UGent

Wat schort er aan het argument van de ‘onherleidbare complexiteit’?

Auteur: Maarten Boudry - Universiteit Gent, vakgroep wijsbegeerte en moraalwetenschap

Creationisten beweren dat sommige biologische systemen te ingewikkeld zijn om verklaard te worden aan de hand van evolutie door natuurlijke selectie. Het oog bijvoorbeeld zit zo ingenieus in elkaar dat het enkel door een goddelijke schepper kan ontworpen zijn. Aanhangers van de theorie van intelligent ontwerp, een recente stroming binnen het creationisme, menen zelfs dat zij over een objectief criterium beschikken om de mogelijkheid van evolutie door natuurlijke selectie uit te sluiten. Dat argument baseert zich op de zogenaamde ‘onherleidbare complexiteit’ van biologische systemen. Michael Behe, de biochemicus die het concept introduceerde, geeft de volgende definitie:

Met onherleidbaar complex bedoel ik een systeem dat samengesteld is uit diverse goed bij elkaar passende en samenwerkende delen die elk bijdragen tot de basisfunctie, en waarbij de verwijdering van eender welk van de onderdelen ervoor zorgt dat het systeem effectief ophoudt met functioneren (Behe 2005:48).

Een dergelijk systeem kan volgens Behe niet door ‘kleine opeenvolgende wijzigingen’ tot stand komen, want ‘elke voorloper van een onherleidbaar complex systeem waaraan een onderdeel ontbreekt, functioneert per definitie niet’ (Behe 2005:48). Voor Behe en gelijkgestemden blijft er maar één optie over: we hebben te maken met het werk van een Intelligente Ontwerper.

Behes uiteenzetting is een variatie op het klassieke ontwerpargument voor het bestaan van God, dat zijn bekendste vorm vond in de analogie met het uurwerk die de Engelse aartsdiaken William Paley in 1802 beschreef. Zoals een uurwerk het bestaan van een horlogemaker impliceert, zo getuigen complexe organen als het oog van het bestaan van een kosmische ingenieur. Darwin zelf voorzag het probleem van uitzonderlijk ingenieuze biologische systemen en gaf het expliciet aan als een mogelijke weerlegging van zijn evolutietheorie: ‘Als iemand het bestaan zou aantonen van een complex orgaan dat absoluut niet voort had kunnen komen uit een groot aantal opeenvolgende kleine wijzigingen, zou mijn theorie volledig instorten’ (Darwin 2001).

Vormt de ‘onherleidbare complexiteit’ van Michael Behe inderdaad een onoverkomelijk obstakel voor de evolutietheorie? In het begin van de twintigste eeuw al beschreef de geneticus Hermann Muller biologische systemen waarvan de onderdelen op ingenieuze wijze op elkaar zijn afgestemd, zodat elk deel van vitaal belang is voor de functie van het systeem. Ook de biochemicus en moleculaire bioloog A.G. Cairns-Smith kwam in 1985 heel dicht in de buurt van Behes notie van onherleidbare complexiteit. Geen van beide biologen ontwaarde echter in dergelijke complexe systemen sporen van een intelligente ontwerper. Muller beweert zelfs dat hun bestaan door de evolutietheorie voorspeld worden. Hoe komt het dan dat Michael Behe en andere aanhangers van intelligent ontwerp en creationisme er wel een bewijs voor intelligent ontwerp in bespeuren? Bestaan ‘onherleidbaar complexe’ systemen in de natuur wel, en vormen ze werkelijk een groot struikelblok voor de evolutietheorie?

Behe beweert dat hij diverse onherleidbaar complexe structuren heeft aangetroffen in de levende natuur, hoofdzakelijk op het niveau van de cel: de bloedstolling, het immuunsysteem, de lichtgevoelige cel… Het paradepaardje van de beweging voor intelligent ontwerp is echter het zweepstaartje van de bacterie E. coli, een soort buitenboordmotortje dat door de bacterie gebruikt wordt om zich voort te bewegen. Het bacterieel zweepstaartje of flagellum is een ingenieus roterend mechanisme dat uit meer dan vijftig onderdelen bestaat, die volgens Behe nauwkeurig op elkaar zijn afgestemd en allemaal cruciaal zijn voor de roterende functie van het mechanisme. Enkel een intelligente ontwerper kan voor een dergelijk complex mechanisme verantwoordelijk zijn, aldus Behe.

Laten we de definitie van het centrale idee van de onherleidbare complexiteit stap voor stap onder loep nemen. Behe schrijft dat ‘de verwijdering van eender welk van de onderdelen’ van een onherleidbaar complex systeem ervoor zorgt dat het systeem ophoudt met functioneren. Maar beantwoorden Behes eigen voorbeelden aan zijn definitie van onherleidbare complexiteit: is elk van die onderdelen onmisbaar voor de werking van het mechanisme?

In de eerste plaats is er voor de meeste van Behes voorbeelden simpelweg te weinig onderzoek verricht om te weten welke rol elk onderdeel precies vervult in het systeem, en of al die onderdelen voor de werking onontbeerlijk zijn. Behe neemt gemakshalve aan dat alle onderdelen even onmisbaar zijn, omdat hij vanuit een ontwerpstandpunt redeneert en ervan uitgaat dat geen enkel onderdeel daar zomaar zou aanwezig zijn. In werkelijkheid hebben wetenschappers echter aangetoond dat in een typisch complex biochemisch systeem behoorlijk wat onderdelen overbodig, bijkomstig of in ieder geval niet onmisbaar zijn (Shanks & Joplin 1999). Wanneer we bijvoorbeeld één of meerdere elementen uitschakelen van het biochemische cascadeproces van de bloedstolling, is de kans groot dat ons bloed nog steeds blijft stollen, zij het soms niet meer zo snel of niet meer zo volledig. Vanuit het standpunt van de evolutietheorie is dat niet verwonderlijk: aangezien natuurlijke selectie een blind en doelloos proces is, gaat het op een slordige en opportunistische manier te werk. Een intelligente ontwerper zou vooruitziend zijn en meteen een efficiënte en economische oplossing uitdokteren. Natuurlijke selectie daarentegen werkt altijd op basis van wat er al voorhanden is. Ze kan nooit op haar stappen terugkeren om een betere weg in te slaan, maar zal elke keer opnieuw slechts een klein beetje aanpassen, bijbouwen, verschuiven of uitbreiden. Het resultaat is in de regel een slordige constructie met veel wederzijds overlappende of nutteloze constructies. Behe probeert de complexiteit in de natuur retorisch uit te buiten door ze als een onoverkomelijk obstakel voor de evolutietheorie voor te stellen, maar vaak onderschat hij de overbodigheid of ‘redundantie’ van die complexiteit (Perakh 2008).

Laten we nu terugkeren naar Behes definitie. Hij schrijft verder dat, wanneer we één van de componenten van een onherleidbaar complex systeem verwijderen, het systeem ‘effectief ophoudt met functioneren.’ Maar naar welke functie verwijst Behe precies? Als hij het heeft over de huidige functie die door het mechanisme wordt uitgeoefend – bijvoorbeeld rotatie in het geval van het bacteriële zweepstaartje – dan is het inderdaad goed mogelijk dat sommige componenten voor die functie onmisbaar zijn. Maar wil dat zeggen dat het bacterieel zweepstaartje onmogelijk kan geëvolueerd zijn?

Dat lijkt een voorbarige conclusie. In de evolutie kan een systeem dat oorspronkelijk een bepaalde functie uitoefende, door mutaties en duplicaties van het genetisch materiaal later gerecupereerd worden voor een andere functie. Evolutiebiologen noemen dit ‘exaptatie’. Evolutie roeit met de riemen die het heeft. Of beter gezegd: ze zal eender wat als roeispaan gebruiken als het voorhanden is en daar min of meer toe kan dienen.

Het is dus niet omdat het bacterieel zweepstaartje niet langer roteert wanneer we een cruciale component lamleggen, dat een dergelijk systeem geen evolutionaire voorgeschiedenis kan hebben. Biologen hebben vastgesteld dat het type-III afscheidingssysteem van die bewuste E. coli, die de bacterie gebruikt om gifstoffen in een externe cel te injecteren, qua structuur verdacht goed lijkt op één van de centrale componenten van het zweepstaartje. Het is dus zeer plausibel dat de constructie van het type-III afscheidingssysteem op een bepaald moment in de evolutie voor de roterende functie is aangewend. Mogelijk zorgde dat nog niet meteen voor de beweeglijkheid die de hedendaagse afstammeling van die vroegere E. coli geniet, maar zolang deze nieuwe aanpassing een klein ‘selectief voordeel’ bood voor de bacterie ten opzichte van haar concurrenten, kon deze eigenschap zich verspreiden en doorgegeven worden aan de volgende generaties.

Er zijn dus twee mogelijkheden: 1) Het woord “functioneren” in Behes definitie verwijst naar de huidige functie van het systeem. In dat geval is het inderdaad best mogelijk dat de verwijdering van één van de componenten de functie van het systeem stillegt. Maar door het alomtegenwoordige verschijnsel van exaptatie vormt dit geen probleem voor de evolutietheorie. 2) Behes definitie verwijst naar elke denkbare functie die het resterende deel van het systeem zou kunnen uitoefenen. Een dergelijke situatie zou inderdaad problematisch zijn voor de evolutietheorie, maar Behe heeft geen enkele poging ondernomen om het bestaan van ‘onherleidbare complexiteit’ in die betekenis aan te tonen. In de plaats daarvan verspringt hij op slinkse wijze tussen de eerste en de tweede invulling van ‘onherleidbare complexiteit’: hij toont aan dat onherleidbare complexiteit in de eerste definitie voorkomt, en vervolgt zijn betoog alsof hij dat voor de tweede versie heeft aangetoond. Wanneer hij door critici op het verschijnsel van exaptatie gewezen wordt (Miller 2000:139), verwijt hij hen dat ze zijn argument verkeerd voorstellen en dat ze met zijn definitie aan de haal gaan (Behe 2006:258)!

Behe houdt evenmin rekening met andere vormen van indirecte evolutie. Het zou bijvoorbeeld kunnen dat een component van het bacterieel zweepstaartje oorspronkelijk bijkomstig was voor het goede functioneren van het systeem, maar dat het door latere wijzigingen of door de verwijdering van andere componenten plots wel onmisbaar werd. De biochemicus en moleculaire bioloog A.G. Cairns-Smith vergelijkt dergelijke fenomenen met de constructie van een gewelf met behulp van steigers: aanvankelijk zijn de steigers noodzakelijk om de bogen te ondersteunen, maar eens het gewelf compleet is, kunnen we ze probleemloos wegnemen (Cairns-Smith 1986). Ook de evolutie van het zweepstaartje is waarschijnlijk via vele omwegen gebeurd. Behe probeert echter zelf de grenzen van het debat af te bakenen, door enkel de mogelijkheid van een direct en lineair evolutionair verhaal aan de orde te stellen, maar het is duidelijk dat zijn verbeeldingskracht tekort schiet. Behe had beter naar de bioloog Leslie Orgel geluisterd: ‘Evolution is cleverer than you are.’

Tot slot lijkt Behe van zijn ontwerpargument een bewegend doelwit te maken. Wanneer zijn critici hem confronteren met een plausibele evolutionaire voorloper van een ‘onherleidbaar complex’ systeem, schroeft hij de bewijsstandaarden steeds verder op. Hoeveel stukken van de evolutionaire puzzel ook worden ingevuld, de aanhangers van Intelligent Design vragen steeds om meer bewijzen. In plaats van toe te geven dat de verschijnselen van exaptatie en indirecte evolutie zijn argument onderuit halen, hamert Behe erop dat nog steeds niemand heeft aangetoond hoe de componenten zich dan precies hebben samengevoegd of hoe ze ontstaan zijn. Eigenlijk verwacht Behe een volledig uitgewerkt, gedetailleerd en stapsgewijs verslag van de evolutionaire geschiedenis van een systeem (Behe 2006: 66, 95). Dat is natuurlijk een andere discussie, maar het is vooral een absurde eis: niemand was erbij om de evolutie van het bacterieel zweepstaartje waar te nemen. Dat wil niet zeggen dat we daarover niets kunnen achterhalen. Hoe meer aanwijzingen wetenschappers verzamelen om de evolutionaire geschiedenis van het zweepstaartje in grote lijnen te reconstrueren, hoe absurder het wordt om te blijven volhouden dat de evolutietheorie niet bij machte is om een verklaring te bieden.

Het argument van de onherleidbare complexiteit is dus zelf niet zo bijster intelligent ontworpen. Ten eerste beschreven biologen eerder al het verschijnsel waarnaar Behe verwijst, Zij beschouwden het als een voorspelbare uitkomst van evolutionaire processen en ontwaarden er geenszins de hand van een intelligente ontwerper in. Ten tweede onderschat Behe de overbodige, overlappende en inefficiënte constructies kenmerkend voor biochemische systemen. In de plaats daarvan buit hij de biochemische complexiteit retorisch uit om een misleidende indruk van ontwerp te wekken. Ten derde is Behes concept van onherleidbare complexiteit incoherent en dubbelzinnig. Door handig te verspringen tussen twee definities van het concept, geeft hij de indruk een onoverkomelijk obstakel voor de evolutietheorie gevonden te hebben. In werkelijkheid negeert hij het cruciale verschijnsel van exaptatie en schuift hij andere vormen van indirecte evolutie onder de mat. In goede creationistische traditie zet hij zelf de bakens voor de discussie uit en bevecht hij vervolgens een stropop.

Bibliografie

Behe, M. J. (2005). Intelligent design : de zwarte doos van Darwin. Baarn, Ten Have.

Darwin's black box : The biochemical challenge to evolution (10th Anniversary Edition). New York (N.Y.), Simon and Schuster.

Cairns-Smith, A. G. (1986). Seven clues to the origin of life: A scientific detective story. Cambridge, UK, Cambridge University Press.

Darwin, C. (2001). Het ontstaan van soorten door middel van natuurlijke selectie ofwel het bewaard blijven van rassen die in het voordeel zijn in de strijd om het bestaan. Amsterdam, Atlas.

Miller, K. R. (2000). Finding Darwin's God : A scientist's search for common ground between God and evolution. New York (N.Y.), HarperCollins.

Perakh, M. (2008). Flagella myths. How Intelligent Design proponents created the myth that bacteria flagella look like man-made machines. Skeptic 14(3).

Shanks, N. and K. Joplin (1999). Redundant complexity: A critical analysis of intelligent design in biochemistry. Philosophy of Science 66(2): 268-282.


Zie ook