Hvordan kan livet da være opstået på Jorden? De nutidige forsøg på at besvare dette spørgsmål kan føres tilbage til 1920’erne, til den russiske biokemiker Alexander I. Oparins arbejde. Han og senere forskere har fremlagt noget der minder om manuskriptet til et skuespil i tre akter som skildrer hvad de hævder der i sin tid er sket på planeten Jordens scene. I første akt ser man Jordens grundstoffer danne grupper af simple organiske molekyler. Derefter sker springet til makromolekyler. Og i skuespillets sidste akt skildres det kæmpemæssige spring til den første levende celle. Men var det mon på den måde det foregik?

For at gøre skuespillet troværdigt er man nødt til at antage at Jordens oprindelige atmosfære var helt anderledes end den er i dag. Ifølge én teori indeholdt den praktisk taget ingen fri ilt, og grundstofferne nitrogen (kvælstof), hydrogen (brint) og carbon (kulstof) dannede ammoniak og metan. Man forestiller sig at når lyn og ultraviolet lys ramte en atmosfære bestående af disse gasser og vanddampe, opstod der kulhydrater og aminosyrer. Men vi må ikke glemme at der er tale om en teori.

Ifølge dette teoretiske skuespil blev de molekylære forbindelser skyllet ud i søer og have. Med tiden blev kulhydrater, syrer og andre kemiske forbindelser koncentreret i en såkaldt „præbiotisk suppe“, hvor aminosyrer kunne slutte sig sammen til proteiner. Dette teoretiske forløb fortsatte ved at andre kemiske forbindelser kaldt nukleotider dannede kæder og blev til nukleinsyre, for eksempel DNA. Alt dette skulle angiveligt gøre scenen klar til det molekylære skuespils sidste akt.

Denne sidste akt, som savner enhver dokumentation, kan måske beskrives som et kærlighedsdrama. Proteinmolekyler og DNA-molekyler mødes tilfældigt, bliver venner og omfavner hinanden. Lige før tæppefald bliver den første levende celle til. Hvis du var tilskuer til dette skuespil, ville du nok tænke: ’Er dette her virkelighed eller digt? Kan livet på Jorden være opstået på den måde?’

Er der skabt liv i laboratoriet?

I begyndelsen af 1950’erne satte nogle forskere sig for at afprøve Alexander Oparins teori. Det var en fastslået kendsgerning at liv kun opstår af liv, og alligevel havde forskerne en teori om at hvis forholdene var anderledes i fortiden, kunne livet måske langsomt være opstået af livløst stof. Kunne det dokumenteres? Forskeren Stanley L. Miller, som arbejdede i Harold Ureys laboratorium, tog brint, ammoniak, metan og vanddampe (idet han antog at dette var uratmosfærens bestanddele), forseglede disse stoffer i en kolbe med kogende vand i bunden (som skulle repræsentere havet) og sendte elektriske gnister (som lyn) gennem dampene. Inden for en uge var der spor af et rødligt stof som, da Miller analyserede det, viste sig at være rigt på aminosyrer — grundbestanddelen i proteiner. Dette eksperiment er blevet beskrevet i lærebøger og opslagsværker som om det forklarer hvordan livet på Jorden er opstået. Men er det tilfældet?

Faktisk er der i dag rejst alvorlig tvivl om værdien af Millers eksperiment. (Se „Klassisk, men omdiskuteret“, side 36-37.) Dets tilsyneladende succes førte imidlertid til andre forsøg hvori det lykkedes at fremstille bestanddele af nukleinsyrer (DNA eller RNA). Specialister på området var optimistiske, for alt tydede på at de havde kopieret den første akt af det molekylære skuespil. Og det så ud til at laboratorieudgaverne af de to sidste akter ville følge efter. En professor i kemi hævdede: „Forklaringen på hvordan primitivt liv kunne opstå gennem evolutionære processer, er i sigte.“ Og en videnskabsjournalist sagde: „De kloge hoveder spekulerede på om forskerne, ligesom Mary Shelleys dr. Frankenstein, inden længe ville fremtrylle levende organismer i deres laboratorier og dermed i detaljer påvise hvordan livet opstod.“ Mange mente at gåden om livets spontane opståen var løst. — Se „Højredrejende og venstredrejende“, side 38.

Holdninger forgår — gåder består

I årene siden da er denne optimisme imidlertid forduftet. Der er gået flere årtier, og livet har stadig ikke afsløret sine hemmeligheder. Omkring 40 år efter sit berømte eksperiment udtalte professor Miller til Scientific American: „Problemet med livets oprindelse har vist sig at være langt vanskeligere end jeg og de fleste andre havde troet.“ Andre forskere har også ændret holdning. For eksempel gav professor i biologi Dean H. Kenyon, der er medforfatter til bogen Biochemical Predestination, i 1969 en biokemisk forklaring på livets oprindelse. Men senere konkluderede han at det er „grundlæggende usandsynligt at stof og energi af sig selv har organiseret sig til noget levende“.

Laboratorieforsøg bekræfter Kenyons ord om at der er „en fundamental fejl ved alle gængse teorier om den kemiske oprindelse til livet“. Efter at Miller og andre havde syntetiseret aminosyrer, satte forskere sig for at fremstille proteiner og DNA, der begge er en betingelse for livet på Jorden. Hvad var resultatet efter tusinder af eksperimenter under såkaldt præbiotiske forhold? I The Mystery of Life’s Origin: Reassessing Current Theories siges der: „Der er en formidabel kontrast mellem den betydelige succes man har haft med at syntetisere aminosyrer, og den konsekvente fiasko man har haft med at syntetisere protein og DNA.“ De sidstnævnte bestræbelser betegnes som ’en ubetinget fiasko’.

Nøgternt set omfatter mysteriet mere end blot hvordan de første proteinmolekyler og nukleinsyremolekyler (DNA eller RNA) blev til. Det drejer sig også om hvordan de arbejder sammen. „Det er udelukkende partnerskabet mellem de to molekyler der muliggør det nuværende liv på Jorden,“ skriver The New Encyclopædia Britannica. Men samtidig bemærker dette opslagsværk at det stadig er „et afgørende og uløst problem i forbindelse med livets oprindelse“ hvordan dette partnerskab kunne komme i stand.

I Tillæg A, „Et sammenspil som livet afhænger af“ (side 45-47), beskrives nogle af de grundlæggende detaljer i det fascinerende samarbejde mellem proteiner og nukleinsyrer i vore celler. Selv et så lille glimt af hvad der foregår i vore legemsceller, fremkalder beundring for forskernes arbejde på dette område. De har kastet lys over utroligt komplicerede processer som de færreste af os skænker en tanke, men som foregår hvert øjeblik i vort liv. Men denne forbløffende kompleksitet og store præcision rejser endnu en gang spørgsmålet: Hvordan er alt dette opstået?

Videnskabsmænd der forsker i livets oprindelse, forsøger stadig at formulere et sandsynligt scenario for hvordan livet opstod. Deres nye manuskripter virker imidlertid ikke overbevisende. (Se Tillæg B, „Fra ’RNA-verdenen’ eller en anden verden?“, side 48.) For eksempel har Klaus Dose fra Institut for Biokemi i Mainz sagt: „I øjeblikket ender alle diskussioner om de væsentlige teorier og eksperimenter på dette område enten i dødt løb eller i en erkendelse af uvidenhed.“

Heller ikke ved Den Internationale Konference om Livets Oprindelse, der blev afholdt i Orléans i Frankrig i 1996, kom der nogen løsninger på bordet. Bladet Science skrev at de næsten 300 forsamlede forskere i stedet havde „tumlet med gåden om hvordan [DNA- og RNA-]molekyler oprindelig opstod, og hvordan de udviklede sig til selvreproducerende celler“.

Det kræver intelligens og en høj uddannelse at forske i og forsøge at forklare hvad der foregår på det molekylære plan i vore celler. Er det rimeligt at tro at der fandt en række komplicerede processer sted i en „præbiotisk suppe“, uden styring, spontant og ved et tilfælde? Eller var andet og mere involveret?

Uløste gåder

Vi kan i dag se tilbage på næsten halvtreds års spekulationer og tusinder af forsøg på at bevise at livet er opstået spontant. Når man gør det, er det svært at erklære sig uenig med nobelprismodtageren Francis Crick. Han har i forbindelse med teorierne om livets oprindelse sagt at „der er for megen spekulation på grundlag af for få fakta“. Det er derfor forståeligt at nogle forskere som undersøger hvordan det forholder sig, drager den slutning at livet er alt for kompliceret til at det kunne opstå spontant, selv under kontrollerede forsøg i et laboratorium, og langt mindre i et ukontrolleret miljø.

Hvis den højere videnskab ikke kan bevise at livet kan opstå spontant, hvorfor holder nogle forskere så stadig fast ved disse teorier? Det har den engelske professor J. D. Bernal for godt 30 år siden givet en forklaring på i bogen The Origin of Life: „Ved at anvende den videnskabelige metodes strenge kriterier på dette emne [livets spontane opståen] er det på flere punkter muligt at demonstrere ganske tydeligt hvordan livet ikke kan være opstået; usandsynlighederne er for store, chancerne for livets opståen for små.“ Han tilføjer: „Under denne synsvinkel må man beklage at livet findes her på Jorden i alle dets mangfoldige former og måder at udfolde sig på, og argumenterne må bøjes hvis de skal støtte forklaringerne.“ Billedet har ikke ændret sig siden da.

Tænk over hvad dette ræsonnement betyder. Det svarer til at sige: ’Videnskabeligt set er det rigtigt at livet ikke kan være opstået af sig selv. Men livets spontane opståen er den eneste mulighed vi vil tage i betragtning. Derfor er det nødvendigt at argumenterne bøjes så de støtter den hypotese at livet er opstået spontant.’ Er den logik tilfredsstillende? Kræver den ikke at kendsgerningerne skal ’bøjes’ temmelig meget?

Der findes imidlertid velinformerede, respekterede forskere som ikke finder det nødvendigt at tilpasse kendsgerningerne så de kommer til at stemme med en populær filosofi om livets oprindelse. De lader i stedet kendsgerningerne føre dem frem til en fornuftig konklusion. Hvilke kendsgerninger, og hvilken konklusion?

Information og intelligens

Under et interview i en dokumentarfilm gav professor Maciej Giertych, en kendt arvelighedsforsker fra Institut for Dendrologi ved Videnskabernes Akademi i Polen, dette svar:

„Vi er blevet opmærksomme på de omfattende informationer der ligger i generne. Videnskaben kan ikke forklare hvordan disse informationer kan opstå spontant. Deres tilstedeværelse kræver en intelligens; de kan ikke være dukket op ved et tilfælde. Der opstår ikke ord blot ved at man blander nogle bogstaver.“ Han tilføjede: „Den meget komplicerede DNA-, RNA- og proteinreplikationsproces i cellen må for eksempel have været perfekt lige fra begyndelsen. Ellers kunne liv ikke eksistere. Den eneste logiske forklaring er at denne umådelige informationsmængde stammer fra en intelligens.“

[Ramme/illustration på side 36, 37]

Klassisk, men omdiskuteret

Stanley Millers eksperiment i 1953 fremføres ofte som bevis på at livet kunne være opstået spontant i fortiden. Hans forklarings holdbarhed hviler imidlertid på den antagelse at Jordens uratmosfære var „reducerende“. Det vil sige at den kun må have indeholdt en ganske lille mængde fri (ikke kemisk bundet) ilt. Hvorfor?

The Mystery of Life’s Origin: Reassessing Current Theories peger på at hvis der var megen fri ilt til stede, ’kunne ingen af aminosyrerne dannes, og hvis de alligevel ved et tilfælde blev dannet, ville de hurtigt nedbrydes’.a Hvor holdbare var Millers formodninger om den såkaldt primitive atmosfære?

I en afhandling som Miller udgav to år efter sit eksperiment, skrev han: „Disse idéer er naturligvis spekulation, for vi ved ikke om Jorden havde en reducerende atmosfære da den blev dannet. . . . Man har endnu ikke fundet nogen direkte vidnesbyrd.“ — Journal of the American Chemical Society, 12. maj 1955.

Har man fundet sådanne vidnesbyrd siden? Omkring 25 år senere skrev videnskabsjournalisten Robert C. Cowen: „Forskerne er nødt til at overveje nogle af deres antagelser på ny. . . . Der er stort set ikke fremkommet nogen vidnesbyrd til støtte for hypotesen om en brintrig, stærkt reducerende atmosfære, men nogle vidnesbyrd taler imod den.“ — Technology Review, april 1981.

Hvordan er det gået siden da? I 1991 skrev John Horgan i Scientific American: „I løbet af de sidste cirka ti år er tvivlen vokset med hensyn til Urey og Millers antagelser angående atmosfæren. Laboratorieeksperimenter og computerrekonstruktioner af atmosfæren . . . tyder på at ultraviolet stråling fra Solen, der i dag hindres af ozon i atmosfæren, ville have ødelagt brintbaserede molekyler i atmosfæren. . . . En sådan atmosfære [kuldioxid og nitrogen] ville ikke være befordrende for en syntese af aminosyrer og andre forstadier til livet.“

Hvorfor hævder mange da stadig at Jordens uratmosfære var reducerende, altså indeholdt meget lidt ilt? I Molecular Evolution and the Origin of Life svarer Sidney W. Fox og Klaus Dose: Atmosfæren må have været iltfattig, først og fremmest fordi „laboratorieeksperimenter viser at kemisk evolution . . . i stor udstrækning ville blive hæmmet af ilt“, og fordi forbindelser som aminosyrer „ikke er stabile gennem geologiske tider hvis der er ilt til stede“.

Er dette ikke et cirkelbevis? Man siger at uratmosfæren var reducerende fordi livet ikke kunne opstå spontant under andre forhold. Men det kan ikke siges med sikkerhed at den var reducerende.

En anden vigtig detalje: Hvis gasblandingen repræsenterer atmosfæren, den elektriske gnist er lynene, og det kogende vand står for havet, hvad eller hvem er den forsker der tilrettelægger og gennemfører eksperimentet, så et billede på?

[Fodnote]

[Ramme på side 38]

Højredrejende og venstredrejende

Der findes højredrejende og venstredrejende aminosyremolekyler. Af de omkring 100 aminosyrer man kender, indgår kun 20 i proteiner, og de er alle venstredrejende. Når forskerne fremstiller aminosyrer i laboratorier som en efterligning af det de forestiller sig der kan være sket i en præbiotisk suppe, bliver resultatet lige mange højredrejende og venstredrejende molekyler. „Denne fifty-fifty-fordeling er ikke karakteristisk for livet, der alene afhænger af venstredrejende aminosyrer,“ skriver The New York Times. Hvorfor levende organismer udelukkende består af venstredrejende aminosyrer, er „et stort mysterium“. Selv de aminosyrer der findes i meteoritter, „har vist et overtal af venstredrejende former“. Dr. Jeffrey L. Bada, der studerer problemer vedrørende livets oprindelse, har sagt at „en årsag uden for jorden kan have spillet en rolle for fastlæggelsen af biologiske aminosyrers venstre- eller højredrejning“.

[Ramme på side 40]

„Disse eksperimenter . . . skal vise at en abiotisk syntese er årsag til noget der i virkeligheden er udtænkt og frembragt af det højt intelligente og særdeles biotiske menneske i et forsøg på at bekræfte teorier som det er gået stærkt ind for.“ — Origin and Development of Living Systems.

[Ramme/illustration på side 41]

„En bevidst, intellektuel handling“

Den britiske astronom sir Fred Hoyle har gennem årtier studeret universet og livet i det og har endda støttet den tanke at livet er kommet til Jorden fra det ydre rum. I en forelæsning på California Institute of Technology talte han om aminosyrernes rækkefølge i proteinerne.

„Biologiens store problem er ikke så meget den ret enkle kendsgerning at et protein består af en kæde af aminosyrer der er forbundet på en bestemt måde,“ sagde Fred Hoyle, „men mere at aminosyrernes bestemte rækkefølge giver kæden nogle ganske særlige egenskaber . . . Hvis aminosyrerne var kædet tilfældigt sammen, ville der være et umådelig stort antal kæder som ville være ubrugelige i en levende celle. Når man tænker på at et typisk enzym har en kæde med måske 200 led, og at der er 20 muligheder for hvert led, er det klart at antallet af ubrugelige kæder ville være enormt — højere end antallet af atomer i alle de galakser der kan ses i de største teleskoper. Dette gælder blot ét enzym, og der findes over 2000 af dem. De fleste tjener meget forskellige formål. Hvordan er det blevet sådan som det forholder sig i dag?“

Fred Hoyle tilføjede: „I stedet for at acceptere den fantastisk lille sandsynlighed for at livet er opstået som følge af naturens blinde kræfter, ville det være bedre at antage at livets oprindelse skyldes en bevidst, intellektuel handling.“

[Ramme på side 44]

Professor Michael J. Behe har sagt: „Den der ikke føler sig forpligtet til at begrænse sin søgen til fornuftløse årsager, må uvilkårligt nå til den konklusion at mange biokemiske systemer er bevidst konstruerede. Ikke konstrueret af naturens love, af tilfældigheder eller nødvendigheden. Nej, de var planlagte. . . . På det helt fundamentale plan er livet på Jorden, med hensyn til dets vigtigste bestanddele, et produkt af intelligens.“