header
 

Geny i smartfony

Geny i smartfonyDzisiaj sprawiłem sobie nowiutki smartfon: Apple iPhone 4S. To ekscytujące trzymać w ręce tak elegancki wytwór inżynierii, dotykać jego przyjemnie gładkich powierzchni, podziwiać naturalnie dopasowany do dłoni kształt, korzystać z licznych, łatwych w obsłudze funkcji. Smartfony są genialne pod każdym względem – od estetycznego wyglądu pozerach i jedynkach, które kodują oprogramowanie.

 

Producenci smartfonów przy pomocy rzeszy prawników zazdrośnie strzegą praw autorskich swoich wspaniałych wynalazków. Inżynierowie nie dają zarobić innym korporacjom, lecz pracują nad kolejnymi ulepszeniami, zarabiając na akcjonariuszy swojej firmy. Ponadto wielu inżynierów zapewne szczyci się rolą, którą odgrywają w produkcji tak zdumiewających aparatów. Przypominają artystów, którzy nie chcą, by inni spijali śmietankę z ich dokonań.

 

Geniusz konstrukcji smartfonów potrafią dostrzec nawet ci z nas, którzy nie rozumieją do końca ich działania. Gdy jednak bliżej im się przyjrzeć, nowsze modele nie zrobią na nas mniejszego wrażenia niż wcześniejsze, wręcz odwrotnie – im więcej się dowiemy na temat ich konstrukcji i działania, tym pod większym wrażeniem będziemy.

 

Świat przyrody

 

Tak samo jest w przypadku geniuszu widocznego w istotach żywych. Ptaki, ryby, róże, słonie i reszta świata przyrody nie są pięknymi dziełami sztuki wyłącznie od zewnątrz. Badając ich funkcjonowanie, widać głębokie stopnie złożoności aż po DNA, które koduje białka budujące organizmy.

 

Zasady, na których opiera się życie organiczne, są zarazem proste i głębokie. Podobnie jak smartfony, organizmy funkcjonują według tych samych praw fizyki co wszystko inne. I tak jak w przypadku smartfonów, nie ma sensu sądzić, że skoro życie podlega prawom fizyki, to żywe stworzenia i ich „oprogramowanie” muszą być efektem praw przyrody i przypadku. Wiemy z doświadczenia, że powstanie smartfonów, ich systemów operacyjnych i aplikacji wymaga geniuszy pokroju nieżyjącego już Steve'a Jobsa i niezwykłego zespołu inżynierów pracujących dla firmy Aplle, czy też Larry'ego Page'a, Siergieja Brina i inżynierów Google, którzy zaprojektowali Androida.

 

Jak działa przyroda

 

Cząstkowe zrozumienie działania smartfonów może nam pomóc zrozumieć, jak funkcjonują i skąd się wzięły istoty żywe. DNA odkryte w cegiełkach budujących komórki wszystkich stworzeń można porównać do oprogramowania w smartfonach. Na język DNA składają się cztery chemiczne litery – A, G, C, T – stanowiące skrót od nazw: adenina, guanina, cytozyna, tymina. Choć czteroliterowy alfabet DNA cechuje znacznie większa złożoność aniżeli dwucyfrowy (zerojedynkowy) „alfabet” programów komputerowych, to jest on nieskomplikowany w porównaniu z 26-literowym alfabetem, którego używam, pisząc ten artykuł. Mimo to prostota alfabetu DNA świadczy o elegancji, a dane, które koduje, dowodzą ewidentnie geniuszu.

 

Jako biolog molekularny, badam dane zakodowane w DNA tak, jak profesor języka angielskiego analizuje piękno sonetów Szekspira albo jak muzycy zachwycają się nutami kryjącymi sonaty Beethovena. Czy zatem informacje zakodowane w DNA różnią się od tych zakodowanych w literach na papierze albo w aplikacjach smartfona? Zanim odpowiemy sobie na to pytanie, przyjrzyjmy się niektórym danym zakodowanym w DNA.

 

Język DNA

 

Jeśli by porównać język DNA do książki, geny będą jej rozdziałami. Za mojego życia dokonała się rewolucja w rozumieniu genów. W szkole wkładano nam do głowy, że istnieje całe mnóstwo genów. Zgodnie z panującą wówczas teorią geny miały być stosunkowo proste – bardziej przypominać zdania niż rozdziały. Autorami tej błędnej koncepcji byli dwaj genialni genetycy – George Beadle i Edward L. Tatum – którzy badając pleśń, doszli do wniosku, jakoby każde białko (enzym) było kodowane przez jeden gen, a każdy gen tworzył proste białko („jeden gen, jedno białko”). Początkowo teoria ta wydawała się niemal natchniona: w 1958 roku Beadle i Tatum otrzymali nawet Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny.

 

Kiedy zacząłem wykładać genetykę molekularną, uczyłem studentów, że każdy gen wytwarza jedno białko, a ponieważ wytwarzamy wiele białek, musimy mieć wiele genów. Logika tego rozumowania była tak oczywista, że mało kto ją kwestionował. Wnioskowanie zresztą było właściwie prawie słuszne. Niestety, drobny błąd może doprowadzić do poważnych fałszywych wniosków. Naukowcy, po udanym zsekwencjonowaniu genów w całym ludzkim ciele, odkryli, że człowiek ma dużo mniej genów, niż sądzono – około jednej piątej wcześniejszych szacunków. Jak genialni naukowcy mogli się tak pomylić? Aby się tego dowiedzieć, przyjrzymy się genowi o nazwie Pitx2.

 

Pitx2 produkuje białka, które wiążą się z DNA, wpływając na wytwarzanie innych genów. Białka te pełnią różne funkcje, m.in. wpływają na kształt głowy i prawidłowy rozwój oka. Sekret funkcji Pitx2 polega na tym, że gen ten produkuje kilka różnych białek, nie tylko jedno, jak sadziła większość genetyków molekularnych na podstawie hipotezy Beadle'a i Tatuma. Pytanie tylko, jak pojedynczy gen może wytwarzać liczne białka.

 

Aby odpowiedzieć sobie na to pytanie, musimy najpierw zrozumieć, czym tak naprawdę jest gen. Ponieważ przypuszczano, że geny powstały w wyniku darwinowskiego procesu przypadkowych zmian przebiegających w oparciu o selekcję naturalną, gros uczonych sądziło tym samym, że geny nie mogą być skomplikowane: wszak mechanizm darwinowskiej ewolucji nie wydaje się zdolny wytwarzać złożoności, jaką spotykamy na przykład w oprogramowaniu smartfonów. Mimo to okazuje się, że gen Pitx2, razem z innymi cząsteczkami w komórkach, ma wiele wspólnego ze smartfonami i innymi komputerami: zarówno Pitx2, jak smartfony stanowią systemy przetwarzania danych, w obrębie których odbywa się wprowadzanie, przetwarzanie i przekazywanie informacji.

 

Smartfony i smartgeny

 

W przypadku smartfonu dane wprowadza się, przesuwając palcem po ekranie lub wpisując litery na klawiaturze. Przekazywanie danych obejmuje obrazy na ekranie, muzykę lub sygnały radiowe, które ostatecznie mogą zostać odebrane przez inny telefony dzięki wieżom przekaźnikowym. W podobny sposób gen Pitx2 wprowadza dane ze swojego otoczenia poprzez białka i inne związane z nimi cząsteczki, które wiążą określone sekwencje DNA. Następnie dane podlegają przetworzeniu, w wyniku czego powstaje białko, stanowiące niejako dane wyjściowe.

 

Nadal jednak nie odpowiedzieliśmy sobie na pytanie, jak jeden gen może wytwarzać kilka różnych białek. Mechanizm ten zachodzi dzięki temu, że gen Pitx2 jest nie tylko pojedynczą jednostką informacji, lecz składa się z kilku różnych kodujących białka segmentów DNA, tzw. eksonów, które mogą być połączone na różne sposoby, wytwarzając różne białka. Jeśli gen porównamy do rozdziału książki, eksony przypominać będą akapity, które można połączyć, opowiadając różne historie.

 

Można też porównać eksony do klocków lego. Za pomocą kilku klocków lego możemy, zależnie od naszej woli, zbudować przeróżne rzeczy. Gen Pitx2 nie tylko koduje eksonowe klocki lego, ale też odpowiednio je łączy, tak aby wytworzyć właściwe białko. Gen jednak nie robi tego wszystkiego sam, podobnie jak aplikacje w smartfonach nie funkcjonują niezależnie od smartfonów, albo też jak smartfony nie działają niezależnie od wież przekaźnikowych ani sieci bezprzewodowych. Aby funkcjonować, geny potrzebują dużej ilości związanej z nimi maszynerii znajdującej się wewnątrz komórek.

 

Tak samo jak Pitx2, większość genów w człowieku i innych organizmach składa się z eksonów, które można połączyć na kilka sposobów, tworząc wiele rodzajów białek, co wyjaśnia, w jaki sposób organizmy wytwarzają tyle różnych białek za pomocą znacznie mniejszej liczby genów. Pitx2 nie jest jedynym genem, który pełni funkcję systemu przetwarzania danych: takich genów są dosłownie tysiące.

 

Kiedy rozumiemy już, że geny stanowią systemy przetwarzania danych, widzimy, że te systemy DNA są nieprawdopodobnymi osiągnięciami inżynierii. Widać zatem, że geny to coś więcej niż jedynie cuda techniki: w gruncie rzeczy przypominają smartfony, odzwierciedlając geniusz swojego Konstruktora.

 

W ten sposób dochodzimy do wyjaśnienia, skąd się biorą tego rodzaju cuda. Chwalimy geniuszy pokroju Steve'a Jobsa z firmy Apple, czy Larry'eo Page'a i Siergieja Brina z Google. I dobrze, bo odnosimy nieprawdopodobne korzyści ze zdobyczy techniki, które powstały dzięki ich wizji i staraniom tysięcy geniuszy pracujących w tych korporacjach. Komu jednak podziękować za daleko bardziej niezwykłe cuda techniki, które znajdujemy wewnątrz nas samych, ba, wewnątrz najprostszych żywych stworzeń?

 

Doświadczenie mówi nam, że systemy przetwarzania danych, oprogramowanie i same dane stanowią wytwór inteligentnych umysłów, nie ślepej przyrody. Możemy zanegować potrzebę tłumaczenia inteligencją zdumiewającej maszynerii, jaką znajdujemy w sobie samych, ale byłoby to tak, jakby zanegować istnienie nieżyjącego już Steve'a Jobsa, Larry'ego Page'a i Siergieja Brina.

 

Biblia proponuje znacznie sensowniejsze wyjście, zachęcając nas do uznania realności Boskiego Konstruktora. Będąc czymś dużo głębszym niż uznawanie zasług tych, którzy konstruują cuda techniki takie jak smartfony, uznanie realności istnienia miłującego, inteligentnego, niebiańskiego Konstruktora pozwala nam pokłonić się „Stwórcy nieba, ziemi, morza i źródeł wody” (Ap 14,7 Biblia Paulińska), aby oddać cześć Temu, który stworzył nas „na swój obraz” (Rdz 1,27 Biblia Paulińska).

 

© Timothy Standish/Signs of the Times
Tłum. Paweł Jarosław Kamiński
Przewiń w górę^
Archiwum newsów

Zobacz wiadomości z:

2013 (20)
marca (1)
lutego (14)
stycznia (5)
2012 (115)
2011 (112)
2010 (102)
2009 (23)
2008 (3)
2007 (7)
Nowości video

Szkoła Sobotnia Hope Channel - Lekcja VIII

Nowości audio

JavaScript is disabled!
To display this content, you need a JavaScript capable browser.
Zapraszamy do wysłuchania audycji nt. działalności Kościoła Adwentystów Dnia Siódmego w Belize i na Jamajce. (09:30) Zapraszamy do wysłuchania audycji nt. Michała Beliny-Czechowskiego, pioniera Adwentyzmu w Europie. (09.14)Zapraszamy do wysłuchania uroczystości ordynacji pastorskiej z Kościoła Adwentystów Dnia Siódmego w Warszawie. (58:01)Zapraszamy do wysłuchania radiowego nabożeństwa Kościoła Adwentystów Dnia Siódmego w Chełmnie. (57:47)
Zapraszamy do wysłuchania radiowego nabożeństwa Kościoła Adwentystów Dnia Siódmego w Giżycku na Mazurach. (58:01)

 


Partnerzy medialni