De oersoepꜛ
Onder invloed van onder meer straling vanuit de ruimte, meteorologische en geologische activiteiten ontstonden in de oerzee bepaalde proto-organische en organische moleculen. (Dit valt natuurlijk buiten het neodarwinisme, omdat er geen replicatie, al dan niet met mutaties, bestaat op dit niveau.)
Dit is vrij onomstreden. Willekeurige moleculen van geringe complexiteit kunnen spontaan ontstaan, en bij laboratoriumproeven is dit ook bevestigd. Ook in de ruimte buiten het zonnestelsel zijn blijkens spectraalmetingen eenvoudige „organische” moleculen aanwezig, zoals alcohol, suikers en eenvoudige aminozuren.
Dergelijke moleculen, monomeren, komen overeen met dalen in het energielandschap. Energieschokken brengen verandering in toestand, en het nieuwe evenwicht ligt met grote waarschijnlijkheid in zo'n dal. Geef in de duinen een harde trap tegen een voetbal, en waarschijnlijk eindigt die bal in een dal.
Uiterst onwaarschijnlijk daarentegen is de volgende stap, de vorming van evolutionair voordelige polymeren. In tegenstelling tot een monomeerꜛ ligt een polymeerꜛ namelijk meestal in een kuiltje hoog op een berg — in ons beeld putje in de buurt van de top van een duin. Dit heeft verschillende oorzaken.
- Hydratatieꜛ
- Polymeren ontstaan door aaneenrijging van monomeren, waarbij steeds een watermolecuul vrijkomt. Toevoeging van water laat de polymeren weer uiteenvallen. In de oersoep zouden deze moleculen dus niet kunnen blijven bestaan.
- Ongerichtheidꜛ
- Er zijn zeer veel mogelijke reactiepaden, en de kans dat een toevallige reactie tot polymerisatie leidt is klein. In ons beeld: er moet heel nauwkeurig gemikt worden, anders wordt het kuiltje gemist.
- Lage energiedrempelsꜛ
- De stabiliteit van polymeren is gering, dus niet alleen bij te weinig, maar ook bij iets te veel energie worden ze niet gevormd. Wie de bal in een grote duinpan schiet kan er vrij zeker van zijn dat die bal daar blijft, maar een bal die iets te hard in een ondiep kuiltje wordt geschoten kaatst of rolt er weer uit. Er bestaat een hele klasse behendigheidsspelletjes die gefundeerd zijn op dit principe: een doosje met daarin een of enkele metalen kogeltjes die in kuiltjes moeten worden gemanoeuvreerd.
- Codeꜛ
- Evolutionair nuttige polymeren coderen — een zinloze of schadelijke code leidt niet tot leven. Het is gemakkelijk uit te rekenen dat al voor kortere eiwitketens de complete aardmassa niet zou voldoen om alle mogelijke ketens van die lengte te vormen. Hooguit een verwaarloosbaar kleine fractie van de mogelijkheden kan in het heelal uitgeprobeerd zijn.
- (De meeste stoffen hebben een katalyserende werking, dat wil zeggen: ze beïnvloeden scheikundige reacties. Enkele anorganische stoffen, zoals montmorillonietꜛ, een bepaalde kleisoort, bevordert polymeervorming, en bevoordeelt binnen die polymeren bepaalde aminozuren. Dit heeft echter niets met codering te maken: in een code is het niet de kansverdeling, maar de volgorde van de elementen die belangrijk is. In een gecomprimeerd bestand staan naar verwachting evenveel nullen als enen, maar de volgorde maakt dat het gedecomprimeerd en begrepen kan worden.)
De twee stappen zijn vergelijkbaar bij het bouwen van een kathedraal van graniet, zonder cement. De vorming van de zeskantige blokken is een eenvoudig proces, dat ook in de natuur veelvuldig voorkomt, maar het samenvoegen tot een kathedraal, waarbij blokken met grote maar preciese energie opgetild en in de juiste richting verplaatst moeten worden; waarbij het juiste bouwchema, de juiste codering moet worden aangehouden; waarbij de blokken goeddeels in de lucht, een medium waar ze van nature niet in grote dichtheid voorkomen, moeten worden samengevoegd — dat samenvoegen is een veel minder waarschijnlijk proces.
In deze stap voegt een beroep op grote tijdsspannen weinig toe, want systemen neigen naar een evenwicht. Wacht lang genoeg en een kathedraal stort in. Tijd betekent hier slechts lineaire groei in waarschijnlijkheid (feitelijk sublineair, want kans 1 is een asymptoot), en dat doet weinig als tegenwicht tegen de combonatorische explosie.