Beroep op kansrekening

Een veelgehoord argument tegen evolutie heeft ongeveer de volgende vorm: "De kans dat een bepaald eiwit/DNA/een bacterie zich vanzelf vormt is extreem klein, dus evolutie kan niet waar zijn." Dit beroep op kansrekening is het onderwerp van dit artikel.

Eigenlijk heeft het ontstaan van het eerste leven weinig met evolutie te maken, want evolutie is een verklaring voor de diversiteit en complexiteit van het leven, niet van het ontstaan ervan. Zelfs als het allereerste leven door een god geschapen is, dan nog kan evolutie waar zijn, dus dit beroep op kansrekening zegt niets over evolutie. Zoals ik hier ook al zei is het ontstaan van leven het terrein van abiogenese.

Ik vermoed dat de verwarring ontstaan is doordat evolutie door velen gezien wordt als "het wetenschappelijke scheppingsverhaal", als tegenhanger van het Christelijke scheppingsverhaal. Abiogenese hoort dus ook bij dat "wetenschappelijke scheppingsverhaal". Dus laten we eens kijken of dit beroep op kansrekening ook enig gewicht in de schaal legt tegenover het huidige wetenschappelijke begrip van abiogenese.

Het argument gaat meestal ongeveer als volgt: gegeven een verzameling aminozuren, wat is de kans dat ze allemaal tegelijkertijd samenkomen op precies die manier dat ze een bepaald eiwit (of DNA, of zelfs een bacterie) vormen? Dat hangt natuurlijk af van op hoeveel manieren je die atomen kan rangschikken. Meestal worden daar schattingen voor gegeven en worden daar dan weer kansen uitgerekend. De precieze waarden maken niet zoveel uit, de conclusie is altijd dat de kans uiterst klein is en daarom is het onmogelijk dat het zo gegaan is.

Daar ben ik het mee eens. Ik heb er zelfs totaal geen problemen mee om dat toe te geven, want de wetenschap beweert ook helemaal niet dat het wél zo gegaan is.

In plaats daarvan denken wetenschappers die zich met abiogenese bezighouden dat de ontwikkeling van simpele aminozuren tot primitieve cellen zich stapsgewijs heeft voltrokken. De kansrekening van elk klein stapje kon wel eens heel anders zijn, waarmee de kansberekening voor de hele ontwikkeling ook heel anders kan uitpakken.

Laat ik het principe uitleggen aan de hand van iets wat we allemaal kennen: galgje. Om het makkelijker te maken voor de kansrekening (maar moeilijker voor de speler) doen we "galgje voor gevorderden" en gebruiken we de regel dat je elke letter apart moet raden. Dus als een woord twee keer een 'A' heeft, moet je ook twee keer een 'A' raden. In dit voorbeeld gaan we een woord van 10 letters raden.

Met 10 letters hebben we 26¹⁰ verschillende mogelijke combinaties. Dat zijn meer dan 141 triljoen mogelijkheden! Dat betekent dat als ik willekeurig 10 letters neem, dat ik een kans van 1 op 141 triljoen heb om het goed te raden. Ik zou het natuurlijk bij de eerste gok al goed kunnen hebben, maar dat is niet echt waarschijnlijk. Als ik elke tien seconden willekeurig een combinatie van 10 letters kies, dan verwacht ik dat het me een kleine 45 miljoen jaar kost om het juiste antwoord te vinden. Dus kan ik het woord nooit raden.

Maar je voelt natuurlijk al aan dat dat niet klopt. Dit is een stukje kansrekening dat geen enkele rekening houdt met de regels van galgje: ik hoef niet alle 10 letters tegelijk te raden, maar mag letter voor letter raden. Elke letter die ik correct raad blijft staan. Ik hoef dus niet steeds opnieuw te beginnen. Zelfs als ik compleet willekeurig letters raad, kan ik verwachten het woord te raden in 10×26 pogingen, in plaats van 26¹⁰ pogingen. Dat is beduidend minder! En dan heb ik nog niet eens gebruik gemaakt van het feit dat de meeste van de 26¹⁰ combinaties geen zinnige woorden vormen, of dat bepaalde letters of combinaties vaker voorkomen dan andere, waarmee ik makkelijker letters kan raden als ik er al een paar goed heb. Het zou me verbazen als het me niet zou lukken binnen een paar minuten elk willekeurig woord van 10 letters te raden.

Wat heeft dit met de kansrekening zoals die is toegepast op abiogenese te maken? Net als in het voorbeeld van "galgje voor gevorderden" geldt dat er voor abiogenese heel andere resultaten uitkomen als je eenmaal rekening houdt met de regels van het spel. De regels van de chemie bepalen welke combinaties van atomen en aminozuren zinnig zijn. Ook is geen enkele reden om aan te nemen dat moleculen in één enkele reactie gevormd worden. Het is veel waarschijnlijker dat complexe moleculen ontstaan uit een hele serie van chemische reacties. Elk tussenstadium is vergelijkbaar met een letter in galgje die blijft staan als je hem eenmaal geraden hebt. Het aantal pogingen dat nodig is om een serie reacties te laten verlopen is dan een stuk kleiner, want je hoeft niet steeds opnieuw te beginnen.

Uiteraard kennen we nog lang niet alle regels van het spel. De hoeveelheden mogelijke eiwitten en reacties zijn onvoorstelbaar hoog en we ontdekken er nog steeds meer bij. Toch is het nu al duidelijk dat de kansrekening op veel grotere kansen uit zal komen dan tegenstanders van evolutie/abiogenese ons willen doen geloven.

Zelfs dan nog kan de kans dat een bepaalde serie van reacties plaatsvindt zeer klein zijn. Dit betekent dat je dus nog steeds veel pogingen verwacht nodig te hebben om een bepaald eindresultaat te produceren. Maar hieruit kun je nog steeds niet afleiden of het mogelijk is of niet dat een bepaalde serie van reacties heeft plaatsgevonden. Daarvoor moet je ook kijken hoeveel pogingen je tot je beschikking had.

Daarbij moet je niet vergeten dat er vele pogingen tegelijk plaatsvinden. Er bestaan immers van elk soort molecuul vele exemplaren op aarde, biljoenen en biljoenen. Daarnaast had het leven ook miljarden jaren de tijd om te proberen de juiste reacties te vinden. Met al die moleculen, gedurende al die tijd, is het misschien zelfs onvermijdelijk dat er uiteindelijk bepaalde series van reacties optreden en er bepaalde moleculen ontstaan.

En daarom is het beroep op kansrekening een kansloos argument tegen abiogenese. De kansberekening zelf houdt geen rekening met de regels van de chemie en komt dus op een compleet verkeerd getal uit. Daarnaast garandeert het enorme aantal moleculen en de uiterst lange tijd dat de aarde bestaat dat zelfs uiterst kleine kansen met bijna zekerheid een keer vervuld worden.