Isang Cosmic Joke na mayroong Scientists Rolling in the Aisle
Mayroong isang "bagay" na tinukoy ko bilang Katatawanan sa Uniberso, ang iba ay maaaring tumukoy dito bilang a Cosmic Joke. Mayroong mga oras sa lahat ng aming buhay kapag naisip namin na alam natin nang eksakto kung paano magaganap ang ilang kaganapan o pangyayari. Maaari kaming maging kumbinsido na "alam" namin kung ano ang mangyayari, na bet namin ang sakahan ng pamilya at ang lababo sa kusina sa kinalabasan ng kaganapan. Ito ay sa mga sandaling ito, kapag sorpresa sa atin ng Uniberso sa pamamagitan ng pagliko sa kaliwa sa halip na isang kanan.
Habang sa karamihan ng mga kaso tulad ng isang paglipas ng mga kaganapan ay maaaring pukawin ang galit, pagkabigo o pagkabigo, karaniwang tumugon ako sa pamamagitan ng pag-iling ng aking ulo sa malalim na takot sa masamang kalikasan ng Universe Humor. Dito naisip kong alam ko nang eksakto kung paano magaganap ang mga bagay at pagkatapos ay magulat ako, bumagsak sa akin ang hangin. Sa pagtataka, dapat kong pag-isipang muli at muling isaalang-alang ang mga paniniwala na hinawakan ko na humantong sa aking maling aksyon.
Kailan Katatawanan sa Uniberso hit ng isang indibidwal, ang pagkilala sa kanilang kamangha-manghang kawalan ng kamalayan ay maaaring makapukaw ng isang malalim na pagbabago sa kanilang buhay. Sa isang indibidwal na antas, dapat isaalang-alang muli ng bawat isa ang kanilang sariling mga paniniwala upang mapaunlakan ang mga nakakagulat na obserbasyon.
Sa kaibahan, ang kurso ng kasaysayan ng tao ay radikal na nabago kung kailan Katatawanan sa Uniberso pinapahina ang isang "pangunahing paniniwala" na bahagi ng tela ng buong lipunan. Isaalang-alang kung paano nagbago ang kurso ng kasaysayan ng tao nang ang paniniwala na ang mundo ay patag ay hinamon ng pag-ikot ng mundo?
Noong 1893, binigyan ng babala ng chairman ng physics sa Harvard University ang mga mag-aaral na wala nang pangangailangan para sa karagdagang mga PhD sa larangan ng pisika. Ipinagmamalaki niya na itinatag ng agham ang katotohanang ang uniberso ay isang makina ng bagay, na binubuo ng mga pisikal, hindi maibabahaging mga atom na ganap na sumunod sa mga batas ng Newtonian Mechanics. Dahil ang lahat ng mga naglalarawang batas ng pisika ay "kilala," ang hinaharap ng pisika ay maibabalik sa paggawa ng mas pinong at mas pinong mga pagsukat.
Makalipas ang dalawang taon, ang Newtonian na konsepto ng isang bagay na uniberso lamang ay nawasak ng pagtuklas ng mga subatomic na partikulo, X-ray at radioactivity. Sa loob ng sampung taon, kailangang itapon ng mga physicist ang kanilang pangunahing paniniwala sa isang materyal na uniberso sapagkat kinikilala na ang uniberso ay talagang gawa sa enerhiya na ang mga mekaniko ay sumunod sa mga batas ng Quantum Physics. Ang maliit na piraso ng Universe Humor na iyon ay malalim na binago ang kurso ng sibilisasyon, na kinukuha sa amin mula sa mga steam engine hanggang sa mga rocket ship, mula sa mga telegrapo hanggang sa mga computer.
Sa gayon ... ang cosmic prankster ay muling sumakit!
Tulad ng nagawa nito ng ilang beses sa nakaraan, ang ekspresyong ito ng Katatawanan sa Uniberso upends isang pundasyong pangunahing paniniwala na hawak ng maginoo agham. Ang biro ay nakapaloob sa mga resulta ng The Human Genome Project. Sa lahat ng hoopla sa pagkakasunud-sunod ng human code ng tao at nahuli sa makinang na teknolohikal na gawa, hindi kami nakatuon sa aktwal na "kahulugan" ng mga resulta.
Ang isa sa pinakamahalaga at pangunahing pangunahing paniniwala sa maginoo na biology ay ang mga ugali at katangian ng mga organismo na "kontrolado" ng kanilang mga gen. Ang paniniwala na ito ay ikinabit sa konsepto ng pagtukoy sa genetiko, ang maginoo na dogma na ibinigay sa halos bawat kurso sa libro at biology. Paano pinamamahalaan ng mga gen ang "buhay"? Batay sa konsepto na ang mga gen ay lumalabas sa sarili, nangangahulugang maaari nilang "buksan at patayin ang kanilang mga sarili." Ang mga self-actualizing gen ay magbibigay para sa mga program na tulad ng computer na makokontrol sa istraktura at pag-andar ng organismo. Alinsunod dito, ang aming paniniwala sa pagtukoy sa genetiko ay nagpapahiwatig na ang "pagiging kumplikado" (ebolusyon ng tangkad) ng isang organismo ay magiging proporsyonal sa bilang ng mga gen na taglay nito.
Bago pa isinasagawa ang Human genome Project, natantiya ng mga siyentista na ang pagiging kumplikado ng tao ay mangangailangan ng isang genome na higit sa 100,000 mga gen. Ang mga Genes ay pangunahin na mga blueprint na naka-encode ng istrakturang kemikal ng mga protina, ang mga "bahagi" na molekular na binubuo ng cell. Naisip na mayroong isang gene upang mai-code ang bawat isa sa 70,000 hanggang 90,000 na mga protina na bumubuo sa ating mga katawan.
Bilang karagdagan sa mga gen na naka-coding ng protina, ang cell ay naglalaman ng mga gen na tumutukoy sa katangian ng isang organismo sa pamamagitan ng "pagkontrol" sa aktibidad ng iba pang mga gen. Ang mga gene na "programa" ng pagpapahayag ng iba pang mga gen ay tinatawag na mga gen ng pang-regulasyon. Ang mga regulasyong gen ay naka-encode ng impormasyon tungkol sa mga kumplikadong mga pisikal na pattern na nagbibigay para sa mga tiyak na anatomies, na kumakatawan sa mga istrukturang kinikilala ang bawat uri ng cell (kalamnan kumpara sa buto) o organismo (isang chimp mula sa isang tao). Bilang karagdagan, ang isang subset ng mga regulasyong gen ay nauugnay sa "kontrol" ng mga tiyak na pattern ng pag-uugali. Ang mga regulasyong gen ay umayos ng aktibidad ng isang malaking bilang ng mga gen na ang mga aksyon na sama-samang nag-aambag sa pagpapahayag ng mga naturang ugali bilang kamalayan, damdamin, at intelihensiya. Tinantya na mayroong higit sa 30,000 mga regulasyong gen sa tao na genome.
Sa isinasaalang-alang ang kaunting bilang ng mga gen na kinakailangan upang makagawa ng isang tao: magsisimula kami sa isang batayang bilang ng higit sa 70,000 mga gen, isa para sa bawat isa sa higit sa 70,000 na mga protina na matatagpuan sa isang tao. Pagkatapos ay isinasama namin ang bilang ng mga regulasyong gen na kinakailangan upang maibigay ang pagiging kumplikado ng mga pattern na ipinahayag sa aming anatomya, pisyolohiya at pag-uugali. Hinahayaan ang pag-ikot ng bilang ng mga gen ng tao sa isang kabuuang isang kahit na 100,000, sa pamamagitan ng pagsasama ng isang minimalist na bilang ng 30,000 mga regulasyong gen.
Handa na para sa Cosmic Joke? Ang mga resulta ng proyekto ng Genome ay isiniwalat na may mga 34,000 genes lamang sa genome ng tao. Dalawang ikatlo ng inaasahang mga gen ay hindi umiiral! Paano natin maiuugnay ang pagiging kumplikado ng isang tao na kontrolado ng genetiko kung walang kahit sapat na mga gen upang mai-code lamang para sa mga protina?
Ang higit na nakakahiya sa dogma ng aming paniniwala sa pagtukoy ng genetiko ay ang katunayan na walang gaanong pagkakaiba sa kabuuang bilang ng mga gen na matatagpuan sa mga tao at sa mga natagpuan sa mga primitive na organismo na namumuhay sa planeta. Kamakailan lamang, nakumpleto ng mga biologist ang pagmamapa ng mga genome ng dalawa sa pinakapag-aral na mga modelo ng hayop sa pananaliksik sa genetiko, ang fruit fly at isang microscopic roundworm (Caenorhabditis elegans).
Ang primitive Caenorhabditis worm ay nagsisilbing isang perpektong modelo upang pag-aralan ang papel ng mga gen sa pag-unlad at pag-uugali. Ang mabilis na paglaki at pag-aanak na primitive na organismo na ito ay may isang tumpak na pattern na katawan na binubuo ng eksaktong 969 cells, isang simpleng utak na halos 302 na inorder na mga cell, nagpapahayag ito ng isang natatanging repertoire ng mga pag-uugali, at ang pinakamahalaga, ito ay malugod sa eksperimento ng genetiko. Ang genen ng Caenorhabditis ay binubuo ng higit sa 18,000 mga gene. Ang 50+ trilyong-cell na katawan ng tao ay may genome na may lamang 15,000 higit pang mga gen kaysa sa mababa, walang spin, microscopic roundworm.
Malinaw na, ang pagiging kumplikado ng mga organismo ay hindi masasalamin sa pagiging kumplikado ng mga genes nito. Halimbawa ang fruit fly genome ay natukoy kamakailan na binubuo ng 13,000 genes. Ang mata ng lumipad na prutas ay binubuo ng mas maraming mga cell kaysa sa matatagpuan sa buong bulate ng Caenorhabditis. Malalim na mas kumplikado sa istraktura at pag-uugali kaysa sa microscopic roundworm, ang fruit fly ay mayroong 5000 mas kaunting mga gen !!
Ang Human Genome Project ay isang pandaigdigang pagsisikap na nakatuon sa pag-decipher ng human genetic code. Naisip na ang kumpletong blueprint ng tao ay magbibigay ng agham ng lahat ng kinakailangang impormasyon upang "pagalingin" ang lahat ng mga karamdaman ng sangkatauhan. Ipinagpalagay din na ang pagkakaroon ng kamalayan sa mekanismo ng code ng tao na genetika ay magbibigay-daan sa mga siyentista na lumikha ng isang Mozart o ibang Einstein.
Ang "kabiguan" ng mga resulta ng genome na sumunod sa aming mga inaasahan ay ipinapakita na ang aming mga inaasahan kung paano "gumagana" ang biology ay malinaw na nakabatay sa mga maling palagay o impormasyon. Ang aming "paniniwala" sa konsepto ng determinismong genetiko ay pangunahing… may pagkukulang! Hindi namin tunay na maiuugnay ang karakter ng ating buhay na bunga ng "program" na genetiko. Pinipilit kami ng mga resulta ng genome na isaalang-alang muli ang tanong: "Saan natin nakuha ang aming pagiging kumplikado ng biological?"
Sa isang komentaryo sa nakakagulat na mga resulta ng pag-aaral ng Human Genome, si David Baltimore, isa sa pinakatanyag na henyoista sa mundo at nagwaging premyo ng Nobel, ay nagtalakay sa isyung kumplikado na ito:
"Ngunit maliban kung ang genome ng tao ay naglalaman ng maraming mga gen na opaque sa aming mga computer, malinaw na hindi natin nakuha ang aming walang alinlangan na pagiging kumplikado sa mga bulate at halaman sa pamamagitan ng paggamit ng mas maraming mga gen. Pag-unawa sa kung ano ang nagbibigay sa amin ng aming pagiging kumplikado-aming napakalaking pag-uugali sa pag-uugali, kakayahang makagawa ng may malay na pagkilos, kamangha-manghang pisikal na koordinasyon, tiyak na naayos na mga pagbabago bilang tugon sa panlabas na pagkakaiba-iba ng kapaligiran, pag-aaral, memorya ... kailangan kong magpatuloy? hinaharap. " (Kalikasan 409: 816, 2001)
Patuloy na binabanggit ng mga siyentista na ang aming mga biyolohikal na kapalaran ay nakasulat sa aming mga gen. Sa harap ng paniniwalang iyan, pinapahiya tayo ng Uniberso ng isang cosmic joke: Ang "kontrol" ng buhay ay wala sa mga gen. Siyempre ang pinaka-kagiliw-giliw na kinahinatnan ng mga resulta ng proyekto ay dapat nating harapin ngayon ang "hamon para sa hinaharap" na binanggit ni Baltimore. Ano ang "kumokontrol" sa aming biology, kung hindi ang mga gen?
Sa huling bilang ng mga taon, ang agham at pagbibigay diin ng press sa "lakas" ng mga gen ay sumakop sa makinang na gawain ng maraming mga biologist na nagbubunyag ng isang radikal na magkakaibang pag-unawa patungkol sa ekspresyon ng organismo. Ang umuusbong sa gilid ng agham ng cell ay ang pagkilala na ang kapaligiran, at mas partikular, ang aming pang-unawa sa kapaligiran, direktang kinokontrol ang aming pag-uugali at aktibidad ng gen.
Ang mga mekanismo ng molekula kung saan ang mga hayop, mula sa mga solong selyula hanggang sa mga tao, ay tumutugon sa mga pampasigla sa kapaligiran at paganahin ang naaangkop na mga tugon sa pisyolohikal at pag-uugali na natukoy kamakailan. Ginagamit ng mga cell ang mga mekanismong ito upang ma-dynamically "iakma" ang kanilang istraktura at pagpapaandar upang mapaunlakan ang patuloy na pagbabago ng mga hinihingi sa kapaligiran. Ang proseso ng pagbagay ay pinapagitna ng cell membrane (ang balat ng cell), na nagsisilbing katumbas ng "utak" ng cell. Kinikilala ng mga lamad ng cell ang mga "signal" sa kapaligiran sa pamamagitan ng aktibidad ng mga receptor protein. Kinikilala ng mga receptor ang parehong pisikal (hal., Mga kemikal, ions) at masigla (hal. Electromagnetic, scalar pwersa) signal.
Ang mga signal ng kapaligiran ay "buhayin" ang mga protina ng receptor na nagdudulot sa kanila na magtali sa mga pantulong na protina na effector. Ang mga protina ng effector ay "switch" na kumokontrol sa pag-uugali ng cell. Ang mga protina na receptor-effector ay nagbibigay ng kamalayan sa cell sa pamamagitan ng pisikal na pang-amoy. Sa pamamagitan ng mahigpit na kahulugan, ang mga kumplikadong lamad na protina na ito ay kumakatawan sa mga molekular na yunit ng pang-unawa. Ang mga molekulang pang-unawa ng lamad na ito ay kumokontrol din sa transcription ng gen (ang pag-on at pag-off ng mga programa ng gen) at kamakailan-lamang na na-link sa mga adaptive mutation (pagbabago ng genetiko na muling pagsusulat ng DNAcode bilang tugon sa stress).
Ang cell membrane ay isang istruktura at pagganap na homologue (katumbas) ng isang computer chip, habang ang nukleus ay kumakatawan sa isang read-write hard disk na puno ng mga programang genetiko. Ang ebolusyon ng organismo, na nagreresulta mula sa pagdaragdag ng bilang ng mga yunit ng pang-unawa ng lamad, ay maipapodelo gamit ang fractal geometry. Ang paulit-ulit na mga pattern ng bali ay nagbibigay-daan sa isang cross-referencing ng istraktura at pag-andar sa tatlong antas ng organisasyong biyolohikal: ang cell, ang multicellular na organismo at ang evolution ng societal. Sa pamamagitan ng fraktal na matematika binibigyan tayo ng mahalagang pananaw sa nakaraan at hinaharap ng ebolusyon.
Ang kapaligiran, sa pamamagitan ng kilos ng pang-unawa, ay kumokontrol sa pag-uugali, aktibidad ng gene at maging sa muling pagsulat ng genetic code. Ang mga cell ay "natututo" (nagbabago) sa pamamagitan ng paglikha ng mga bagong protina ng pang-unawa bilang tugon sa nobelang mga karanasan sa kapaligiran. Ang mga "natutunan" na pananaw, lalo na ang mga nagmula sa hindi direktang mga karanasan (hal., Edukasyon ng magulang, kapwa at pang-akademikong edukasyon), ay maaaring batay sa maling impormasyon o maling interpretasyon. Dahil maaari silang maging "totoo, o hindi," ang mga pang-unawa ay sa mga katotohanan-paniniwala!
Ang aming bagong kaalamang pang-agham ay bumabalik sa isang sinaunang kamalayan sa kapangyarihan ng paniniwala. Ang mga paniniwala ay talagang makapangyarihan ... totoo man o mali. Habang palagi nating naririnig ang "lakas ng positibong pag-iisip," ang problema ay ang negatibong pag-iisip ay kasing lakas, kahit na sa "kabaligtaran" na direksyon. Ang mga problemang nakatagpo sa kalusugan at sa paglalahad ng ating buhay sa pangkalahatan ay konektado sa "maling pag-iisip" na nakuha sa aming mga karanasan sa pag-aaral. Ang kahanga-hangang bahagi ng kuwento ay ang mga pang-unawa ay maaaring muling malaman! Maaari nating ibahin ang anyo ang ating buhay sa muling pagsasanay ng ating kamalayan. Ito ay isang salamin ng walang edad na karunungan na naipasa sa amin at kinikilala na ngayon sa cellular biology.
Ang isang pag-unawa sa mga bagong inilalarawan na mekanismo ng cell-control ay magdudulot ng malalim na pagbabago ng biyolohikal na paniniwala tulad ng dami ng rebolusyon na sanhi ng pisika. Ang lakas ng umuusbong na bagong modelo ng biological ay pinag-iisa nito ang mga pangunahing pilosopiya ng maginoo na gamot, komplimentaryong gamot at pagpapagaling sa espiritu.