Gerard Jagers op Akkerhuisgerard.jagers@wur.nl and www.hypercycle.nl

Evolutie verslaat het toevalover hoe de evolutie in het heelal

het toeval overstijgt

Soms kom je toevallig een oude kennis tegen. Maar omdat je elke dag heel veel mensen ontmoet, is het niet zo heel toevallig als daar een oude kennis tussen zit.

De bliksem kiest een toevallige boom of huis. Maar dat de bliksem bomen of huizen treft is geen toeval.

Bij bliksem gaat het om het afbreken van het verschil tussen plekken met veel en plekken met weinig elektrische lading (het verschil heet een gradient)

veel lading

weinig lading

veel lading

weinig lading

Nog een gradient:

Zon: hoge energie

Wolken: lage energie

zonlicht

waterdamp

planten

hoog water

laag water

aandrijving

zaden Nog een gradient:

Net zoals het verval een watermolen aandrijft, gebruiken planten het energetisch verval van zonlicht naar waterdamp om hun “molentje” aan te drijven en zaden te maken.

zo komen er meer plantenen planten

kun je eten

zonlicht planten

waterdamp

planteneters

poep

roofdieren

poep

top predatoren

poep

planten dierenNog meer voorspelbare patronen?

eencelligen

meercelligen

eencelligen

meercelligen

meercelligen met hersenen

Een voorspelbaar patroon

}niveaus!

Toeval?

complexiteit neemt toe…

complexiteit = ?

eukaryoot, meercellig, dier, …..

bacterie,

Antwoord via algemene systeemhierarchie?

Er lopen drie soorten ordening door elkaar

Organellen

Organen

Weefsels

Orgaan systemen

Complexe moleculen

Populatie

Biosfeer

Ecosysteem

Gemeenschap

Moleculen

Atomen

Cellen

Organismen

Fundamentele deeltjes

Cellen met kern

Meercelligen

?

Biosfeer

Ecosysteem

Gemeenschap

Orgaan systemen

Populatie

(Organismen)

Organellen

Organen

Weefsels

Complexe moleculen

Moleculen

Atomen

Cellen

Fundamentele deeltjes

De logica hiervan is helaas onnauwkeurig

•interne differentiatie

•Interacties (abstracte niveaus)

•deeltjes en organismen van verschillend niveau

onde

rdee

l van

bijd

rage

aan

De vraag is dus……

Hoe?

Bewust gebruik van de drie ordeningen van complexiteit (drie “dimensies” voor hierarchie)

Is deze reeks te verbeteren?

Dimensie 2: interne differentiatie

Dimensie 1:

operatoren

(deeltjes/organismen)

Dimensie 3: interactie systemen

Soms, zorgen interacties voor het eerst-volgende, nieuwe type

closure.Voorbeeld: meercelligheid

Soms, zorgt interne differentiatie voor het eerst-volgende nieuwe type

closure.Voorbeeld: endosymbionte cellen

De omgeving levert “druk” en “steigers”

De operator zelf levert de context

Een operator kan van binnen meer complex worden

Een operator kan samen met andere operatoren systemen maken

En verder, stap na stap..

Of, … de operator maakt de volgende operator….

volgende closure

en verder….volgende operator

mee

rcel

ligen

“Toevallig” staat complexiteit

Hoe lang is deze “ladder”?

First cell(s)

bladgroen

mitochondria

Purper bacterien blauwalgen

Eubacterien

Gram positieve

Myxobacterien

Archaebacterien

diatomeen

algen

varens

naaktzadigenbedektzadigen

mossen

Protozoen

slijm schimmels

Yeasts

sponzen

schimmels

schelpdieren geleedpotigengewervelde dieren

stekelhuidigenaaltjes

Mem

on

s e

ence

llig

e

eu

kary

ote

n

pro

kary

ote

n

dwars op de “boom van het leven”

interfacehypercirkelmulti-deeltjeHMISCISAE

closure dimensies

clo

sure n

iveaus

deeltjes

quark-gluon interactie

hadron

atoom

cel

memon

atoomkern

opsluiting

electronen schil

euk. multicell. zenuwkring

sensors

cel membraan

autocatalyse

molecuul

eukaryote cel

voorspellingen

multicellulair

De operatoren-“ladder”

Wat kun je met zo’n ladder?

Leven

Toekomst

Closure

Drie dimensies voor hierarchie

Operator hierarchie

Is deze ladder toeval?orde in het heelal

Quark-gluon

plasma

Hadron

Atom

Molecule

Cell

Multi-cellulars

Eu-karyote

Hardwired memon

Atom nuclei

‘Interactie systemen’

Operatoren (‘deeltjes’)Het heelal,

toeval & orde!

De OPERATOREN

zorgen voor orde in het heelal

geen strikte niveaus,veel toeval

strikte niveaus,weinig toeval

interfacehypercirkel

multi-deeltje

HMISCI

SAE

closure dimensies

clo

sure n

iveaus

deeltjes

quark-gluon interactie

hadron

atoom

cel

memon

atoomkern

opsluiting

electronen schil

euk. multicell. zenuwkring

sensors

cel membraan

autocatalyse

molecuul

eukaryote cel

multicellulair

Evolutie: de toekomst

De toekomst van de evolutie

Zodra we deze deze dingen, die we machines of robots noemen, de juiste neurale structuren geven, vallen ze onder de operator hierarchy

en zijn ze leven.

Wat is leven (niet levend!)?Leven = reproductie?

Leven = metabolisme?

Leven = gebaseerd op cellen?

X

a zorse

a lanter

a tardigrade

X

HIV

SonnyX?

XOorzaken problemen huidige definities:

- facultatieve aspecten leven en ‘levend’

- hiërarchie van systemen ontbreekt

Hoe is dit op te lossen?

Leven?

- Niet relevant: metabolisme

- Niet relevant: reproductie

+ Organisatie en hierarchie

Leven (niet ‘levend’!) = Alle operatoren vanaf het niveau van de cel

en hoger

- Niet alleen relevant: eerste cell

+ Operatoren

Dus: is evolutie toeval?

≠

≠

niet toevallig wat betreft het afbreken van gradienten

niet toevallig wat betreft de niveaus van de operatoren

wel toevallig wat betreft de verschijningsvormen van de operatoren

Dank voor uw aandachtGerard Jagers op Akkerhuis

gerard.jagers@wur.nl and www.hypercycle.nl

De evolutie overstijgt het toevalDit leidt tot de volgende conclusie: