Prédiction 1.1: L'unité fondamentale de la vie
" OH JEHOVA, quam ampla sunt opéra Tua. "
- Carl von Linné
au début de Systema Naturae , 1757
Selon la théorie d'une origine commune, les organismes vivants modernes, avec toutes leurs différences incroyables, sont les descendants d'une espèce unique dans un passé lointain. En dépit des fortes variations de la forme et de la fonction des organismes, plusieurs critères fondamentaux caractérisent toute vie. Certaines des propriétés macroscopiques qui caractérisent l'ensemble de la vie sont (1) la réplication, (2) l'héritabilité (caractéristiques des descendants sont corrélés avec ceux des ancêtres), (3) la catalyse et l'utilisation de l'énergie (4) (métabolisme). À tout le moins, ces quatre fonctions sont requises pour générer un processus physique historique qui peut être décrite par un arbre phylogénétique.
Si toutes les espèces vivantes descendent d'une espèce d'origine qui ont eu ces quatre fonctions obligatoires, alors toutes les espèces vivantes aujourd'hui doit nécessairement ces fonctions (une conclusion quelque peu trivial). Plus important encore, cependant, toutes les espèces modernes auraient hérité des structures qui remplissent ces fonctions. Ainsi, une prévision de base de la parenté généalogique de toute la vie, associée à la contrainte de gradualisme, c'est que les organismes devraient être très similaires dans les mécanismes et les structures particulières qui exécutent ces quatre processus fondamentaux de la vie.
Confirmation:
Les polymères ordinaires de la vie
Les structures qui utilisent tous les organismes connus pour effectuer ces quatre processus de base sont tous assez semblables, en dépit de l'adversité. Tous les êtres vivants connus utilisent des polymères pour réaliser ces quatre fonctions de base. Les chimistes organiques ont synthétisé des centaines de polymères différents, mais les seuls utilisés par la vie, quel que soit d'espèces, sont des polynucléotides, les polypeptides et polysaccharides. Quelles que soient les espèces, les ADN, l'ARN et les protéines utilisées dans les systèmes vivants connus ont tous la même chiralité, même si il ya au moins deux équivalents chimiquement choix de chiralité pour chacune de ces molécules. Par exemple, l'ARN a quatre centres chiraux dans son cycle ribose, ce qui signifie qu'il dispose de 16 stéréoisomères possibles-mais un seul de ces stéréoisomères se trouve dans l'ARN des organismes vivants connus.
Les acides nucléiques sont le matériel génétique de la vie
Dix ans après la publication de L'Origine des espèces , des acides nucléiques ont d'abord été isolé par Friedrich Miescher en 1869. Il a fallu encore 75 ans après cette découverte avant l'ADN a été identifié comme le matériel génétique de la vie ( Avery et al . 1944 ). Il est tout à fait concevable que l'on aurait pu trouver un autre matériau génétique pour chaque espèce. En fait, il est toujours possible que des espèces nouvellement identifiées peuvent avoir inconnus matériel génétique. Cependant, toute forme de vie connue utilise le même polymère, polynucléotide (ADN ou ARN), pour stocker des informations spécifiques d'espèces. Tous connus réplication de base des organismes sur la duplication de cette molécule. L'ADN utilisé par les organismes vivants est synthétisé en utilisant seulement quatre nucléosides (désoxyadénosine, désoxythymidine, désoxycytidine et désoxyguanosine) sur des dizaines connus (au moins 102 se produisent naturellement et beaucoup d'autres ont été synthétisés artificiellement) ( Rozenski et al 1999. ; Voet et Voet 1995 , p. 969).
Catalyse protéines
Afin de remplir les fonctions nécessaires à la vie, les organismes doivent catalyser des réactions chimiques. Dans tous les organismes connus, la catalyse enzymatique est basée sur les capacités fournies par les molécules de protéines (et dans des cas relativement rares, mais importants, par des molécules d'ARN). Il ya plus de 390 acides aminés naturels connus ( Voet et Voet 1995 , p 69;. Garavelli et al . 2001 ), mais les molécules de protéines utilisées par tous les organismes vivants connus sont construits avec le même sous-ensemble de 22 acides aminés.
Le code génétique univeral
Il doit y avoir un mécanisme pour transmettre des informations à partir du matériel génétique au matériau catalytique. Tous les organismes connus, avec des exceptions très rares, utilisez le même code génétique pour cela. Les quelques exceptions connues sont, néanmoins, des variations simples et mineur de la «universelle» du code génétique (voir figure 1.1.1) ( Lehman 2001 ; Voet et Voet 1995 ., p 967), exactement comme prédit par les biologistes évolutionnistes basés sur la théorie d'une origine commune, des années avant que le code génétique a été finalement résolu ( Brenner 1957 ; Crick et al 1961. ; Hinegardner et Engelberg 1963 , Judson 1996 ., p 280-281).
Les scientifiques qui ont déchiffré le code génétique dans les années 1950 et 1960, a travaillé dans l'hypothèse où le code est universel ou presque ( Judson 1996 , p. 280-281). Ces scientifiques (qui comprenait Francis Crick, Sydney Brenner, George Gamow, et plusieurs autres) ont tous fait cette hypothèse et il justifié en invoquant des raisons de l'évolution, même en l'absence de toute preuve expérimentale directe d'un code universel.
Figure 1.1.1. Le code génétique standard et les codes des variantes connues nucléaires . (1) Candida , une levure unicellulaire. (2) Micrococcus . (3) les protozoaires ciliés et les algues vertes. (4) Mycoplasma. (5) en codon suppresseur bactéries. (6) Euplotes . (7) le codon sélénocystéine (8) Spiroplasma . (9) Micrococcus . (10) reprise codon dans ssrA ARN ( Lehman 2001 ).
"Crick a exhorté ses compagnons deux autres hypothèses simplificatrices de beaucoup d'audace .... ils pris en charge, avec une certaine appréhension, que le code génétique serait la même pour tous les êtres vivants Il n'y avait aucune preuve que ce soit pour cela;. Pourtant .... l'universalité semblait inévitable pour une raison évidente: depuis une mutation qui a changé un seul mot ou une lettre du code modifierait la plupart des protéines d'une créature, il avait l'air sûr d'être mortel ». ( Judson 1996 , p. 280-281)
http://www.talkorigins.org/faqs/comdesc ... _codes.gif
En fait, l'hypothèse d'un code génétique universel a contribué à leur succès dans la résolution du code. Par exemple, en 1957, près de dix ans avant que le code génétique a été finalement résolu, Sydney Brenner a publié un article influent dans laquelle il a conclu que tous les codes de triplets qui se chevauchent sont impossibles si le code est universel ( Brenner 1957 ). Ce document a été largement considéré comme un ouvrage de référence, étant donné que de nombreux chercheurs se penchaient vers un code qui se chevauchent. Bien sûr, il s'est avéré que Brenner avait raison au sujet de la nature du véritable code.
En 1961, cinq ans avant que le code a été déchiffré, Crick référencé travaux de Brenner dans son rapport historique dans la revue Nature , "la nature générale du code génétique des protéines» ( Crick et al . 1961 ). Bien que l'organisme utilisé dans le document est la bactérie E. coli , Crick intitulé l'article « le code génétique de protéines », pas« un code génétique »ou« le code génétique de la bactérie E. coli ". Dans cet article, Crick et d'autres ont conclu que le code a été (1) un code triplet, (2) ne se chevauchent pas, et (3) que le code est lu à partir d'un point de départ fixe (c'est à dire le "start" codon) ( Crick et al . 1961 ). Ces conclusions ont été explicitement fondé sur l'hypothèse que le code est sensiblement la même dans le tabac, les humains et les bactéries, mais il n'y avait pas de soutien direct empirique de cette hypothèse. Ces conclusions, lorsqu'il est appliqué à des organismes de la bactérie à l'homme, s'est avéré être correct. Ainsi, un travail expérimental a également assumé un code universel dû à une origine commune.
En fait, en 1963 - trois ans avant le code a été finalement résolu -Hinegardner et Engelberg publié un article dans la science officielle expliquant la raison de l'évolution pour expliquer pourquoi le code doit être universel (ou presque) si universelle origine commune était vrai, puisque la plupart des mutations dans le code serait probablement mortelle pour tous les êtres vivants. Notez que, bien que ces premiers chercheurs prédit un code génétique universel fondée sur l'ascendance commune, ils ont aussi prédit que des variations mineures pourraient probablement être trouvé. Hinegardner et Engelberg permis une certaine variation du code génétique, et prévoir comment de telles variations devraient être distribués s'il les trouve:
«... Si différents codes existent, ils doivent être associés à des groupes taxonomiques majeurs tels que phylums ou royaumes qui ont leurs racines loin dans le passé." ( Hinegardner et Engelberg 1963 )
De même, avant que les codes alternatifs ont été trouvés, Francis Crick et Leslie Orgel s'étonne que des variantes mineures du code n'a pas encore été observée:
"Il est un peu surprenant que les organismes des codes quelque peu différents ne coexistent pas." ( Crick et Orgel 1973 , p. 344)
Crick et Orgel ont eu raison de leur grande surprise, et nous savons aujourd'hui d'une douzaine de variantes mineures de la norme, un code génétique universel (voir le gris, rouge, vert et codons dans la figure 1.1.1). Comme Hinegardner et Engelberg prédit, les variations mineures dans le code génétique standard sont en effet associés à des grands groupes taxonomiques (vertébrés vs vs plantes unicellulaires ciliés, etc.)
Métabolisme commune
Tous les organismes connus utilisent très similaires, sinon les mêmes, les voies métaboliques et les enzymes métaboliques dans le traitement de l'énergie des molécules contenant. Par exemple, les systèmes fondamentaux métaboliques dans les organismes vivants sont la glycolyse, le cycle de l'acide citrique, et la phosphorylation oxydative. Dans tous les eucaryotes et dans la majorité des procaryotes, la glycolyse est effectuée dans les mêmes dix étapes, dans le même ordre, en utilisant les mêmes dix enzymes ( Voet et Voet 1995 , p. 445). En outre, l'unité de base de stockage de l'énergie, la molécule d'adénosine triphosphate (ATP), est le même dans toutes les espèces qui ont été étudiés.
Falsification potentiel:
Des milliers de nouvelles espèces sont découvertes chaque année, et un nouvel ADN et les séquences de protéines sont déterminées par jour à partir d'espèces non examinées précédemment ( Wilson, 1992 , ch.
. Au rythme actuel , ce qui augmente de façon exponentielle, près de 30.000 nouvelles séquences sont déposées à la GenBank tous les jours, pour un montant de plus de 38 millions de nouvelles bases séquencées chaque jour. Chacune et chacun est un test de la théorie de la descendance commune. Quand j'ai écrit ces mots en 1999, le taux était de moins d'un dixième de ce qu'elle est aujourd'hui (en 2006), et nous avons maintenant 20 fois la quantité d'ADN séquencé.
Basé uniquement sur la théorie de la descendance commune et la génétique des organismes connus, il est fortement prédire que nous ne trouverons jamais les espèces modernes de phylums connus sur cette Terre avec un matériau étranger, l'acide nucléique non génétique. Nous faisons également la prédiction forte que toutes les espèces nouvellement découvertes qui appartiennent à la phylums connus va utiliser le "code génétique standard" ou un dérivé de celui-ci à proximité. Par exemple, selon la théorie, aucun des milliers d'insectes nouvelles et inconnues qui sont constamment découverts dans la forêt tropicale brésilienne aura génomes des acides nucléiques. Ni que ces espèces encore inconnues d'insectes ont des codes génétiques qui ne sont pas dérivés proches du code génétique standard. En l'absence de la théorie d'une origine commune, il est fort possible que chaque espèce pourrait avoir un code très différent génétique, spécifique à elle seule, car il ya 1,4 x 10 70 informationnelle équivalents codes génétiques, qui utilisent tous les mêmes codons et acides aminés que le code génétique standard ( Yockey 1992 ). Cette possibilité pourrait être extrêmement utile pour les organismes, car il empêcherait les infections virales interspécifiques. Toutefois, cela n'a pas été observée, et la théorie de la descendance commune interdit effectivement une telle observation.
Comme autre exemple, neuf nouveaux lémuriens et deux espèces de ouistitis (tous les primates) ont été découverts dans les forêts de Madagascar et le Brésil en 2000 ( Groves 2000 ; Rasoloarison et al 2000. ; Thalmann et Geissmann 2000 ). Dix nouvelles espèces de singe ont été découverts dans le seul Brésil depuis 1990 ( Van Roosmalen et al . 2000 ). Rien en biologie empêche ces diverses espèces d'avoir un matériau inconnu jusque-là génétique ou précédemment utilisé le code génétique-rien, qui est, à l'exception de la théorie de la descendance commune. Cependant, nous savons maintenant avec certitude que l'ADN nouvel usage lémuriens avec le code génétique standard ( Yoder et al 2000. ), les ouistitis ne sont pas encore testé.
De plus, chaque espèce pourrait utiliser un polymère différent pour la catalyse. Les polymères qui sont utilisés peuvent encore être chimiquement identiques encore chiralités différentes selon les espèces. Il ya des milliers de voies de la glycolyse thermodynamiquement équivalentes (même en utilisant les mêmes dix étapes de la réaction, mais dans des ordres différents), il est donc possible que chaque espèce pourrait avoir sa propre voie de la glycolyse spécifique, adapté à ses propres besoins. Le même raisonnement s'applique à d'autres voies métaboliques de base, tels que le cycle de l'acide citrique et la phosphorylation oxydative.
Enfin, de nombreuses molécules en dehors de l'ATP pourrait servir aussi bien de la monnaie commune de l'énergie chez diverses espèces (CTP, TTP, UTP, ITP, ou tout autre molécule d'ATP-like avec un des 293 acides aminés connus ou l'une des dizaines d'autres bases le remplacement de la partie adénosine viennent immédiatement à l'esprit). Découverte de nouveaux animaux ou des plantes qui contiennent l'un des exemples anormaux proférées ci-dessus serait falsifications possibles de l'ascendance commune, mais ils n'ont pas été trouvés.
Prédiction 1.2: Une hiérarchie imbriquée des espèces
Comme on le voit à partir de la phylogénie dans la figure 1 , le modèle prédit des organismes à n'importe quel point donné dans le temps peut être décrit comme "des groupes au sein des groupes", autrement connu comme une hiérarchie imbriquée . Les seuls processus connus qui génèrent spécifiquement uniques, imbriquées, les modèles hiérarchiques de branchement des processus évolutifs. Ascendance commune est un processus génétique dans laquelle l'état de la génération actuelle / individu ne dépend que des changements génétiques qui se sont produits depuis la population la plus récente ancestrale / personne. Par conséquent, l'évolution progressive à partir d'ancêtres communs doivent être conformes à la mathématique des processus de Markov et chaînes de Markov . En utilisant les mathématiques de Markov, il peut être rigoureusement prouvé que les systèmes de branchement markoviens réplication des hiérarchies imbriquées ( Givnish et Sytsma 1997 ; Harris 1989 ; Norris 1997 ). Pour ces raisons, les biologistes utilisent couramment ramification des chaînes de Markov pour modéliser efficacement les processus évolutifs complexes, y compris les processus génétiques, les distributions temporelles des noms de famille dans les populations ( Galton et Watson 1874 ), et le comportement des agents pathogènes dans les épidémies.
L'organisation hiérarchique imbriquée des espèces contraste fortement avec d'autres modèles possibles biologiques, tels que le continuum de «la grande chaîne de l'être» et les continuums prédites par la théorie de Lamarck sur l'évolution biologique ( Darwin 1872 , pp 552-553 ; Futuyma 1998 , pp . 88-92). Simple similitude entre les organismes n'est pas assez pour soutenir la macro-évolution, le modèle de classification imbriquée produit par un processus de branchement évolutif, comme origine commune, est beaucoup plus précis que simple similitude. Exemples du monde réel qui ne peut être objectivement classées dans les hiérarchies imbriquées sont les particules élémentaires (qui sont décrits par la chromodynamique quantique), les éléments (dont l'organisation est décrite par la mécanique quantique et illustré par le tableau périodique), les planètes de notre système solaire, des livres objets dans une bibliothèque, ou spécialement conçus, comme les bâtiments, les meubles, les voitures, etc
Même si il est trivial de classer quoi que ce soit subjectivement de manière hiérarchique, que certaines choses peuvent être classés objectivement d'une manière cohérente, la hiérarchie imbriquée unique. La différence faite ici entre «subjectif» et «objectif» est cruciale et nécessite quelques explications, et il est mieux illustré par l'exemple. Différents modèles de voitures pourrait certainement être classés hiérarchiquement, peut-être on pourrait classer premières voitures par couleur, puis au sein de chaque couleur par le nombre de roues, puis au sein de chaque numéro de la roue par le fabricant, etc Toutefois, une autre personne peut classer les mêmes voitures d'abord par constructeur , puis par taille, puis par année, puis par la couleur, etc Le système de classification particulier choisi pour les voitures est subjective. En revanche, les langues humaines, qui ont des ancêtres communs et sont obtenus par la descendance avec modification, peuvent généralement être classées en objectif hiérarchies imbriquées ( Pei 1949 ; Ringe 1999 ). Personne ne peut raisonnablement soutenir que l'espagnol doivent être classés avec l'allemand au lieu d'en Portugais.
La différence entre la classification et la classification des langues voitures réside dans le fait que, avec les voitures, certains caractères (par exemple, la couleur ou le fabricant) doit être considéré comme plus important que les autres personnages dans l'ordre de la classification de travailler. Quels sont les types de caractères de voiture sont plus importantes dépend de la préférence personnelle de l'individu qui effectue le classement. En d'autres termes, certains types de caractères doit être pondéré subjectivement afin de classer les voitures dans les hiérarchies imbriquées, les voitures ne tombent pas dans naturels, uniques, objectives hiérarchies imbriquées.
En raison de ces faits, une analyse cladistique de voitures ne seront pas produire un unique, cohérente, bien soutenu par arborescence qui affiche les hiérarchies imbriquées. Une analyse cladistique des voitures (ou, à défaut, une analyse cladistique des organismes imaginaires avec des caractères assignés au hasard) sera évidemment entraîner dans une phylogénie, mais il y aura un très grand nombre de phylogénies autres, beaucoup d'entre eux avec très différentes topologies, qui sont aussi bien soutenus par les mêmes données. En revanche, une analyse cladistique des organismes ou des langues se traduit généralement par une hiérarchie imbriquée bien soutenu, sans pondération des caractères arbitrairement certains ( Ringe 1999 ). Une analyse cladistique d'un véritable processus généalogiques produit une ou des arbres phylogénétiques relativement peu qui sont beaucoup plus solidement étayées par les données que les autres arbres possibles.
Fait intéressant, Linné, qui a initialement découvert la classification objective hiérarchique des organismes vivants, a également tenté de classer les roches et les minéraux hiérarchiquement. Cependant, sa classification des objets non-vivants ont finalement échoué, car il a été trouvé pour être très subjective. Classifications hiérarchiques pour les objets inanimés ne travaillent pas pour la simple raison que contrairement aux organismes, les roches et les minéraux ne pas évoluer par la descendance avec modification des ancêtres communs.
La mesure dans laquelle une phylogénie donnée affiche un unique, bien soutenu, la hiérarchie des objectifs imbriqué peut être rigoureusement quantifiée. Plusieurs différents tests statistiques ont été développées pour déterminer si une phylogénie a une hiérarchie imbriquée subjective ou objective, ou si une hiérarchie imbriquée donnée aurait pu être générée par un processus aléatoire au lieu d'un processus généalogique ( Swofford 1996 , p. 504). Ces tests permettent de mesurer le degré de «structure hiérarchique cladistique" (aussi connu comme le «signal phylogénétique») dans une phylogénie et des phylogénies basées sur de véritables processus généalogiques donnent des valeurs élevées de la structure hiérarchique, alors que phylogénies subjectives qui n'ont qu'une structure apparente hiérarchique (comme une phylogénie des voitures, par exemple) donnent des valeurs faibles ( Archie 1989 ; Foi et Cranston 1991 ; Farris 1989 ; Felsenstein 1985 ; Hillis 1991 ; Hillis et Huelsenbeck 1992 ; Huelsenbeck et al 2001. ; Klassen et al . 1991 ).
Il ya une mise en garde à considérer avec cette prédiction: si les taux d'évolution sont rapides, les informations cladistique peut être perdu au fil du temps, car il serait essentiellement aléatoire. Plus la vitesse, moins de temps nécessaire pour effacer des informations sur l'évolution historique de l'évolution de branchement. Personnages évoluent lentement voyons plus loin en arrière dans le temps; plus rapides personnages évoluant restreindre ce point de vue à des événements plus récents. Si le taux d'évolution pour un certain caractère est extrêmement lente, une hiérarchie imbriquée sera observée pour ce caractère uniquement pour les taxons très éloignés. Toutefois, le «taux d'évolution» vs «temps écoulé depuis la divergence» est relatif, si ascendance commune est vrai, alors dans certains laps de temps nous serons toujours en mesure d'observer une hiérarchie imbriquée pour n'importe quel caractère donné. Par ailleurs, nous savons empiriquement que les différents personnages évoluent à des rythmes différents (par exemple, certains gènes ont des taux de mutation de fond que d'autres). Ainsi, si une origine commune est vrai, nous devrions observer des hiérarchies imbriquées sur une large plage de temps à différents niveaux biologiques.
Par conséquent, puisque ascendance commune est un processus généalogique, ascendance commune devrait produire des organismes qui peuvent être organisés en hiérarchies imbriquées objectives. De manière équivalente, on peut prévoir que, en général, les analyses cladistique des organismes doivent produire des phylogénies qui ont de grandes valeurs, statistiquement significatifs de la structure hiérarchique (dans la pratique scientifique standard, une suite avec "signification statistique élevée» est un résultat qui a une probabilité de 1% ou moins de se produire par hasard [p <0,01]). En tant que représentation d'une origine commune universelle, l'arbre universel de la vie devrait avoir très élevé, la structure hiérarchique très importante et le signal phylogénétique.
Confirmation:
La plupart des espèces existantes peuvent être organisés assez facilement dans une classification hiérarchique imbriquée. Cela est évident dans l'utilisation du système de classification de Linné. Fondée sur le partage des caractères dérivés, organismes étroitement apparentés peuvent être placés dans un groupe (par exemple, un genre), plusieurs genres peuvent être regroupées en une seule famille, plusieurs familles peuvent être regroupées dans un ordre, etc
Comme un exemple précis (voir la figure 1 ), les plantes peuvent être classés comme vasculaires et non vasculaires (c'est à dire qu'ils ont ou n'ont pas le xylème et le phloème). Niché au sein du groupe vasculaire, il ya deux divisions, des semences et des semences de plantes non. De plus imbriquée dans les plantes à graines sont deux autres groupes, les angiospermes (qui ont fermé, des semences protégées) et les gymnospermes (ayant non clos graines). Au sein du groupe des angiospermes sont les monocotylédones et les dicotylédones.
Plus important encore, l'arbre phylogénétique standard et presque tous les phylogénies moins compris évolutifs ont statistiquement significatives, les valeurs élevées de la structure hiérarchique ( Baldauf et al 2000. ; Brown et al 2001. ; Hillis 1991 ; Hillis et Huelsenbeck 1992 ; Klassen et al . 1991 ) .
Pierre-Alexandre Dutot--- La dérive scientiste est peut-être la plus dangereuse pour l'Athée car elle est d'autant plus aisée que destructrice. Oui: la Science est un émerveillement et l'Athée risque tristement de succomber à sa beauté au point de la pervertir dans sa nature. L'Athéisme considère la Science comme un moyen fondamental et donc indispensable. Évidemment, la tentation est grande d'ériger ce moyen en fin. Cependant, du point de vue de l'Athéisme, la Science est une discipline objective, neutre et dénuée de tout sens moral ou éthique. Il serait donc totalement absurde d'ériger la Science en finalité et cela ne pourrait se faire sans l'affubler de caractéristiques qui ne lui sont pas intrinsèquement propres. En conséquence, la Science serait détournée et dénaturée tandis l'Athéisme perdrait toute sa substance en ne devenant finalement qu'une forme de croyance parmi tant d'autres. Il y aurait là une négation manifeste de sa nature et l'Athéisme cesserait d'être.Qu'est-ce que l'Athéisme?
