Анатомія і фізіологія
Категорії / Біологія / Анатомія і фізіологія / Заяви про «поганий дизайн» скелетних суглобів ґрунтуються на відсутності у критиків інженерних знань

Заяви про «поганий дизайн» скелетних суглобів ґрунтуються на відсутності у критиків інженерних знань

Стюарт Берджесс, професор інженерних наук Брістольського та Кембриджського університетів, впродовж майже тридцяти років займається дослідженнями в галузі біомеханіки. Він є одним із провідних інженерів Великої Британії. На початку цього року він виступив на Вестмінстерській конференції з науки та віри з доповіддю «Чому скелетні суглоби людини є шедеврами людської інженерії: спростування аргументів на користь "поганого дизайну"».1 Він продемонстрував, що скелетні суглоби людини є дивом інженерної думки й оптимально спроектовані. Зокрема, він спростував твердження біолога Натана Ленца, викладені в його книзі «Помилки в людському тілі: Панорама наших помилок, від безглуздих кісток до зламаних генів» (Human Errors: A Panorama of Our Glitches, from Pointless Bones to Broken Genes), що зап'ястя та гомілкостоп містять зайві кістки.

Зловживання наукою

В лекції Берджесса розглядається одне з найпоширеніших зловживань наукою, спрямованих на придушення доказів існування задуму в біології. Атеїсти, такі як Ленц, грубо спотворюють наукові дані про біологічні системи, стверджуючи, що життя часто демонструє незграбне та некомпетентне конструювання. Більшість прикладів нібито поганого дизайну, наведених Ленцем або в інших книжках, як-от «Мова Бога» (книга Френсіса Коллінза, американського генетика, який став відомим як один з керівників проєкту з розшифрування геному людини – прим. перекл.), були завідомо неправдивими на момент їхнього написання або відтоді були дискредитовані. Подібна дезінформація, викликана недбалим ставленням до науки, зруйнувала віру прихильників релігії й позбавила атеїстів та агностиків можливості вірити в Творця.

Щодо зап'ясть та гомілкостопа Ленц в своїй книзі робить такі твердження:

➤ «На невеликій ділянці, яка являє собою зап'ястя, знаходяться вісім повністю сформованих та чітко виражених кісток, складених там, як купа каміння, – ось наскільки вони корисні для кого б то не було». (стор. 28)

➤ В нашому тілі є приклади чудово сконструйованих суглобів: на думку спадають плечовий та тазостегновий суглоби. Але тільки не зап'ястя. Жоден розсудливий інженер не став би проєктувати суглоб з такою кількістю окремих рухомих частин. Він захаращує простір й обмежує діапазон руху». (стор. 28)

➤ «Гомілкостоп людини страждає від такого ж нагромадження кісток, як і зап'ястя. Він складається з семи кісток, більшість з яких безглузді". (стор. 29)

Однак жодне з цих тверджень не має під собою жодних підстав.

Оптимальність скелетних суглобів

Д-р Берджесс продемонстрував, що твердження Ленца про погану конструкцію суглобів зап'ястя й стопи є наслідком недостатніх знань Ленца в галузі інженерії. Він не зрозумів, що живі системи повинні відповідати безлічі конкуруючих обмежень. Берджесс проаналізував різні рухи й функції суглобів. Потім він продемонстрував, що зап'ястя й гомілковостопні суглоби сконструйовані таким чином, щоб оптимально виконувати різні функції в найрізноманітніших умовах.

Наприклад, Ленц не зміг зрозуміти інженерні принципи, що лежать в основі чотирьох кісток, які прилягають до кісток пальців ніг. Він стверджував, що кращою конструкцією була б заміна цих кісток на одну. Ключова помилка полягає в тому, що кілька кісток забезпечують набагато більшу міцність при навантаженні.

В попередній лекції Берджесс також розглядав неправдиві твердження про нібито погану конструкцію колінного суглоба людини, в той час як в технічній літературі він докладно описував оптимальність коліна.2 3 Багато хто стверджує, що легкість розриву передньої хрестоподібної зв'язки колінного суглоба відображає погану конструкцію, що виникла в результаті еволюційного минулого людини. В цьому висновку не враховується ключовий принцип проектування: інженери часто навмисно конструюють найменш критичні компоненти складної системи так, щоб вони виходили з ладу першими.

Наприклад, бампер автомобіля пошкоджується набагато раніше, ніж пасажирський салон, оскільки перший є більш вразливим. Так само людина може ходити з розірваною хрестоподібною зв'язкою, але серйозна травма інших тканин і кісток коліна може назавжди скалічити її. Початкова відмова хрестоподібної зв'язки може запобігти набагато серйознішим пошкодженням. Окрім того, частота розривів хрестоподібної зв'язки нижча, ніж частота переломів таких кісток, як стегнова.4 5 Твердження про крихкість конструкції хрестоподібної зв'язки вочевидь помилкові.

Основний урок

Берджесс міг би ще багато годин розповідати про хибні твердження про поганий дизайн таких структур, як проводка сітківки ока, апендикс людини й зуби мудрості. Він міг би навести незліченні приклади біології, що демонструє вершину інженерної майстерності.

Проте двох наведених тут прикладів достатньо для того, щоб донести до слухачів чіткий урок. Еволюційні припущення постійно змушують біологів помилково стверджувати, що особливості життя відображають некомпетентну інженерію, й ці припущення змушують недооцінювати винахідливість та оптимальність біологічних систем. Залишається сподіватися, що постійний досвід помилкового виявлення поганого дизайну призведе до того, що в майбутньому дослідники будуть проявляти більшу обережність, перш ніж піддавати сумніву розумність тих чи інших особливостей життя, які вони від початку не до кінця розуміють.

Читайте Креацентр Планета Земля в Telegram і Viber, щоб бути в курсі останніх новин.

Вас також може зацікавити:

Посилання:

  1. Stuart C. Burgess et al., 2014, Performance Maps for a Bio-Inspired Robotic Condylar Hinge Joint, The American Society of Mechanical Engineers, Nov 2014

  2. Appolinaire C. Etoundi, Stuart C. Burgess et al., 2013, A Bio-Inspired Condylar Hinge for Robotic Limbs, The American Society of Mechanical Engineers, June 27, 2013

  3. Thomas L Sanders et al., 2016, Incidence of Anterior Cruciate Ligament Tears and Reconstruction: A 21-Year Population-Based Study, PubMed, 2016 Jun 44(6): pp. 1502-7

  4. Suman Medda et al., 2023, Diaphyseal Femur Fracture, StatPearls, 2023 Jan