Het DNA als creatieve daad van de natuur

In de industrie is men zo gelukkig als een kind indien men erin slaagt om een stof te maken die de fysisch vereiste eigenschappen heeft om bepaalde ontwerpen te maken. Hierbij denk ik aan sterke, slijtvaste metalen met een laag smeltpunt, kunststoffen met zeer specifieke eigenschappen enzoverder. Het zoeken naar zulke stoffen vergt zeer veel onderzoek en kennis en ik moet u niet overtuigen van de complexiteit van dit soort onderzoek. Het DNA is ook zo een chemische stof met zeer specifieke eigenschappen, alleen hebben niet wij maar de natuur haar ontworpen. De stof is zo complex dat we ze zelfs niet kunnen namaken. Hoe is het mogelijk dat de natuur zoiets kan? Eenvoudig, ze heeft hiervoor verschillende miljarden jaren de tijd gehad. Ze heeft oneindig veel kunnen experimenteren en eens is het gelukt.

DNA Cartoon
Het blijft een grote stap van levenloze organische systemen -hoe ingewikkeld en georganiseerd ook- naar de levende cel van vandaag. Hoe kom je van blinde chemie van toevallige botsingen tot de zelfcopiërende en informatiedragende stoffen die nodig zijn voor evolutie en van daar naar levende wezens?
Pieter Van Dooren
Om een cel door toeval te laten ontstaan, moeten tenminste honderd funktionele eiwitten op dezelfde plaats verschijnen. Dat betekent honderd gelijktijdige gebeurtenissen met een onafhankelijke kans die nauwelijks groter is dan 10-20 en waarvan derhalve de maximale gecombineerde kans 10-2000 is.
Michael Denton

Het DNA kan men zien als een supergrote molecule. Uit de chemie weten we dat een molecule opgebouwd is uit atomen. In onze natuur komen er zo plusminus 100 verschillende soorten voor. Hiervan zijn er ongeveer 50 te verwaarlozen omdat ze zo zeldzaam zijn en omdat ze voor deze uitleg toch niet van belang zijn.

Laten we nu eens aannemen dat het er 27 zouden zijn en dat we ze elk een letter van het alfabet geven bijvoorbeeld waterstof wordt A, helium B, lithium C enzo verder. Het 27ste atoom krijgt als code de spatie. Wat zou dan de kans zijn dat er een molecule van 100 atomen zou ontstaan waarvan, indien we de letters van de atomen achter elkaar zouden zetten, de lettercombinatie een leesbare zin zou worden?

Wat ik u zeker kan zeggen is dat het aantal mogelijke combinaties van 100 lettertekens gelijk is aan
27x27x27x27x27x......x27 en dit 100 keer.

27x27 = 729
729x27 = 19683
19683x27 = 531441
531441x27 = 14348907
14348907x27 = 387420489

387420489x27=........ toen werd het getal te groot voor mijn zakrekenmachine en werd er overgegaan tot de notatie met machten van 10. Het zou er op neer komen dat we meer dan "google" mogelijke combinaties zouden hebben. Via deze weg weet u nu ook dat het woord "google" dat u kent van de zoekrobot, staat voor een getal met gigantisch grote waarde.

Intuïtief voelt u aan dat er meer zinnen met onzin zullen staan dan dat er leesbare zinnen zullen staan. Om deze vergelijking meer exact te maken is het noodzakelijk dat we bijvoorbeeld aan een veel voorkomend atoom zoals koolstof ook een veel voorkomende letter moeten toekennen. De kans dat we dan een leesbare zin krijgen wordt dan groter maar blijft in verhouding toch zo klein dat we haast oneindig klein kunnen zeggen. Gezien deze kleine kans neemt het geloof in de theorie dat DNA zou kunnen ontstaan door louter toevallige ontmoetingen van chemische elementen wel sterk af. Voor de volharders wil ik er graag nog een argument bijhalen om hen toch te overtuigen. Een verhaal over de funktie die deze molecule dan wel zou moeten hebben. Ik verzeker u, dit zijn niet de gewone fysische eigenschappen zoals het verbeteren van de trekweerstand of een laag smeltpunt.

Stel dat u voor een of andere reden de ambitie heeft om in het jaar 3000 nog eens nieuwjaar te vieren. Er stelt zich dan het probleem dat u 12 maal langer moet leven dan normaal. Een mogelijke oplossing zou zijn dat u vanaf nu 12 keer minder energie verbruikt en aldus leeft op 1/12 van u capaciteiten. Schildpadden leven zo op +/- 2/3 van onze normale capaciteit en kunnen daarom 120 jaar leven. Ofwel begint u nu aan een zeer gewaagd project, dat er waarschijnlijk voor zal zorgen dat u sneller grijze haren gaat hebben dan andere mensen, maar op lange termijn misschien toch nieuwjaar 3000 kan meemaken.

U moet in dit gewaagde project een overlevingsapparaat bouwen dat u een duizend-tal jaren sluimer-slapend in leven houdt en u dan in december 2999 wakker maakt. U bouwt zich een capsule waarin u rustig kan slapen terwijl een apparaat uw capsule voorziet van energie. Gezien u niet weet wat de toekomst voor u in petto heeft, moet u het apparaat zo ontwerpen dat het onder alle omstandigheden aan de energie kan komen die uw capsule nodig heeft. Indien u kiest voor de gemakkelijke oplossing van zonne-energie, dan kan u wel eens bedrogen uitkomen indien er in de omgeving geen zonlicht meer wordt toegelaten.

Misschien is zonne-energie op een mobiel apparaat wel een oplossing. U bouwt dus een grote wandelrobot die op zoek gaat naar zonlicht. In navolging van uw project zijn er misschien nog mensen die ook nieuwjaar 3000 willen meemaken en die soortgelijke wandelrobots hebben ontworpen. Er doet zich het probleem voor dat deze robots energie-concurrenten gaan worden.

Uw robot moet dus voorzien worden van een verdedigingsmechanisme. Wetende dat mensen na u, ook zulke projecten zullen starten met waarschijnlijk betere technologie, zou het interessant zijn als uw robot intelligent genoeg was om deze technologie op zichzelf toe te passen. Misschien kan uw robot wel beter overleven als een parasiet op een andere robot.

Dit lijkt niet alleen een gewaagd project, maar ook een vrij onrealistisch. Wie kan nu voorzien wat de toekomst voor ons in petto heeft? En toch is ons eigen lichaam een overlevingsapparaat van onze genen. Ze hebben ons een spijsverteringstelsel gegeven waarmee we voedsel kunnen omzetten tot energie. Ze hebben ons hersenen gegeven waarmee we apparaten kunnen bedenken die ons helpen om in leven te blijven. Ze hebben ons een bewegingsapparaat gegeven om mobiel achter voedsel te zoeken. Ze hebben ons communicatievaardigheden gegeven om met andere levende wezens samen te werken enzoverder. De natuur is er reeds in geslaagd om een overlevingsapparaat te bedenken. Het bouwplan van dit overlevingsapparaat staat geschreven in het DNA van onze cellen. En dit zouden de eigenschappen van een molecule zijn die louter door toeval zou ontstaan zijn?

Top