The Failures of Mathematical Anti-Evolutionism

part of the biologist’s toolkit for many decades. For example, here is
biologist Julian Huxley, writing in 1942:
The converse is known as duplication, when a portion of a
chromosome comes to be repeated, occurring twice instead of
once, either in the form of a translocation to another
chromosome, or of a “repeat” within the same chromosome, often
immediately adjacent to its original position. … They are of much
greater ultimate importance, since they constitute the chief
method by which the number of genes is increased, thus providing
duplicate factors, and the opportunity for slight divergent
specialization of homologous genes, giving great delicacy of
adjustment.
(Huxley 1942, 89)
Modern gene sequencing techniques make it easy to identify when
duplications have occurred, and it is commonplace to find them
implicated in major evolutionary transitions.
Biologists have been pointing this out to anti-evolutionists
for many years now, but to no avail. For example, Phillip Johnson
recounts a conversation he had with physicist Paul Davies, in which
Davies mentioned gene duplication:
When I asked Davies about this, his reply gave me the impression
that he thinks that natural selection increases genetic information
by preserving copies that are made in the reproductive process.
I am afraid this misses the point. When two rabbits reproduce
there are more rabbits, but there is not any increase in genetic
information in the relevant sense. If you need to write out the full
text of the encyclopedia and have only page one, you cannot make
progress toward your goal by copying page one twenty times.
(Johnson 2000, 59)
It is true that the mere duplication of a gene does not increase
information in the sense of creating a new functional structure for
the organism. The problem, however, is that Johnson’s response
just ignores half of the process. Duplication by itself increases the

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6.3 how evolution increases genetic information 175
information storage capacity of the genome, in the same sense that
inserting a blank flash drive increases a computer’s information
storage capacity. New information is then created when the genes
subsequently diverge, just as a computer is storing more information
than before once you put a new file onto the drive.
A similar response has been offered by Georgia Purdom, a
young-Earth creationist:
As has been said many times on this site, duplications … and
mutations do not add new information to the genome.
Duplications are the result of duplicating existing genetic
information, and mutations alter existing genetic information
(whether original or duplicated). Neither of them adds new
information.
Think about it this way: if I give someone a copy of a book they
already own, then they don’t have any new information, just a
copy of information they already had. If I subsequently take a
marker and mark out some of the letters or words in the copy of
the book I gave them, they still don’t have any new information –
just a messed up copy of one of the books.
(Purdom 2008)
Again, it is not duplications by themselves, or mutations by
themselves, that account for information increase. Rather, it is dupli-
cation, followed by mutations in the duplicate copy that increase
information. If I give someone a second copy of a book they already
own, and then I change the text of the second copy by writing in some
words of my own, then the recipient of the second book certainly does
have some new information.
Shannon’s view of information is useful in many contexts, but
as applied to genes it seems to miss something important. If we
think in Shannon’s terms, then any random sequence of DNA bases
contains lots of information, even if that DNA does not code for
anything useful. Construed in this way, the quantity of information
in a genome is strictly a function of the number of DNA bases, but

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176 6 information and combinatorial search
somehow this does not seem to capture the main issue. What we
really
need is something like a measure of useful information. Mod-
ern organisms can do lots of things that ancient organisms could not
do. They have acquired new functionalities in the course of natural
history. Can we measure and explain this increase in “functional
information”?
Whatever such measure you define (see Section 6.11 for one pos-
sibility), there is no challenge in explaining how evolution increases
functional information. The required mechanism is natural selection
acting on random variations, as we have discussed at length elsewhere
in the book. New functional information arises in a gradual, stepwise
manner. When selection surveys the extant variation in a population,
thereby increasing the frequencies of certain genes over others in
future generations, the result is an increase in functional genetic
information.
There is another sense in which natural selection can be said
to increase a genome’s information content. We tend to think of
genetic information solely in terms of what is needed to construct
an organism. That is, “genetic information” means “the information
needed to build a phenotype from a genotype.” This is fine, but the
genome also encodes information about the environments in which
organisms find themselves. Evolution causes populations to become
better adapted to their environments. As a result, the genomes of
recent populations encode more environmental information than
those of ancient populations. We could even say that natural selection
is an information conduit from the environment into genomes. Since
this point will arise naturally in Section 6.8, we will defer further
discussion until then.
The point is simply that the only challenge “information” poses
to evolution is defining it with sufficient precision to understand what
is being asked. By any of the standard definitions used by biologists,
there is nothing puzzling about how known mechanisms can explain
information growth in evolution. The pretensions of ID proponents to

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6.4 the basic argument from information 177
have devised novel understandings of the concept useful for drawing
grand biological conclusions have no merit.
This has not stopped anti-evolutionists from serving up a vari-
ety of information-based arguments against evolution. We shall con-
sider the most important of these in the remainder of this chapter.
6.4 the basic argument from information
We come now to the basic anti-evolutionist argument in this area,
which is the claim that mutations can only degrade information.
In other words, evolution is based on the idea of stringing together
useful mutations, but this is said to be impossible because mutations
can only break things. Here is a standard presentation of the basic
argument, from engineering professor Andrew McIntosh:
At the molecular level, the laws of thermodynamics do not permit
step changes in the biochemical machinery set up for a particular
function performed by the cells of living organisms. Thus, random
mutations always have the effect of increasing the disorder (or
what can be defined as logical entropy) of any particular system,
and consequently decreasing the information content.