O enigma da informação: De onde vem a informação?

• Biología, Física, Informática
• 12 February, 2019

A informação impulsiona o desenvolvimento da vida. Mas qual é a fonte dessa informação? Poderia ter sido produzida por um processo darwinista não guiado? Ou exigiu Design Inteligente?

The Information Enigma é um fascinante documentário de 21 minutos que investiga o mistério da informação biológica, o desafio que ela representa para a teoria darwiniana ortodoxa e a razão pela qual ela aponta para o Design Inteligente.

O vídeo apresenta o Dr. Stephen Meyer e o biólogo molecular Douglas Axe.

O vídeo está legendado em português, postado no youtube pelo canal Universo Privilegiado (3 nov. 2015). Esperamos, em breve, que também seja legendado para as outras línguas deste site.

Stephen C. Meyer
Doctor Ph.D. em Filosofia da Ciência pela Universidade de Cambridge, geofísico e professor universitario. Na actualidade dirige o Discovery Institute’s Center for Science and Culture.
Autor de publicações científicas, entre as que destacan: o best seller do New York Times, Darwin’s Doubt: The Explosive Origin of Animal Life and the Case for Intelligent Design (A origen explosiva da vida animal e o caso de Design Inteligente) (HarperOne, 2013) así como Signature in the Cell: DNA and Evidence for Intelligent Design (Assinatura na Célula: DNA e Evidência de Design Inteligente) (HarperOne, 2009) que foi nomeado livro do ano pelo prestigiado Suplemento Literário do Times (de Londres) em 2009.
Outras publicações de Meyer incluem dez contribuições de capítulo para a coleção de ensaios em 2015 Debating Darwin’s Doubt, bem como contribuições para a edição do volume revisado por pares Darwinismo, Design e Educação Pública (Michigan State University Press, 2004) e o livro inovador Explore Evolution (Hill House Publishers, 2007). Ele publicou editoriais em jornais nacionais como o The Wall Street Journal, USA Today, The National Post (do Canadá), The Daily Telegraph (de Londres) e Los Angeles Times.
Ele apareceu em programas nacionais de televisão e rádio, como The Jim Lehrer News Hour, NBC Nightly News, ABC Nightly News, CBS Sunday Morning, Nightline, Fox News ão vivo, Paula Zahn Now (CNN), Good Morning America e Tavis Smiley Show em PBS. Em 2008, ele apareceu com Ben Stein em Expelled: No Intelligence Allowed. Ele é destaque nos documentários científicos Ícones da Evolução, Desbloqueio do Mistério da Vida e Dilema de Darwin, bem como dois New York Times histórias de primeira página e atenção em outros principais meios de comunicação dos Estados Unidos.

Douglas Axe
Engenheiro e biólogo molecular.
Diretor do Instituto Biológico, organização de pesquisa sem fins lucrativos lançada pelo Instituto Discovery em Seattle
Autor de Undeniable: How biology confirms our intuition that life is designed – Inegável: Como a biologia confirma nossa intuição de que a vida é projetada (Nova York, 2016.
Doutorado na Caltech, ocupou posições de pós-doutorado e pesquisa científica na Universidade de Cambridge, o Centro do Conselho de Pesquisa Médica de Cambridge e o Instituto Babraham, em Cambridge.
Ele publicou em revistas científicas, como o Journal of Molecular Biology, Proceedings da National Academy of Sciences e da prestigiada Nature

Texto integro do video “The information enigma”

O que é a informação?
Cómo a detectamos?
De donde ela vem?

Doctor Stephen C. Meyer, autor de A dúvida de Darwin:
“A questão crucial que irá decidir o debate sobre as origens da vida é precisamente a questão da origem da informação. Se você não tiver instruções, se você não tiver informação, você não consegue construir nada novo”.

Doctor Douglas Axe. Biólogo molecular. Diretor do Biologic Institute:
“Toda pessoa que trabalha na biologia sabe que a informação é necessária para que uma célula viva faça o que ela faz.
Por outro lado existe esse grande mistério em torno da informação, porque nós também sabemos, como seres humanos, que a informação não vem do nada, ela tem que vir de alguém.
É por isso que há uma grande dúvida sobre a origem das origens na biologia: de onde vem toda a informação?”

O enigma da informação

Com a participação de Stephen Meyer e Douglas Axe

Narrador:

No principio … havia informação.

Até 530 milhoes de anos atrás, os oceanos da Terra primitiva eram quase completamente vazios de vida animal.

Então, dentro de um curto período geológico, talvez de 10 milhões de anos, as águas dos mares estavam vivas, repletas de uma multidão de animais complexos representando a maioria das principais fisiologias dos animais que já existiram alguma vez no nosso planeta, conhecida hoje como a Explosão Cambriana. Esse episódio misterioso na história da vida era familiar a Charles Darwin, que o considerava como uma objeção perturbadora para sua teoria da evolução pela seleção natural, gradual e não controlada.

Durante o século passado, o mistério da Explosão Cambriana se aprofundou enquanto os cientistas descobriam o papel central desempenhado pela informacão biológica na história da vida.

Stephen C. Meyer:

A Explosão Cámbrica não e apenas uma explosão ou o aparecimento abrupto de muitas formas novas de vida animal.

É também uma explosão, ou teria exigido uma enorme infusão ou a geração de novas informações biológicas.

Forma biológica requer informação biológica.

Narrador:

A compreensão dos cientistas sobre a informacão biológica avançou dramaticamente quando os pesquisadores da Universidade de Cambridge, James Watson e Francis Crick, fizeram uma descoberta surpreendente. Eles descobriram que a estrutura da molécula do DNA armazena informações sob a forma de um código digital de quatro caracteres.

Cadeias de substancias químicas precisamente seqüenciadas, chamadas bases nucleotídicas , fornecem instruções de montagem (as informações) para a construção de proteínas importantíssimas que as células vivas precisam para sobreviver.

Crick, mais tarde, veio a perceber que os constituintes químicos do DNA funcionam como letras de uma linguagem escrita, ou símbolos digitais numa seáo de código digital. Assim como as letras no inglés transmitem uma mensagem específica, dependendo do seu arranjo, as sequências de bases químicas ão longo do eixo da molécula de DNA transmitiam instruções precisas para a cinstrução de proteínas. A organização destas bases controla o aranjo de 20 tipos diferentes de aminoácidos que compoem as moléculas de proteína. As proteínas, por sua vez, realizam uma vasta gama de tarefas importantes dentro das células, catalisar reações, processamento de informação genética e forma as partes estruturais das máquinas meleculares e outras estruturas biológicas. A construção de novos animais exige muitas moléculas novas de proteínas e a construção de novas proteínas requer novas informações biológicas.

Stephen C. Meyer:

Eu contumava preguntar ãos meus alunos uma questão quando estava ensinando; Se você quer fornecer ão seu computador uma nova função, O que você precisa dar a ele? E eles saberiam, e diriam um código ou um software ou >instruções, um programa… Tudo isso são respostas corretas. Para gerar uma função nova num computador, você precisa ter um código, você precisa ter instruções.

Isso também é verdade na biologia. Esta é a grande rescoberta da segunda metade do século 20 na biologia: é a informação que comanda o espectaculo nos sistemas biológicos. Para construir uma nova forma de vida animal, é necessário tipos de células e proteínas, e, portanto, é necessária informação genética. E essa é a grande questão que a Explosão Cambriana apresenta: Se você quiser pensar sobre como construir um animal, como esses animais são construídos, você precisa ter alguma explicação para os requisitos informativos da construção deles.

Narrador:

De acordo com a teoria moderna da evolução, novas proteínas e novas formas de vida animal surgiram através de mutações genéticas aleatórias peneiradas pela selção natural. Mas num texto alfabético ou numa seção do código digital, mudanças aleatórias normalmente destroem o significado das funcionalidades, e, no final, geram entulho.

Stephen C. Meyer:

No que temos conhecido sobre o carácter digital ou tipográfico da informação genética, levanta-se algumas questoes muito interessantes sobre a eficácia desse mecanismo baseado em mutações. E sabemos do código digital, por exemplo, que se você començar a fazer mudanças aleatórias nas seções de código digital, o mais provável é que você destrua a informação que já está lá, então você deve criar um novo sistema operacional ou programa.

Narrador:

Esse problema foi reconhecido a tempos por cientistas da computação, metemáticos e engennheiros, incluido um grupo do Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), que convocou uma famosa conferencia no Wistar Institute, na Filadélfia, em 1966. estes cientistas se reuniam para considerar se o mecanismo de seleção natural e mutação aleatória conseguiria gerar informações biológicas suficientes para construir um novo animal ou mesmo uma nova porteína no tempo disponível para o processo evolutivo.

Um desses cientistas era o professor de engenharia do MIT, Murray Eden.

Nenhuma linguagem formal existente hoje pode tolerar mudanças aleatórias nas sequencias de símbolos que expressam suas sentenças. O significado é quase invariavelmente destruído.

Murray Eden, MIT.

O professor Eden sabia que mudanças aleatórias em caracteres alfabéticos ou digitais inevitavelmente destroem as informações em qualquer parte do texto alfabético ou código digitale e por uma razão muito boa.

Stephen C. Meyer:

Se você estiver falando de código digital num software, ou de uma porção de texto em uma frase do inglés, ou de um livro ou otexto genético do DNA, haverão muitas mais maneiras de organizar os caracteres relevantes que transmitam as informações de uma maneira que vai produzir entulho, do qu emaneiras que vão produzir funcionalidade ou significado.

Narrador:

Eden e seus colegas suspeitaram que o código genético enfrenta uma dificuldade semelhante. No que tange à produção de informações genéticas novas, ão menos o suficiente para gerar uma proteína nova, o mecanismo de seleção natural e mutação aleatória precisou lidar como oque os matemáticos chamam, de problema combinatório. Em matemática, o termo combinatória refere-se ão número de possíveis formas que um conjunto de objetos podem ser arranjados ou combinados. Em genética, o problema commbinatório representa uma objeção grave ão mecanismo de seleção natural e mutação aleatória. Para entender o porque, imagine um ladrão que quer roubar uma bela bicicleta nova. Tudo o que separa o ladrão da bicicleta é uma trava com quatro maracdores de números, cada um com números de 0 a 9, mas só existe uma única combinação certa que vai liberar a bicicleta.

Stephen C. Meyer:

A razão pela qual uma trava de bicicleta funciona é porque existem muitas mais maneiras de arranjar esses caracteres numéricos que vão manter a trava fechada, do que maneiras que vão liberar a trava.

Narrador:

Um ladrão sem conhecimento da combinação, deve adivinhar a combinação certa dentre dez vezes, dez vezes, dez vezes dez possibilidades. Isso é 10.000 combinações possíveis que, normalmente, seria mais do que suficiente para derrotar uma busca aleatória para a combinação. No entanto, ainda há um jeito de o ladrão ter sucesso. Se ele tiver tempo suficiente para tentar combinações em número suficiente, ele pode, eventualmente, identificar a combinação certa por acaso. Por exemplo, se a tentativa de cada combinação levasse 10 segundos, então em 15 horas, um ladrão especialmente diligente, poderia tentar mais de 5.000 combinações, ou mais da metade do total de combinações possíveis. nesse caso, ele teria mais chance de sucesso do que de falha em abrir a trava. Mas agora, imagine uma trava muito mais complicada. Em vez de 4 marcadores, essa trava tem 10 marcadores. em vez de 10.000 combinações possíveis, essa trava tem 10^10, ou 10 bilhoes (10.000.000.000) de ecombinações possíveis. Com apenas uma combinação que libere a trava de 10 bilhoes, é muito masi provável que o ladrão falhe, mesmo que ele dediques toda a sua vida à tarefa.

Então, que tal depender de mutações aleatórias para buscar uma nova sequencia de DNA capaz de controlar a contrução de uma nova proteína funcional? Essa busca aleatória por novas informações genéticas seria mais pãorvávela a ter sucesso ou falhar, no tempo disponível para o processo evolutivo?

Em outras palavras, a busca de um novo gene ou proteína a través de mutações aleatórias mais parecida coma busca pela combinação certa da trava com 4 marcadores ou da trava com 10 marcadores?

Os cientistas na conferéncia Wistar não conseguiram responder definitivamente a essa pergunta porque, na época, ninguém poderia quantificar de forma adequada a dificuldade do problema da busca.

Doctor Douglas Axe:

Assim, no final dos anos 60, alguém podria argumentar com base em analogias das coisas que já comprendemos: linguagem escrita, código digital, mas não havia quaisquer dados experimentais para mostrar se essas analogias eram realmente adequadas ão caso biológico, de forma que ninguém conseguia chegar ãos números exatos para responder a essas quastoes naquela época.

Narrador:

Os biólogos moleculares da época sabiam que o número de combinações possíveis correspondente a qualquer sequencia dada de DNA é extremamente grande e cresce exponencialmente com o comprimento da molécula em questão.

Por exemplo, correspondendo a uma curta protéina de 150 aminoácidos de comprimento, existem 10¹⁹⁵ de outros arranjos de aminoácidos com o mesmo comprimento.

Esse é um número inimaginavelmente grande. Mas os cientistas na década de 60 não sabiam quantos desses arranjos seriam realmente funcionais. Eles não sabieam, de fato, quantas combinações iriam abrir a trava. Isso não impediu que os biólogos evolucionistas especulassem. Muitos argumentam que deveria haver uma alta proporção de sequencias funcionais entre todas as sequencias possíveis, de forma que uma pesquisa aleatória de uma nova sequencia funcional teria uma elevada probabilidade de sucesso.

Doctor Douglas Axe:

O modo como eles fizeram era apenas dizer: bem, talvez, seqüencias biológicas não sejam tão delicadas e nem tão exigentes sobre onde estejam certo caracteres, assim como são as línguas escritas ou os códigos de computador.

E então esse foi o caminho que tomaram: que, talvez, as proteínas realmente não se importam com que aminoácido esteja e haveria uma grande variabilidade e, portanto, você poderia ter a mesma funcão realizada por um grande número de cadeias proteicas e um grande número de genes.

Narrador:

Mas experiencias recentes em biologia molecular e ciencia das proteínas tem substituído especulação com dados experimentais. Essas experiencias demonstraram que as seqüencias de bases de DNA, capazes de produzir proteínas funcionais são, de fato, extremamente raras entre o grande número de sequências possíveis. Mas o quão raras? depois de trabalhar na Universidade de Cambridge, o biólogo molecular Douglas Axe se engajou a responder essa pergunta, utilizando uma técnica chamanda de site-directed mutagenesis. Seus experimentos lhe permitiram estimar que, para cada seqüência de DNA que gerasse uma proteína funcional de somente 150 aminoácidos de comprimento, haveria a quantidade de 10⁷⁷ de aminoácidos que não se dobrariam numa estrutura de proteína tridimensional estável capaz de executar essa função biológica. 1 seqüência correta para cada 10⁷⁷ seqüências incorretas. Isso é equivalente a procura de uma combinação certa de uma trava com 10 números em cada um dos 77 marcadores!

Colocando isso em perspectiva, tenha em mente que existem apenas 10⁶⁵ átomos em toda a galáxia da Via Láctea!

Mutações genéticas aleatórias podem efetivamente realizar busca num espaço de possibilidades tão grande, a ponto de encontrar uma única seqüência de proteína funcional?

Doctor Douglas Axe:

Assim, dada essa probabilidade tão assustadora, uma em 10⁷⁷, como poderia algo tão improvável acontecer?

Bem, como sabemos em geral, sobre as coisas prováveis, o jeito pelo qual elas podem acontecer é por terem muitas e muitas oportunidades de acontecerem. Assim, para a vida, essas oportunidades assumem a forma de organismos vivos individuais no qual uma mutação poderia acorrer e conceber uma solução. Não importa o quão raro seja, se você obtiver número suficiente de oportunidades, eles podem se tornar prováveis. Então a questão é, se o número 1 entre 10⁷⁷, que é a improbabilidade que deve ser superada como número de organismos que já existiram no planeta desde o início da vida, chega a ser próximo desse número? E se percebe que ele não chega nem perto.

Narrador:

Durante toda a história de 3,5 bilhões de anos da vida na Terra, estima-se que apenas 10^40 de organismos individuais já viveram. No entanto, 10^40 representa só uma pequena fração dos 10^77. Apenas um décimo de um trilhonésimo de um trilhonésimo de uma trilhonésimo, para ser exato. Em otras palavras, até mesmo para um único dobramento proteico funcional surgir, o mecanismo de mutação e seleção teria tempo para ter pesquisado só uma pequena fração do número total de sequências relevantes. Um décimo de um trilhonésimo de um trilhonésimo de um trilhonésimo do total de possibilidades. Segue-se que é extremamente provável que uma busca mutacional aleatória teria falhado em produzir sequer um novo dobramento de proteína funcional em toda a história da vida na Terra.

É claro, a construção de animais novos exigiria na realidade a criação de muitas proteínas novas. Por esta e outras razões, um número de cientistas hoje estão questionando a poder criativo o mecanismo de seleção natural e mutação aleatória. Até mesmo biólogos evolucionistas que escrevem em revista de biologia revisadas por pares estão reconhecendo as dificuldades da teoria evolucionista tradicional. Algums estão dispostos a admitir que já vivemos em uma era pós-darwiniana, enquanto outros estão clamando por novas teorias da evolução.

Meyer e Axe fazem parte de uma minoria crescente que urgem pela consideração de uma outra possibilidade. Em meyer, o reconhecimento de outra possibilidade surgiu do seu trabalho como estudante do doutorado em filosofia da ciência na Universidade de Cambridge. Durante seus estudps, Meyer acabou examinando o método científico usado por Charles Darwin em sua obra clássica A Origem das Espécies. O método de Darwin focava em tentar establecer as causas dos eventos no passado remoto da história. O método histórico-científico de Darwin é diferente do que muitas pessoas pensam normalmente da ciência.

Stephen C. Meyer:

É um estilo de raciocínio muito mais forense do que a ciência experimental comun de bancada. O raciocínio parte das pistas deixadas para trás a partir das evidências que temos diante de nós, e volta para as causas prováveis ou possíveis que possam explicar o que produz vida, em primeiro lugar, ou o que produziu a vida animal, ou o que produziu essas pistas que estão diante de nós. E eu acabei fazendo o meu doutorado em Cambridge sobre o método histórico-científico, e uma das coisas que eu descobri no processo de minha pesquisa, foi que existia este método distintivo. E le tem um nome, e o no me é método das múltiplas hipóteses concorrentes, ou o método da inferência para a melhor explicação.

Narrador:

Mas como os cientistas que estudam história biológica determinam qual explicação é realmente melhor?

Meyer encontrou novamente a resposta na obra de Darwin e na do seu contemporâneo, o grande geólogo Charles Lyell, que argumentou que, para explicar o passado, o chave é o presente. Lyell insistiu que devemos buscar explicações baseadas em nosso conheciemento das causas em exercício hoje, ou causas em operação do agora. E isso levou a Mayer a fazer um pergunta crítica:

Stephen C. Meyer:

Que causa está agora em operação para a produção de informação digital? Porque a questão crucial da origem da vida animal e da origem da vida em si é, de onde vem a informação? A informação armazenada digitalmente na molécula de DNA? De onde essas informações vieram, e que foram necessárias para construir estas novas formas de vida? E eu percebi que, a resposta para essa pergunta é a inteligência! A causa em operação agora, a causa que sabemos da nossa experiência repetida e uniforme (outra ideia chave de Lyell), que é capaz de produzir informação é a inteligência. Se estivermos olhando uma inscrição hieroglífica, ou um parágrafo num livro, ou uma porção de código digital, ou até informações incorporadas num sinal de rádio; sempre que vemos informação, especialmente quando encontramos informações em formato digital ou tipográfico, é traçamos de volta até sua fonte primeira, sempre chegaremos a uma mente e não em processo material.

Portanto, a descoberta de que a informação está comandando o show da vida, a descoberta da existência dessas enormes infusões de informação na história da vida, tal como a que ocorre na Explosão Cambriana, sugere que alguma inteligência projetista desempenhou um papel na história da vida.

Também me sugeriu, que era possível formular um caso científico do Design Inteligente, com base no mesmo método científico de raciocínio que Charles Darwin usou em A Origem das Espécies.

Então, se você quiser dizer que o Design Inteligente não é ciência, você teria que dizer que o argumento darwiniano de A Origem das Espécies também não é ciência, mas ninguém quer realmente dizer que não está usando um método não científico. Ele não está usando um método não científico. Ele está apenas usando um método diferente do raciocínio científico, um método histórico de raciocínio científico. E eu uso exatamente esse mesmo método para formular o caso positivo do Design Inteligente em ambos libros, A dúvida de Darwin e em a Firma na célula.

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