Palautumaton monimutkaisuus

Palautumaton monimutkaisuus (engl. irreducible complexity, IC myös redusoimaton monimutkaisuus, RC) on älykkääseen suunnitteluun liittyvä käsite, jonka toi julkisuuteen biokemisti Michael Behe vuonna 1996 ilmestyneessä kirjassaan Darwin's Black Box (Darwinin musta laatikko). 
Behen mukaan "palautumattomalla monimutkaisuudella" tarkoitetaan "järjestelmää, joka koostuu useista yhteensopivista, toisiinsa vaikuttavista osista, jotka osallistuvat järjestelmän perustoimintaan mutta joista minkä tahansa poistaminen käytännössä lopettaa järjestelmän toiminnan". 

Palautumattoman monimutkaisuuden näkemyksen mukaan evoluution mukaan tapahtuvassa biologisessa sopeutumisessa olisi funktionaalisesti monimutkaisten rakenteiden tapauksessa kyse sattumasta, joka olisi variaatioiden ja valintojen kautta mahdoton saavuttaa. 

Palautumattoman monimutkaisuuden kritiikin mukaan kreationistien biologisessa sopeutumisessa on kyse joko jättipotista tai ei mistään. Käytännössä luonto on täynnä välivaiheita. Tällöin tietysti täytyy olla myös variaatioissa elinkelvottomiksi osoittautuneita mutaatioita, toimimattomia välimuotoja.

Määritelmä 

Palautumaton monimutkaisuus on älykkään suunnittelun kannattajien mukaan biologinen ominaisuus, joka ei voi syntyä suoran suunnatun evoluution kautta järjestelmän osien vähittäisellä kehityksellä. Tiedeyhteisöissä tätä väitettä ei hyväksytä. Eräs syy tälle on se, että 1946 Nobelin palkinnon saanut Hermann Joseph Muller esitti evoluution ennusteena "interlocking complexity"n joka tarkoitti systeemiä, jonka osan poisto lopettaisi toimintansa.
Ero Behen ja Mullerin näkemysten välillä oli se, että Muller keskittyi tilanteeseen, jossa olemassa oleva moniosainen solukone muuttuu ajan mittaan, ja Behe keskittyi tilanteeseen, jossa moniosaiseen solukoneeseen lisätään valmiita osia.

Palautumaton kompleksisuus on argumentti, joka sanoo, että "palautumattoman monimutkaisuuden syntyminen luonnollisilla tapahtumasarjoilla olisi erittäin epätodennäköistä, ja tiedämme että älykkäät suunnittelijat, esimerkiksi ihmiset, osaavat tuottaa sitä joten on pätevää sanoa että palautumattoman monimutkaisuuden takana on älykäs suunnittelija."

Behen esityksen mukaan evoluutioteorian on vaikea selittää palautumattomasti monimutkaisia rakenteita, koska järjestelmän välivaiheet eivät ole toimivia, jolloin luonnonvalinnalla ei olisi mitään josta pitää kiinni. Hän korostaa sitä, että, jos evoluutio ei ole ohjattua, jokaisen muutoksen tulisi antaa valintaetu edelliseen versioon verrattuna: luonnonvalinta karsisi keskeneräiset ja toimimattomat rakenteet pois eliön aineenvaihduntaa kuormittamasta. Monet älykkään suunnittelun kannattajat esittävät, että "palautumattomasti monimutkaisella" rakenteella ei ole toimivia välivaiheita.

Esimerkkejä

Hiirenloukku 

Behe käyttää hiirenloukkua esimerkkinä palautumattomasta monimutkaisuudesta, koska se koostuu monesta toistensa kanssa vaikuttavasta osasta: pohjasta, pyydyksestä, jousesta ja vasarasta. Näiden kaikkien täytyy olla paikoillaan ennen kuin hiirenloukku voi toimia. Yhdenkin osan poistaminen tuhoaa koko hiirenloukun toiminnan. Samat lainalaisuudet pätevät hänen mukaansa myös monimutkaisissa biologisissa järjestelmissä, joissa eri osasten on oltava omilla paikoillaan ja toimittava yhdessä, jotta järjestelmä olisi toimiva. 

Kenneth Miller on arvostellut tätä kuvausta sanomalla että hiirenloukkua, josta puuttuu laukaisin, voidaan käyttää toimivana solmiotelineenä, jos tästä puuttuu jousi, voidaan sitä käyttää avaimenperänä ja pohja itse toimii paperipainona.

John McDonaldin mielestä hiirenloukku ei ole itsessään palautumattomasti mutkikas, kun jo jousen tavoin toimiva kuristava, laukeava johdonpätkä voi toimia hiirenloukkuna. Alex Fidelibus johtaa hiirenloukun kehityksen lattialla olevasta juustosta, jonka ääreltä ihminen yrittää alussa itse pyydystää hiirtä.

Biologiset esimerkit 

Behen käyttämiä esimerkkejä palautumattoman monimutkaisista järjestelmistä olivat Escherichia coli -bakteerin bakteerimoottori (flagellum), veren hyytymistekijät, värekarvat ja sopeutuva immuunijärjestelmä.

Behen määritelmän mukaista palautumatonta monimutkaisuutta esiintyy luonnossa. Sen sijaan sellaista palautumattomasti monimutkaista rakennetta, jolla ei voisi olla toimivia välimuotoja, ei ole löydetty.

Tutkimuksissa on löytynyt "yksinkertaisempia toimivia välimuotoja" useille väitetyille palautumattomasti monimutkaisille rakenteille. Muun muassa Behen malliesimerkille eli E. colin bakteerimoottorille löydettiin varhaiseksi kehitysvaiheeksi muun muassa gram-negatiivisten bakteereiden 3-tyypin eritysjärjestelmä (TTSS), joka siirtää vahingollisia molekyylejä pois solusta. Samoin yhden veren hyytymistekijöistä, joiden Behe väitti mahdollisesti olevan osa palautumattomasti monimutkaista hyytymistekijäketjua, on myöhemmin huomattu puuttuvan valailta .  Muitakin puutoksia hyytymisketjussa on eri eliöillä. Tämä siis osoittaa, että palautumattomasti monimutkaisen järjestelmän sisällä voi olla yksinkertaisempi palautumattomasti monimutkainen järjestelmä, joka on kehittynyt epäsuoralla evoluutiolla, esimerkiksi neutraalien mutaatioiden kasautuessa, jolloin välimuoto ei ole sen huonompi kuin esimuotokaan, jolloin luonnonvalinta ei karsi sitä pois.

Evolutionaarisia polkuja on selvitetty myös muun muassa värekarvoille ja immuunijärjestelmälle, jotka ovat joidenkin mielestä palautumattomasti monimutkaisia.

Palautumaton monimutkaisuus mahdollistaa selityksen sattuman ja valinnan avulla. Kyse voi olla esimerkiksi ko-optiosta tai koevoluutiosta. Veren hyytymistekijä osoittaa, että yksi osa voidaan poistaa ja muita osia muokkaamalla saada muut osat toimimaan. Flagellum ja eritysjärjestelmä taas osoittavat, että toiminta voi myös vaihtua, jolloin vain osaa osista käyttävällä pienemmällä solukoneella voi olla eri toiminto. Toisin sanoen vähittäinen muutos on mahdollista.

Behe täydensi todisteiden edessä määritelmäänsä lisäämällä ehdon "hyvin yhteensopiva", jolloin osilla ei saa olla muuta tehtävää. Tämän täsmennyksen seurauksena Behen teorialla on vakava tieteenfilosofinen ongelma: Behen teoriaa tai yksittäistä järjestelmän palautumattomuutta ei voi todistaa oikeaksi (verifioida) koska teoria ei sisällä menetelmää, jolla voitaisiin tunnistaa palautumattomasti monimutkainen järjestelmä palautuvasti monimutkaisesta järjestelmästä. Jonkin kohteen määritteleminen palautumattomaksi perustuu siihen, että yksinkertaisempaa, toisenlaista, toimintoa ei tunneta, mikä on tietämättömyyteen vetoamista. Yksittäisen esimerkin palautumattomasta monimutkaisesta ominaisuudesta voi todistaa vääräksi, mutta teoria ei ole sellainen, että yksittäisten väitteiden vääräksi osoittamisesta voisi päätellä koko teorian virheelliseksi.

Kreationistien väitteitä

Tietämättömyyteen vetoaminen 

William Dembski on puolustanut palautumatonta monimutkaisuutta kirjassaan The Design Revolution väittämällä että palautumaton monimutkaisuus ja TMI eivät ole tietämättömyyteen vetoamista, koska ei tiedetä miten palautumattomasti monimutkainen rakenne voisi kehittyä evoluution kautta, mutta sen sijaan tiedetään älykkäiden tahojen tuottavan niitä. Esimerkiksi ihmiset ovat älynsä avulla kyvykkäitä tuottamaan esimerkiksi kelloja. Tällainen on kuitenkin pelkkä Aukkojen jumala -argumentti, koska kaikki havaitut älykkäät tahot ovat eläviä, jolloin ne eivät perustellusti ole palautumattomasti monimutkaisten rakenteiden ohjelmoimisen takana. "Älykkään suunnittelun" kannattajat sanovat tähän, että he tunnistavat älykkyyttä ja kun älykkyyden merkki näkyy, on takana äly, riippumatta siitä onko älyn lähde biologinen vai ei. Palautumattoman monimutkaisuuden väitteen vastustajista se, että "älykkyyden tunnistaminen" keskeinen piirre on, että "tunnetut luonnolliset selitykset" ovat puutteellisia, tarkoittaa että "älykkyyden tunnistaminen" myös vetoaa tietämättömyyteen, eikä tietämättömyyteen vetoamista voi peittää vetoamalla tietämättömyyteen.

Behe kaikesta huolimatta hyväksyy sen mahdollisuuden, että palautumaton monimutkaisuus voisi syntyä epäsuoran evoluution kautta. Behen kanta on, että loogisesti palautumattomasti monimutkaisen rakenteen selittäminen on näin kierrettävissä, mutta kun alijärjestelmienkään ei ole osoitettu yksityiskohtaisesti testein, on tämä hänestä pelkkää spekulaatiota.

"Älykkään suunnittelun" vastustajista tämä on pelkkää tietämättömyyteen vetoamista eli vetoamista ainoastaan todisteiden puutteeseen, riippumatta siitä olisiko Behen väite muuten perusteltu tai ei. Heistä avainkohta on se, että epäsuoran evoluution mahdollisuus osoittaa, että palautumattomasti monimutkaisen järjestelmän alarakenteet eivät enää "väistämättä" ole toimimattomia, jolloin Behen alkuperäisestä väitteestä ja evoluution falsifiointiyrityksestä ei ole enää mitään jäljellä.

Behen vastaus kritiikkiin 

Kirjoituksessaan "Reply to My Critics", Behe myöntää että hänen näkemyksessään on ongelmia, koska se ei onnistu haastamaan luonnonvalintaa, vaikka se oli tämän alkuperäinen tarkoitus. Behe selittää että palautumattomasti kompleksiset systeemit voivatkin kehittyä evolutiivisesti eikä oikea tapa vastata tähän ongelmaan ole poistaa osia löydetyistä esisysteemeistä, koska se voisi tuottaa uusia yksinkertaisempia esisysteemeitä. Behe mainitsi että hän pyrkii korjaamaan puutteet tulevissa töissään. Ratkaisua ongelmaan ei ole toistaiseksi julkistettu.

Darwinin mustan laatikon tarkastus 
"Darwinin musta laatikko" -kirja on kohdistettu maallikoille, eikä tiedemaailmalle. Prosessistrukturalisti Robert Shapiro kävi teosta läpi ennen julkaisua. 
Shapiron omien sanojen mukaan hän konsultoi enemmän editointia kuin vertaisarvioi tekstiä ja että hän oli korostanut että kirja olisi myytävä ja luettava enemmänkin kuin tieteellisesti tarkka.
Shapiro itse oli johtopäätöksistä täysin erimielinen ja oli ilmoittanut tästä.

Shapiro myös uskoi päässeensä tarkastajaksi sen vuoksi että hän on esittänyt kriittisiä näkemyksiä kemiallisesta evoluutiosta.

Kritiikkiä 

Oxfordin yliopiston professori, biologi, Richard Dawkins kritisoi palautumatonta monimutkaisuutta näennäistieteellisyydestä. Darwinistinen luonnonvalinta on kasautuva prosessi, jossa kukin vaihe on hieman epätodennäköinen muttei mahdoton. Kun tarkastellaan lopputulosta, niin se on erittäin epätodennäköinen. Tästä johtopäätöksen tekevät kreationistit näkevät synnyn yksittäisenä, kertaluonteisena tapahtumana. He eivät ymmärrä kasautumisen voimaa.

Dawkinsin mukaan kreationistien biologisessa sopeutumisessa on kyse joko jättipotista tai ei mistään. Siipi joko lentää tai ei. Silmä joko näkee tai ei. Oletuksena on, että välimuotoja ei ole vaikka käytännössä niitä on runsaasti. Esimerkkinä tästä ovat eri eliöiden eri tavoin rakentuneet silmät, jotka kumoavat 
väitteen, jonka mukana hyvin yksinkertaista silmää ei voi olla, koska siitä ei ole eliölle mitään hyötyä. Puolinaisia silmiä löytyy myös runsaasti eläinmaailmasta. 

Esimerkiksi laakamadon silmä havaitsee valon ja varjon, mutta ei kuvaa. Tällainen silmä havaitsee valon voimakkuuden ja tulosuunnan, muttei kuvaa. Esimerkiksi metsissä on runsaasti liitäviä tai laskuvarjoa käyttäviä eläimiä, joilla ei ole kokonaista siipeä. 

Nykyaikana älykkään suunnittelun kannattajat etsivät palautumattomasti monimutkaisia rakenteita bakteerien, virusten ja biokemian maailmasta. Kolibakteerin moottoria pidetään monissa kreationistien ja älykkään suunnittelun kannattajien julkaisussa palautumattomasti monimutkaisena rakenteena.
Heuck 1998 väittää kuitenkin, että bakteerimoottorin eräs esiaste olisi ollut gram-negatiivisten bakteerien tyypin kolme eritysjärjestelmä (TTSS), joka siirtää vahingollisia molekyylejä pois solusta.

Lähteet

Aiheesta muualla 

A reducibly complex mousetrap Hiirenloukku ei olekaan palautumattomasti monimutkainen, englanniksi
Tietokonemallinnukset osoittavat, miten monimutkaiset järjestelmät kehittyvät
Lehdistötiedote   
Älykkään suunnittelun kannattajat tietokonemallinnuksista    
Myös täällä  
Älykkään suunnittelun kannattajan William Dembskin esitys palautumattomasta monimutkaisuudesta  
Palautumaton monimutkaisuus: veren hyytyminen (FAIL)  Veren hyytymisjärjestelmä ei ole palautumattomasti monimutkainen, niin kuin älykkään suunnittelun kannattajat aiemmin väittivät

Älykäs suunnittelu