELAND and J.J. ATKINS (eds.), RNA World, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y. 1993, s. 1-25.
• T. DOBZHANSKY, „Discussion of G. Schramm’s Paper”, w: S.W. FOX (ed.), The Origins of Prebiological Systems and of Their Molecular Matrices, Academic Press, New York 1965.
• H.H. PATTEE, „The Problem of Biological Hierarchy”, w: C.H. WADDINGTON (ed.), Toward a Theoretical Biology, vol. 3, Edinburgh University Press, Edinburgh 1970.
• P.T. MORA, „The Folly of Probability”, w: S.W. FOX (ed.), The Origins of Prebiological Systems and of Their Molecular Matrices, Academic Press, New York 1965.
• L.V. BERTALANFFBY, Robots, Men and Minds, George Braziller, New York 1967.
• J. von NEUMANN, Theory of Self-Reproducing Automata, zebrał i zredagował A. Berks, University of Illinois Press, Urbana 1966.
• E. WIGNER, „The Probability of the Existence of a Self-Reproducing Unit”, w: E. SHILS (ed.), The Logic of Personal Knowledge, Kegan and Paul, London 1961, s. 231-235.
• P.T. LANDSBERG, „Does Quantum Mechanics Exclude Life?”, Nature 1964, vol. 203, s. 928-930.
• H.J. MOROWITZ, „The Minimum Size of the Cell”, w: M. O’CONNOR and G.E.W. WOLSTENHOLME (eds.), Principles of Biomolecular Organization, J.A. Churchill, London 1966, s. 446-459.
• P. NELSON, „Anatomy of a Still-Born Analogy”, Origins and Design 1996, vol. 17 (3), s. 12.
• G. STEINMAN and M.N. COLE, „Synthesis of Biologically Pertinent Peptides Under Possible Primordial Conditions”, Proceedings of the National Academy of Sciences, USA 1967, vol. 58, s. 735-741.
• G. STEINMAN, „Sequence Generation in Prebiological Peptide Synthesis”, Archives of Biochemistry and Biophysics 1967, vol. 121, s. 533-539.
• R.A. KOK, J.A. TAYLOR, and W.L. BRADLEY, „A Statistical Examination of Self-Ordering of Amino Acids in Proteins”, Origins of Life and Evolution of the Biosphere 1988, vol. 18, s. 135-142.
• I. PROGOGINE and G. NICOLIS, Self-Organization in Nonequilibrium Systems, John Wiley, New York 1977.
• C. de DUVE, Vital Dust: Life as a Cosmic Imperative, Basic Books, New York 1995.
• C. THAXTON, W. BRADLEY and R. OLSEN, The Mystery of Life’s Origin: Reassessing Current Theories, Lewis and Stanley, Dallas 1992.
• D. KENYON and G. MILLS, „The RNA World: A Critique”, Origins and Design 1996, vol. 17, no. 1, s. 9-16.
• D. KENYON and P.W. DAVIS, Of Pandas and People: The Central Question of Biological Origins, Haughton, Dallas 1993.
• S.C. MEYER, „A Scopes Trial for the 90’s”, Wall Street Journal, 6 December 1993.
• B.J. STRAIT and G.T. DEWEY, „The Shannon Information Entropy of Biologically Pertinent Peptides”, Biophysical Journal, vol. 71, s. 148-155.
• R. STALNAKER, Inquiry, MIT Press, Cambridge 1984.
• M. POLANYI, „Life’s Irreducible Structure”, Science 1968, vol. 160, s. 1308-1312.
• H.P. YOCKEY, „A Calculation of the Probability of Spontaneous Biogenesis by Information Theory”, Journal of Theoretical Biology 1977, vol. 67, s. 377-398.
• M. EIGEN, Steps Toward Life, Oxford University Press, Oxford 1992.
• J.C. WATSON, „Organization and the Origin of Life”, Origins 1977, vol. 4, s. 16-35.
• J. MAYNARD SMITH, „Hypercycles and the Origin of Life”, Nature 1979, vol. 280, s. 445-446.
• F. DYSON, Origins of Life, Cambridge University Press, Cambridge 1985.
• Iris FRY, The Emergence of Life on Earth, Rutgers University Press, New Brunswick, N.J. 2000.
• Protein Databank: http://www.rcsb.org/pdb.
• R. SHAPIRO, „Prebiotic Cytosine Synthesis: A Critical Analysis and Implications for the Origin of Life”, Proceedings of the National Academy of Sciences, USA 1999, vol. 96, s. 4396-4401.
• M.M. WALDROP, „Did Life Really Start Out in an RNA World?”, Science 1989, vol. 246, s. 1248-1249.
• R. SHAPIRO, „Prebiotic Ribose Synthesis: A Critical Analysis”, Origins of Life and Evolution of the Biosphere 1988, vol. 18, s. 71-85.
• G.F. JOYCE, „RNA Evolution and the Origins of Life”, Nature 1989, vol. 338, s. 217-224.
• A.J. HAGER, J.D. POLLAND Jr. and J.W. SZOSTAK, „Ribozymes: Aiming at RNA Replication and Protein Synthesis”, Chemistry and Biology 1996, vol. 3, s. 717-725.
• K. DOSE, „The Origin of Life: More Questions than Answers”, Interdisciplinary Science Reviews 1988, vol. 13, s. 348-356.
• E. SOBER, Reconstructing the Past, MIT Press, Cambridge, Mass. 1988.
• M. SCRIVEN, „Causes, Connections, and Conditions in History”, w: W. DRAY (ed.), Philosophical Analysis of History, Harper and Row, New York 1966, s. 238-264.
• McNeil-Lehrer News Hour, Transcript 19, May 1992.
• T.R. MCDONOUGH, The Search for Extraterrestial Intelligence: Listening for Life in the Cosmos, Wiley, New York 1987.
• P. LIPTON, Inference to the Best Explanation, Routledge, New York 1991.
• S.C. MEYER, „The Scientific Status of Intelligent Design: The Methodological Equivalence of Naturalistic and Non-Naturalistic Origins Theories”, w: M.J. BEHE, W.A. DEMBSKI and S.C. MEYER (eds.), Science and Evidence for Design in the Universe, Ignatius Press, San Francisco 2000, s. 151-212.
• S.C. MEYER, „The Demarcation of Science and Religion”, w: G.B. FERNGREN (ed.), The History of Science and Religion in the Western Tradition: An Encyclopedia, Garland, New York 2000, s. 17-23.
• E. SOBER, The Philosophy of Biology, Westview Press, San Francisco 1993.
• Francis DARWIN (ed.), Life and Letters of Charles Darwin, vol. 1, D. Appleton, London 1896.
• M. ROTHMAN, The Science Gap, Prometheus, Buffalo, N.Y. 1992.
• K. POPPER, Droga do wiedzy. Domysły i refutacje, przeł. Stefan Amsterdamski, Biblioteka Współczesnych Filozofów, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1999.
• R. HARRE and E.H. MADDEN, Causal Powers, Basil Blackwell, London 1975.
• J. BARROW and F. TIPLER, The Anthropic Cosmological Principle, Oxford University Press, Oxford 1986.
• M. RUSE, „McLean v. Arkansas: Witness Testimony Sheet”, w: M. RUSE (ed.), But Is It Science?, Prometheus Books, Amherst, N.Y. 1988.
• L. LAUDAN, „The Demise of the Demarcation Problem”, w: M. RUSE (ed.), But Is It Science?, Prometheus Books, Amherst, N.Y. 1988, s. 337-350.
• L. LAUDAN, „Science at the Bar – Causes for Concern”, w: M. RUSE (ed.), But Is It Science?, Prometheus Books, Amherst, N.Y. 1988, s. 351-355.
• A. PLANTINGA, „Methodological Naturalism?”, Origins and Design 1986, vol. 18, no.1, s. 18-26.
• A. PLANTINGA, „Methodological Naturalism?”, Origins and Design 1986, vol. 18, no. 2, s. 22-34.
• Percy W. BRIDGMAN, Reflections of a Physicist, 2nd ed., Philosophical Library, New York 1955.