Creacionismo: ¿Cómo puede un organismo vivo obtener nuevo ADN bajo la segunda ley de la termodinámica?

Las leyes de la termodinámica no se aplican a la información. Incluso si lo hiciera, las leyes de la termodinámica solo se aplican en un sistema cerrado sin flujo constante de energía. La superficie de la Tierra, donde evoluciona la vida, no es un sistema cerrado, y recibe energía tanto del Sol como de su interior. Ninguno de los dos ha salido todavía.

Existen múltiples ejemplos, modelos y simulaciones en la teoría de la información que pueden mostrar con qué facilidad puede aumentar la información en un sistema dado.

Ver mutación * y recombinación genética *.

* Respuesta creacionista a la mutación: “¡Las mutaciones nunca producen nada bueno! ¡Siempre son malas para el animal!” – Responder: las mutaciones producen cualquier cosa . Pueden ser mutaciones “malas”; en cuyo caso la naturaleza se deshace de él y lo intenta de nuevo. Pueden ser mutaciones benignas, como un cambio de color ligeramente diferente, que puede permanecer en el acervo genético durante un tiempo. De vez en cuando, hay una mutación que le da a la criatura una ventaja pequeña, pero lo suficientemente significativa como para que esta mutación finalmente se extienda a toda la especie en su región determinada. Una mutación muy famosa para una porción significativa de la población humana de la Tierra es la tolerancia a la lactosa. Por lo general, la lactasa, la enzima utilizada para digerir la leche, deja de producirse en su cuerpo cuando comienza a destetarse; pero casi todos los grupos de personas que han tenido un historial de cría de ganado desde la antigüedad producen lactasa en la edad adulta. Este es solo un ejemplo de cómo la naturaleza elige las mejores mutaciones para sobrevivir.

* Respuesta creacionista a la recombinación genética: “¡La recombinación no produce ninguna información nueva! Mire a la descendencia: ¡no brotó alas ni cuernos!” Responde: eres retrasado. (2 * 2 es 4. Eso es más o menos como el proceso que está ocurriendo aquí. Es un número nuevo, 4. Lo que estás diciendo es análogo a decir que porque 2 * 2 no es igual a pi, la aritmética es falsa).

Y sí, esas son respuestas reales que veo casi cada vez que un creacionista argumenta en contra de algo como esto.

También debo señalar que se está creando ‘nuevo ADN‘ todo el tiempo con cada reproducción sexual exitosa; El cuerpo humano tiene tantos genes que no sabe qué hacer con él: se utilizan muy pocos genes reales en nuestro genoma.

La primera parte de la pregunta es esencialmente; ¿Cómo puede una célula hacer algo (como alterar el ADN o dividirse) bajo las leyes de la termodinámica? La respuesta simple es que come cosas como azúcar y almidón y lo convierte en energía para realizar todas sus funciones, emitiendo calor en el proceso a través de reacciones químicas. Esto incluye el proceso de replicación del ADN, que a menudo incluye errores e inclusiones que representan mutaciones fallidas, neutrales o exitosas. Con respecto a la segunda parte de la pregunta, el alargamiento del ADN, existen varios mecanismos que permiten que el ADN se alargue mucho más, incluidas las cicatrices virales y los intrones (sí, incluso los virus agregan su ADN a nuestro ADN). Para entender la evolución, solo necesitas saber dos cosas; Las mutaciones genéticas ocurren a través de muchos mecanismos biológicos y químicos, y la naturaleza asegura que los principales defectos no se propaguen a través de las próximas generaciones (ya que se comerán o no se reproducirán). El creacionismo es para aquellos que no entienden la ciencia.

Tendría que comenzar por comprender que el creacionista en cuestión no solo malinterpreta completamente la evolución, sino también la termodinámica. Puede intentar señalarles una explicación simple, pero no contenga la respiración para que lo entiendan.

Algunos de estos puntos se abordan en estas Preguntas frecuentes de Evolution.

El nuevo ADN, en el contexto de esta pregunta, probablemente se genera principalmente por duplicaciones, ya sea de regiones de ADN o cromosomas completos o incluso genomas, y la inserción de ADN viral y elementos transponibles copiados (básicamente secuencias de ADN que tienen la capacidad de copiarse a sí mismos). ) Las bacterias pueden recoger ADN nuevo del medio ambiente. (Así que tome todos sus antibióticos, maldita sea). Estoy seguro de que hay otros mecanismos que desconozco.

La mención de la termodinámica es un arenque rojo. Todo sucede bajo las leyes de la termodinámica, incluidos los sistemas biológicos. Las actividades químicas que llevan a cabo los organismos, el metabolismo, se dividen en dos grandes categorías: catabolismo, descomposición de las moléculas en productos termodinámicamente favorecidos y exceso de energía, y anabolismo, la construcción de productos complejos y no favorecidos mediante el uso de energía. De todos modos, una reacción química iba a suceder, termodinámicamente hablando, o el organismo está gastando energía para hacerlo realidad. Nada de esto es controvertido o sorprendente.

No entiendo por qué las personas que plantean esta objeción no se asustan cuando ocurren otras reacciones endotérmicas a su alrededor. ¿No poseen refrigeradores? ¿Nunca han horneado pan?

La segunda ley de la termodinámica no significa que su habitación tenga que ensuciarse más. Significa que usted (o su madre …) tiene que gastar energía para limpiarlo.

El sol gasta grandes cantidades de energía, la biosfera captura parte de esa energía. La biosfera existe precisamente porque, entre otras reacciones químicas competidoras, hace el trabajo más rápido de absorber esa energía libre.

Para entender cómo lo hace, debemos considerar qué es lo que hace que las reacciones químicas sean rápidas, es decir, bajas energías de activación. Los productos químicos auxiliares que reducen las energías de activación se denominan catalizadores. Si los catalizadores están alrededor, esas reacciones van más rápido. ¿En qué circunstancias podemos estar seguros de que existen los catalizadores? Cuando la reacción es, de hecho, autocatalizadora. Eso es lo que hace que la vida sea un consumidor rápido de energía: el ARN cataliza la polimerización de más ARN. El ARN cataliza la polimerización de aminoácidos en catalizadores para las reacciones que apoyan esas reacciones primarias.

Ignorando el lado de la termodinámica de la pregunta, ya que se ha abordado, hablemos sobre cómo los organismos obtienen ADN.

Bueno, por un lado, las bacterias recogen plásmidos (pequeños grupos circulares de ADN) que están presentes en su entorno de bacterias muertas y rotas.

Pero aún más fundamental, ¿cómo se expande el genoma existente de un organismo? Varias formas. La duplicación de ADN es un proceso muy exacto, PERO la infidelidad se infiltra en todos los sistemas y, a veces, se producen errores. Estos pueden duplicar regiones de un cromosoma, crear repeticiones de nucleótidos e incluso cortar partes de genes. A veces estos errores son letales, a veces son beneficiosos, pero muchas veces son neutrales.

Centrémonos en los errores neutrales. Entonces, el organismo tiene porciones adicionales de ADN no codificantes entre genes. Esto no crea una gran carga metabólica en el organismo, aunque utiliza un poco más de energía de lo que lo haría de otra manera. Pero, afortunadamente, el sol está allá arriba brillando en nuestra biosfera no cerrada y, de hecho, hay energía en el medio ambiente para ayudar. Estas duplicaciones neutrales, que no son esenciales para la función del organismo, son propensas a mayores tasas de mutación ya que el organismo y sus descendientes no necesitan la versión de repuesto para sobrevivir. Por lo tanto, esos fragmentos duplicados de ADN no solo ocurren, sino que forman un conjunto de material genético que varía considerablemente y que muy raramente puede ser ventajoso para el organismo. Muchas posibilidades cuando estira el proceso durante varios cientos de millones de años. Que por cierto, también es un hecho científico respaldado por evidencia.

También podríamos mencionar que los intrones, el ADN no codificante que se encuentra DENTRO del lapso de un gen, también son propensos a la mutación y la variación, cambiando la forma en que sus genes asociados se transcriben y traducen. Pero me estoy desviando de mi base de conocimiento.

¡Salud!

Creo que las respuestas de Tamara Wiens y Phil Jones dejan mucho que desear. Existe el problema del aumento de la información implícita con el alargamiento de un cromosoma, la pérdida de información que acompaña al acortamiento de los cromosomas, y esto sin tener en cuenta cosas como los polimorfismos de un solo nucleótido, que pueden o no producir alteraciones de los polipéptidos transcritos.

Es cierto que la energía externa al cuerpo vivo, y la apertura de la biosfera viva (a cosas como la energía y los flujos de materia), satisfacen los requisitos termodinámicos, pero eso dice muy poco de cómo se modifica el genoma.

La conexión entre la termodinámica y la teoría de la información es profunda y nada bien entendida, y francamente, las respuestas frívolas a las preguntas (legítimas o no, bien declaradas o no, debidamente informadas o no) hacen poco para cerrar la brecha entre la fe de algunos. y el conocimiento demostrable de los demás. La ciencia nunca está bien servida por el desprecio petulante entre los practicantes de la ciencia.

En cuanto a agregar nueva información:
Curiosamente, PUEDES hacer nueva información útil a partir del ruido. Simplemente haga mucho ruido y deseche (elimine) todo el ruido que no sea útil. No viola ninguna ley termodinámica.

Es lo mismo que hizo Miguel Ángel para hacer de David. Cuando se le preguntó cómo hizo una escultura tan maravillosa, Miguel Ángel dijo que simplemente tomó el bloque de mármol y arrancó todas las partes que no eran David.

La gravedad siempre derriba las cosas, por lo que las palancas son imposibles. Además, dado que el calor siempre se mueve de caliente a frío, la refrigeración también es imposible.

¿Por qué no puedes leer? ¿Cuándo se detendrá la mentira?

La segunda ley dice que “la energía tiende a difundirse” como decía otra respuesta. Obtenga una placa de metal, caliente una esquina con una antorcha, retire la antorcha y el calor en el metal eventualmente se difundirá hasta que toda la placa tenga la misma temperatura.

Pero, y esto es importante, la segunda ley solo se aplica en un sistema cerrado. Es decir, se aplica en el ejemplo anterior solo DESPUÉS de que se haya quitado la antorcha.

La tierra no es un sistema cerrado. Recibe energía del sol, como la antorcha agrega energía a la placa. Entonces, puede haber puntos en la tierra donde la energía aumenta o tiende a concentrarse en un solo lugar.

Pero no hay nada especial en que la evolución sea una excepción. Los tornados violan la segunda ley de la termodinámica si no fuera por el sol. La energía atmosférica se concentra en un solo punto, en lugar de difundirse y encontrar un punto de equilibrio. Si la Tierra fuera un planeta deshonesto en el espacio profundo lejos de cualquier estrella, no tendríamos clima, ni tornados, ni concentraciones de energía.

¿Sabes lo que dice la segunda ley de la termodinámica? En términos coloquiales, dice que “la energía tiende a difundirse”.

Eso deja un amplio margen para muchos procesos físicos, incluida la química. Desde una perspectiva física, la vida es química.

Además, “más ADN” ni siquiera es el problema. La verdadera pregunta, al parecer, es “¿cuáles son los requisitos fundamentales para que ocurra la evolución?”

En el nivel más básico, la evolución requiere unidades autorreplicantes sujetas a algunos errores de copia durante la replicación.

¡Eso es!

Eso es todo lo que la evolución necesita para ocurrir. Ahora pregunte a su amigo creacionista si niega la existencia de organismos autorreplicantes, o si cree que cada individuo es una copia exacta de sus antepasados.

Los procesos selectivos (como la competencia por recursos finitos, o el hecho de que no todos los cambios son viables) simplemente agregan “dirección” en algún sentido, aunque sea una dirección ciega (“¿qué funciona mejor en este momento?”).

Empezando desde el final

¿Cómo respondo a esto?

Pues no lo haces. Empiezas a discutir este tipo de temas que dicen que el creacionismo es una teoría científica válida, ya has terminado. Mark Twain dijo: “Nunca discutas con un tonto, los espectadores pueden no ser capaces de notar la diferencia”; George Carlin agregó: “Nunca discutas con un idiota. Solo te llevarán a su nivel y te ganarán con experiencia “.

“Para que la evolución funcione, los organismos necesitan obtener nuevo ADN”.

No, ellos no. El ADN solo necesita cometer un error mientras se copia a sí mismo. Quien posee una computadora sabe que los errores de copia no están en contra de las leyes de la física. ¡Respalden su ADN, amigos!

Además, lo que todos los demás dijeron sobre su amigo creacionista (supongo que es un amigo y OP no es un troll que intenta atrapar a esas personas científicas en su propia red de mentiras) sin entender la Segunda Ley.

Física – fallar
Biología – fallar
Retórica – fallar

No exactamente. Ya hay mucho ADN, más del 90% es ADN no codificante, ya sea al azar o roto. Lo que la evolución necesita son cambios en el ADN que pueden ocurrir a través de mutaciones o transposiciones en el ADN existente. No más, solo diferente.

Cuando los creacionistas usan el argumento de la “termodinámica” que ignoran deliberadamente la parte de “en un sistema cerrado”.

La Tierra no es un sistema cerrado. Las biosferas no son sistemas cerrados. Los organismos individuales no son sistemas cerrados. Las celdas individuales no son sistemas cerrados. Las proteínas no se pliegan en un sistema cerrado.

Hay tanta información de acceso inmediato por ahí que refuta esta ignorancia, que cada vez es menos perdonable.

La pregunta muestra una lamentable falta de comprensión sobre la segunda ley de la termodinámica. La respuesta más simple es que un organismo vivo no es un sistema cerrado: la energía necesaria para replicar las células con los cambios de ADN relevantes, ya sea mutados o simplemente más adecuados para el medio ambiente, proviene de lo que el organismo ingiere como alimento.

[Algunos] a los apologistas cristianos les encanta probarlo por su tamaño, pero el hecho de que incluso piensen que se aplica demuestra que están lamentablemente mal equipados para proporcionar comentarios sobre el origen de las especies, sin importar la cosmología o cualquier científico realmente desafiante. conceptos.

Pregunta: ¿Cómo puede un organismo vivo obtener nuevo ADN bajo la segunda ley de la termodinámica?

Respuesta: La termodinámica tampoco impide que los glaciares acumulen hielo.

Pregunta: ¿De dónde viene la nueva información? No puede surgir nueva información de procesos aleatorios. Debido a la termodinámica.

Respuesta: * suspiro *. Basta de esta conversación. Juguemos a Boggle.

La termodinámica es una ley física sobre el calor y la energía en sistemas cerrados.

La “obtención” de ADN es un efecto biológico que tiene un impacto / extracción de energía neutral o insignificante en un sistema no cerrado.

Las dos ideas no están hablando de las mismas cosas. Uno es sobre energía, el otro es solo sobre la semi-estabilidad del ADN mismo.

La energía se mueve de un estado denso a un estado menos denso a menos que las barreras de energía lo impidan. Supongo que está pensando que el ADN que crea ADN nuevo está fuera de la termodinámica, pero no lo es. La biología es como un motor térmico. Toma energía externa como combustible, y de eso produce cosas como el ADN.

Mi respuesta muy simple sería ‘come’
Todos los seres vivos consumen fuera de la materia, la convierten en calor y productos de desecho, y usan parte de la energía liberada para el ensamblaje de proteínas (entre otras cosas)

En otras palabras, convierten otro material de un estado de baja entropía (mucha energía potencial, alimentos) en un estado de alta entropía (gran parte convertido en energía térmica), y usan el déficit para reducir su propia entropía (convertir amino ácidos en proteínas, ADN replicado, etc.)

De alguna manera, este es un ejemplo arquetípico de un proceso termodinámico.

Las respuestas dadas por todos aquí acerca de que la biosfera no es un sistema cerrado son correctas. Sin embargo, usted preguntó cómo responder a la afirmación creacionista, y sugeriría comenzar preguntando algo que incluso ellos puedan comprender:

“¿Cómo puede un organismo vivo obtener nuevas células para convertirse en un adulto bajo la Segunda Ley de la Termodinámica?” y crecer Luego hágales saber que su respuesta es exactamente la misma respuesta a su pregunta inicial. Si es necesario, dirija el punto a casa señalando que la biosfera es un sistema abierto, y que en última instancia utiliza el sol como la principal fuente de energía.