Evolutionsbiologer i indædt kamp om selektionsteori

Teorien om kinselektion, altså om hvordan der kan opstå samarbejde i biologien, blev erklæret overflødig for seks måneder siden. Nu brokker kolleger sig over fyringen, og spørgsmålet er, hvem der vinder den videnskabelige nævekamp.

Læs hele artiklen med kommentarer på ing.dk


For et halvt år siden blev Ingeniørens læsere vidne til en kopernikansk revolution inden for evolutionsbiologien, da vi skrev om et nyt paper i fagbladet Nature med titlen ‘The evolution of eusociality’, forfattet af de tre fremtrædende evolutionsbiologer Martin A. Nowak, Corina E. Tarnita og Edward O. Wilson fra Harvard (læs artiklen på ing.dk/k#8vcr). Artiklen gjorde op med teorien om kinselektion og sagde, at Darwins naturlige udvælgelse samt lidt ordentlig matematik var nok til at forklare oprindelsen af samarbejde og selvopofrelse i biologien. Måling af genetisk slægtskab og individuel fitness var slet ikke nødvendig, sagde forfatterne.

Siden da er der blevet kradset negle på tavlen og kastet med kridt fra en lang række biologer, også blandt herboende forskere som Trine Bilde fra Aarhus Universitet og Jacobus Boomsma fra Københavns Universitet. Sidstnævnte mente i en kommentar til Ingeniøren, at det nye paper ‘ikke vil føre til en eneste ny erkendelse’, og at det var ufatteligt, at Nowak, Tarnita og Wilson ‘ignorerer 50 års litteratur bare for at rode op i en eller anden kontrovers’.

I denne uges udgave af Nature har Bilde, Boomsma og 135 andre biologer derfor taget til genmæle. De anklager Nowak, Tarnita og Wilson (NTW) for at forklæde floskler som revolutioner og for at ville annullere 50 års forskningsresultater. For en udenforstående ser det dog mest ud som en mærkværdig slåskamp, hvor man går efter manden, og ikke efter bolden.

Ud med epicyklerne
Men hvad er det for en kontrovers, de skændes om? Ja, hvis man læser NTW’s paper, så påstår de, at en 47 år gammel og veletableret teori om altruisme, der forklarer hvordan der kan opstå samarbejde, næstekærlighed og selvopofrelse blandt beslægtede individer, er lige så død som epicyklerne i den celestiale mekanik. Og det er jo noget af et angreb. Blandt mange biologer bliver kinselektion anset som den eneste ægte nyskabelse siden Darwin. Den blev formuleret af den britiske biolog William Donald Hamilton i en serie artikler i 1964, hvor han bl.a. indførte begrebet ‘inklusiv fitness’ til at holde styr på summen af fordelagtige gener, der føres videre af individet selv samt af dets beslægtede individer.

Mere CO2 får planter til at svede mindre

Den øgede koncentration af CO2 i atmosfæren har fået landplanter til at respirere 34 pct. mindre end for 150 år siden. Ifølge hollandske forskere vil det få stor betydning for klodens vandcirkulation.

Læse hele artiklen med kommentarer på ing.dk


En høj koncentration af kuldioxid i atmosfæren betyder, at landplanter ikke behøver at ‘indånde’ så meget CO2 for at binde tilstrækkelig kulstof til deres celler. Ny forskning viser, at det fører til færre såkaldte læbeceller, eller stomata, på planters stængler og på undersiden af deres blade.

Færre læbeceller betyder mindre transpiration af vand gennem planten, hvilket igen betyder, at klodens vandcirkulation ændres og kontinenter risikerer at blive mere tørre.

I to artikler i fagbladet PNAS har Emmy Lammertsma og Hugo Jan de Boer fra Utrecht Universitet opmålt frekvenserne af disse stomata i en række landplanter i Florida hen over en periode på flere årtier, og sammenlignet dem med opbevarede prøver fra 1800-tallet. Det bemærkelsesværdige resultatet er, at det gennemsnitlige antal stomata er faldet 34 pct. (±12 pct.) efterhånden som mængden af kuldioxid i atmosfæren er steget fra 290 til 390 ppm i løbet af de sidste 150 år.

Man har længe vidst, at der findes stor variation i antallet af læbeceller blandt landplanter, afhængig af art, levested og vækstbetingelser. Men man ved meget lidt om langtidseffekterne af landplanters strukturændringer under mere varige klimaforandringer.

Hvis det viser sig, at floraen andre steder på kloden udvikler sig ligesom i Florida, kan opdagelsen ikke kun have en betydning for den globale carbon-cyklus, men også for den globale hydrologiske cyklus, der cirkulerer vandet gennem havet, atmosfæren og landjorden.

Hvordan skal vi teste E.T.’s intelligens?

Intelligenstest er uretfærdige over for dyr og maskiner, fordi de forudsætter menneskelige evner, sprog og viden. Hvordan skal en objektiv IQ-test være, hvis den skal kunne måle intelligensen på alt og alle?

Læs hele artiklen med kommentarer på ing.dk

Hvad er en pukkelhvals intelligenskvotient? Hvilken IQ har en slimsvamp? Og hvad med en kaffemaskine eller computerprogrammet Watson, der for nylig vandt i det amerikanske tv-show ’Jeopardy!’?

Problemet med vores definition af intelligens er, at den ikke kan bruges til at sammenligne os med andre end os selv. IQ måler de relative forskelle på menneskers evne til at svare på bestemte spørgsmål, med et gennemsnit sat til 100, og har derfor ikke noget meningsfuldt forhold til andre former for intelligens. IQ er i den forstand et selvforgabt spejl af indbildt klogskab, der glemmer, at elefantens snabel og myrens signalstoffer kan løse mange komplekse opgaver, som vores hjerne ikke kan klare.

For at justere en testpersons IQ ud fra vedkommendes kognitive forudsætninger har intelligensforskere i nyere tid videreudviklet de klassiske psykometriske metoder og brugt den såkaldte ‘Item Response Theory’, bl.a. udviklet af danskeren Georg Rasch. Men problemet er stadig, at man forudsætter en bestemt definition af, hvad intelligens er for en størrelse. Hvis man vil måle intelligens hos andre arter, hos aliens fra det ydre rum, eller på maskiner og robotter, må man være åben over for intelligensformer, som vores menneskeblik har svært ved at se konturerne af.

Psykologer og primatologer har for eksempel udviklet en lang række af specielt skræddersyede modeller, alt efter om man tester børn, chimpanser eller delfiner. Men disse er stadig problematiske, fordi de i stedet for at måle dyrets intelligens, måler deres grad af menneskelighed. Det samme gælder for maskinintelligens. Fiffige programmører vil altid kunne udvikle speciel software, der simulerer den menneskelige forståelse, som efterspørges (tænk f.eks. på Turingtesten), uden at man af den grund finder ud af, hvad en maskines intelligens egentlig er, og om den bliver bedre med tiden.

Det mindste program
Nej, en objektiv og universel intelligenstest må kunne måle intelligensen på både en sten, en stenbider og en Einstein. Testen må kunne formaliseres matematisk og give et meningsfuldt resultat, der favner hele bredden af, hvad intelligens kan være, uafhængigt af humane ønsker eller begrænsninger.

Men hvordan skal det kunne gå for sig? José Hernández-Orallo fra det polytekniske universitet i Valencia, Spanien, og David Dowe fra Monash University i Australien foreslår i fagbladet Artificial Intelligence, at de har en løsning. De mener, at det eneste objektive mål for intelligens – kort fortalt – er Kolmogorov-kompleksiteten af den information, som et testsvar indeholder.

Logicomix

En af de sejeste bøger jeg har læst længe er en tegneserie. Ikke en helt almindelig tegneserie. En ekstrem nørdet af slagsen. Den handler om Bertrand Russell og de tidlige 1900-tals matematikeres forsøg på at finde ultimative sandheder ved at bygge selve grundlaget for formel og logisk tænkning. 


Læs hele artiklen med kommentarer på ing.dk

Tegneserien hedder Logicomix har siden sin udgivelse i 2009 fået utallige priser og har ligget på førstepladsen på flere bestsellerlister. Den slags hæder forhindrer selvfølgelig ikke, at bogen faktisk er god. Og jeg må indrømme, at jeg virkelig er imponeret. Den er tegnet af en gruppe grækere, hvoraf de to af dem har en stærk baggrund i matematikkens og computerens filosofiske historie.

Den såkaldt seriøse del af tegneserie-forfatterene kalder deres værker gerne for ”grafiske noveller”, og fred være med det. I Danmark er der ikke den store tradition for voksne tegneserier med seriøst indhold, men internationalt er tendensen stigende. Denne her er en moppedreng på 350 sider, vildt godt tegnet og med et spændende plot, der benytter sig af tre virkelighedsniveauer.

Det nederste niveau er Bertrand Russells personlige historie om, hvordan han som filosof forsøgte at formulere logikkens mest basale sandheder, for på den måde at bygge grundlaget for al rationel tænkning. Denne historie bliver fortalt af Russell i form af et foredrag, han holder i september 1939, tre dage efter at Hitler havde invaderet Polen. Kendt som pacifist forsøger en gruppe af demonstranter at få Russell til at proklamere, at USA ikke skal gå ind i krigen mod Tyskland, men i stedet for at tage stilling, sådan som Russell gjorde det under den første verdenskrig, fortæller han sin egen historie. Tegneserien starter dog med tegnerne selv, hvor de diskuterer, hvordan man kan fortælle sådan en historie om Russell, og løbende brydes fortællingen af denne metafortælling om de græske tegnere og matematikeres diskussioner, hvilket gør hele teksten meget læseværdig og spændende

For dem, som ikke kender den matematisk-filosofiske rammehistorie særlig godt, her en ultrakort intro: Matematikeren David Hilbert formulerede i året 1900 en program for, hvordan matematikere bliver nødt til at skabe et solidt fundament for al logik og matematik, hvor alt, hvad man siger og postulerer, skal kunne udledes og bevises ud fra evidente sandheder (slå op: Hilberts Entscheidungsproblem). Denne filosofi kaldes for formalismen, og har haft en utrolig stor indflydelse på den videnskabelig og filosofisk tænkning, især i form af positivismen senere hen.

Superhjernen Russell springer begejstret på toget og arbejder hele sit liv på at virkeliggøre drømmen. Blandt andet skriver han sammen med Alfred North Whitehead et kæmpeværk, kaldet Principa Mathematica, hvor de bruger 362 sider på at komme frem til den sikre sandhed om at 1+1=2. Ud over en affære med Whiteheads kone ramler Russell også sammen med sin elev, den iltre Ludvig Wittgenstein, der kalder hele formalismens drøm for et tomt sprogspil. Russell selv begynder også at tvivle på Hilberts program, især fordi han selv opdager nogle iboende paradokser (slå op: Russells paradoks), der blandt andet styrter hele Gottlob Freges filosofi i grus.

Andre notabiliteter i tegneserien er Georg Cantor, John von Neumann og ikke mindst Kurt Gödel, der med sit ufuldstændighedsteorem i 1933 satte en effektiv stopper for drømmen om at matematikerne på et tidspunkt vil kunne læne sig tilbage og nyde den komplette formalisering af al matematik, hævet over enhver usikkerhed, og hvor alle fremtidige spørgsmål om sandt eller falskt blot var et spørgsmål om et endelig antal matematiske operationer på et stykke papir. Det kan ikke lade sig gøre, viste Gödel, fordi hvis du vil aksiomatisere virkeligheden (dvs. repræsentere den kun via abstrakte tegn og logiske regler), vil du altid skulle lave antagelser, der ikke kan inkluderes i aksiomerne. Resultatet er at hele systemet enten er inkonsistent eller ufuldstændig.

Hvordan tegneserien slutter skal ikke afsløres her, men køb den. I øvrigt er den i gang med at blive oversat til dansk, og udkommer på forlaget Politisk Revy, forhåbentlig til efteråret.

Logicomix - An Epic Search for Truth
af Apostolos Doxiadis and Christos H. Papadimitriou with art by Alecos Papadatos and Annie di Donna

352 sider, $22.95 Bloomsbury USA, ISBN-13: 1596914520, 2009

Anmeldelser:
The Philosophers Magazine
printmag.com
The Comix Journal
Boston Globe

Ekstra Bonus: youtube video om, hvordan de gjorde: The Making of Logicomix

Hvor lang er din næse?

Husker du pejlevognen? Vi hoppede på den og troede, at den kunne afsløre sortseere. Det kunne den – bare ikke ved at pejle dem. Pejlevognens antenne og ‘Sorte Sara’ kunne måske godt måle et par bortkomne katodestråler fra billedrøret, men fra gadeplan var den slags umuligt at spore. Pejlevognen virkede kun, fordi den var en veliscenesat skræmmekampagne med Licens-Lars, taxa-reklamer og masser af blålys ud af stuerne (som licensopkræverne kunne se). Lang næse til os alle.

Mange andre såkaldte sporingsteknikker mod snyd og bedrag er netop det, de forsøger at forhindre: snyd og bedrag. De virker, fordi vi tror, de virker, og fordi vi har tendens til at se bort fra de mange falsk positive resultater. Det gælder for løgnedetektoren. Det gælder for sporhunde, og det gælder for sikkerhedstjek i lufthavnene.

Tag løgnedetektoren først. Den måler respiration, puls og hudens galvaniske respons, fordi visse vise mænd antager, at man sveder eller ånder mere, når man lyver. Nu om dage forsøger man sig også med MR-scannere, der måler blodgennemstrømning i hjernen. Men problemet forbliver det samme: Apparaterne er nemme at snyde (tag en dyb indånding inden du svarer, bevæg din lilletå eller bid dig på tungen), og det eneste myndighederne får ud af støjen, er et utal af falsk positive svar. En undersøgelse i fagbladet Nature viste allerede i 1984, hvor vilkårligt apparatet er. 14 uafhængige eksperter fik lov til at undersøge 207 udskrifter fra løgnedetektorer. I gennemsnit dømte eksperterne 43 procent af de uskyldige som løgnere. Til gengæld gik hele 36 procent af de skyldige fri. Det svarer til en succesrate på ca. 80. Lad os derfor antage, at der findes 5 procent spioner i en stor virksomhed. Så vil man ud af en gruppe på 5.000 mennesker fange 200 spioner, men også 950 uskyldige. Med andre ord: Hele proceduren er videnskabeligt set det rene Pinocchio. Det ville være lige så retfærdigt at måle længden på folks næser.

Hvad med sporhundes næser? I et nyt paper af Lisa Lit og kolleger fra UC Davis i tidsskriftet Animal Cognition blev 18 sporhunde og deres trænere sat til at opspore mistænkelige kasser, pølser og en gang imellem ingenting. Eksperimenterne viste, at hundene var gode til at finde pølser. De var også gode til at finde kasserne, hvis træneren så, hvor de var. Bedst var hundene, når trænerne troede, at der var noget mistænkeligt i en synlig kasse, selvom det var pølser, der var i den. Alt i alt viste eksperimentet, at trænerens antagelser havde en større indflydelse på, hvad der blev fundet, end hvad hundene faktisk kunne lugte sig til. Så hvis du smugler, skal du huske jakkesæt, deo og de dyre sko.

Lufthavne er selvfølgelig det største teater af dem alle. De nye millimeterbølgescannere – også kaldt pornoscannere – producerer billeder, hvor man kan se så meget, at engelske ministre nu bliver anklaget for brud på børnepornoloven. Med en stykpris på 800.000 kroner er de dog ikke bedre til at spore narko eller sprængstoffer end andre maskiner. Det har længe været kendt, at hvis der er noget, sikkerhedstjek i lufthavne kan, er det at skabe en falsk bevidsthed om, at de virker. De appellerer til vores ønske om, at der findes mekaniske løsninger på alt, og de gør hele oplevelsen mere videnskabelig-agtig.

Det måske mest sigende citat om den slags kontrolmaskiner kommer fra USA’s mest langnæsede præsident nogensinde: ‘I don’t know anything about lie detectors other than they scare the hell out of people’, sagde Nixon. Kun en løgner kan sige sandheden så klart, uden at ville det.

Metaforer, vi tænker med: Er kriminalitet en virus eller et bæst?

En ny undersøgelse om brugen af metaforer i kriminalitetsbekæmpelsen burde få gang i en diskussion om, hvornår metaforer er nyttige – og hvornår de er farlige for formidlingen af ny viden.

Læs hele artiklen med kommentarer på ing.dk.
Læs artiklen som pdf.

Mennesker med ordet i deres magt har altid vidst, at en god metafor på det rigtige tidspunkt kan udgøre forskellen på en vellykket revolution og et halvhjertet forsøg. En god metafor kan være stærkere end den stærkeste hær. Den åbner nye rum at tænke i og giver en fornemmelse af, at man har forstået noget.

Men den skaber også et ubevidst fængsel for tænkningen, som det er meget svært at slippe ud af igen.

Psykologer og sociologer har længe forsøgt at forstå metaforers betydning for tænkningen. Emnet er stort og komplekst, og det har vist sig at være svært at kvantificere. Men nu er der kommet en ekstra dråbe i havet, så at sige.

I en ny artikel i Open Access-tidsskriftet Plos One undersøger Paul Thibodeau og Lera Boroditsky fra Stanford Universitet, hvordan og hvor meget en metafor påvirker folks tanker og handlinger i forhold til emnet kriminalitet. Det viser sig, at effekten er stor og – mest skræmmende – komplet ubevidst.

De to amerikanske psykologer bad 1.482 studerende om at læse en af to udgaver af en tekst fra en rapport om kriminaliteten i byen Addison. De to udgaver adskilte sig kun på et enkelt ord: den ene halvdel af de studerende fik at vide, at kriminalitet er et bæst (‘a beast’), og den anden halvdel fik at vide, at kriminalitet er en virus (‘a virus’).

Spørgsmålet var, om de to måder at beskrive kriminaliteten på ville få de studerende til at foreslå forskellige løsninger på problemet. Ville f.eks. de studerende, der læste, at kriminalitet er en virus, foreslå at bekæmpe kriminalitet som var det en ægte viral epidemi? Og ville de andre studerende, der havde læst, at kriminalitet er et bæst, foreslå at bekæmpe den som var det et angreb af vilde dyr?
There was an error in this gadget