Треће поглавље

Одакле потиче живот?

НАША планета врви од живота. Од снегом покривеног Арктика до амазонске кишне шуме, од Сахаре до мочваре Еверглејдс, од мрачног дна океана па до сјајних планинских врхова — обиље живота. И то живота пуног потенцијала да нас задиви.

Постоји у облицима, величинама и количинама од којих памет стаје. Милион врста инсеката зуји и гмиже нашом планетом. У водама око нас плива преко 20 000 врста риба — од којих су неке величине зрна пиринча, док су друге дугачке као камион. Најмање 350 000 биљних врста — неких чудних, али већином предивних — улепшавају тло. И преко 9 000 врста птица лети над нашим главама. Ова створења, укључујући и човека, образују ту панораму и симфонију звану живот.

Али од те предивне разноликости која постоји око нас, још нас више запањује нераскидиво јединство које их повезује. Биохемичари, који помно истражују жива бића на Земљи, објашњавају да сва жива створења — било да се ради о амебама или о људима — зависе од узајамног деловања које улива страхопоштовање: тимског рада нуклеинских киселина (ДНК и РНК) и протеинских молекула. Компликовани процеси који укључују ове компоненте дешавају се практично у свим ћелијама људског тела, баш као и у ћелијама колибрија, лавова и китова. Ово јединствено узајамно деловање ствара изузетно леп мозаик живота. Како је таква оркестрација живота настала? Другим речима, одакле потиче живот?

Вероватно се слажете са идејом да једном на Земљи није било живота. Научно мишљење је у складу с тим, а исто и многе религиозне књиге. Па ипак, увиђате да се ова два извора — наука и религија — разликују по објашњењу тога како је живот на Земљи започео.

Милиони људи свих образовних нивоа верују да је један интелигентни Створитељ, првобитни Конструктор створио живот на Земљи. Насупрот томе, многи научници кажу да је живот потекао из неживе материје, корак по корак у смислу хемијских реакција, пуким случајем. Шта је истина, једно или друго?

Не треба да мислимо да је ово питање доста далеко од нас и нашег проналажења смисаонијег живота. Као што је већ поменуто, једно од најосновнијих питања на које људи настоје да одговоре јесте: „Како смо настали ми, живи људи?“

Већина научних курсева усредсређује се на прилагођавање и преживљавање животних облика, уместо на главније питање самог порекла живота. Можда сте приметили да су покушаји објашњења одакле је живот потекао обично дати уопштеним изјавама, рецимо: ’Током милиона година молекули су, сударајући се, некако створили живот.‘ Међутим, је ли то стварно задовољавајућ одговор? То би значило да се у присуству енергије Сунца, муња или вулкана, нека беживотна материја покренула, организовала и на крају почела да живи — све то без режиране помоћи. Какав би то огроман скок био! Од неживе материје до живе! Да ли се то баш тако могло десити?

У средњем веку, прихватити такву замисао можда не би изгледало проблематично јер је спонтани настанак — идеја да живот може без спољашњег узрока настати из неживе материје — била преовладавајуће веровање. Коначно, у 17. веку, италијански лекар Франческо Реди доказао је да се црви појављују у трулом месу само након што су муве на њему положиле јаја. У месу до којег муве нису могле доћи није било никаквих црва. Ако се животиње велике као мува нису једноставно појавиле саме од себе, како ствари стоје с микробима који се појављују у храни — покривеној или непокривеној? Иако су каснији експерименти показали да ни микроби не настају спонтано, ово питање је остало спорно. Онда је ступило на сцену дело Луја Пастера.

Многи људи памте Пастеров рад на решавању проблема везаних за ферментацију и заразне болести. Он је такође вршио експерименте да би утврдио да ли мајушни животни облици могу настати сами од себе. Као што сте можда негде читали, Пастер је показао да се чак ни сићушне бактерије не стварају у стерилизованој води заштићеној од загађивања. Године 1864. он је објавио: „Доктрина о спонтаном настанку никада се неће опоравити од смртног ударца који јој је задао овај једноставни експеримент.“ Ова изјава је и данас истинита. Никад ниједан експеримент није створио живот од неживе материје.

Како је онда живот могао настати на Земљи? Савремени напори да се на ово питање да одговор могу почети да се рачунају од 1920-их, од дела руског биохемичара Александра И. Опарина. Он, као и други научници отада, дали су нешто попут скрипте за драму у три чина, која описује оно што тврде да се десило на позорници планете Земље. Први чин приказује елементе Земље, то јест сировине које се претварају у групе молекула. Затим следи скок до великих молекула. И задњи чин ове драме приказује скок до прве живе ћелије. Да ли се то стварно тако десило?

За ову драму, основно је објашњење да је Земљина првобитна атмосфера била сасвим другачија од данашње. Једна теорија претпоставља да слободан кисеоник практично није постојао и да су елементи азот, водоник и угљеник формирали амонијак и метан. Идеја се састоји у томе да кад су муња и ултраљубичасто зрачење севнули кроз атмосферу састављену од ових гасова и водене паре, настале су амино-киселине и шећери. Имајте на уму, ипак, да се овде ради о теорији.

Према овој теоретској драми, океани и друге воде почеле су садржати овакве молекуларне облике. С временом, шећери, киселине и други састојци накупили су се у „пребиотској супи“, у којој су се, рецимо, амино-киселине искомбиновале и постале протеини. У даљњем проширивању овог теоретског напретка, други састојци названи нуклеотидима образовали су ланце и постали нуклеинска киселина, попут ДНК. Све ово је наводно поставило позорницу за последњи чин ове молекуларне драме.

Човек би овај задњи чин, који је недокументован, могао описати као љубавну причу. Молекули протеина и молекули ДНК случајно се срећу, препознају једно друго и загрле се. Затим, тренутак пре него што се завеса спусти, бива рођена прва ћелија. Ако сте пратили ову драму, можда се питате: ’Да ли се овде ради о стварности или фантастици? Да ли је живот на Земљи заиста могао овако настати?‘

Постанак у лабораторији?

У раним 1950-им, научници су кренули да испитају теорију Александра Опарина. Чињеница да живот може произаћи само из постојећег живота била је добро утврђена, али ипак, научници су теоретисали да, уколико су услови у прошлости били другачији, живот би у спором процесу могао настати из неживог. Да ли се то могло практично извести? Научник Стенли Л. Милер, радећи у лабораторији Харолда Јурија, узео је водоник, амонијак, метан и водену пару (претпостављајући да је то био састав првобитне атмосфере), херметички их затворио у једну пљоснату посуду с кључалом водом на дну (што је представљало океан), и пропустио електричне варнице (као муње) кроз ове паре. У року од недељу дана, постојали су трагови црвенкасте густе смесе, коју је Милер анализирао, и установио да је богата амино-киселинама — основним састојком протеина. Сасвим је могуће да сте о овом експерименту већ чули, јер се годинама наводи у научним уџбеницима и школским програмима, као да он објашњава како је живот на Земљи започео. Али, да ли објашњава?

У ствари, вредност Милеровог експеримента се данас озбиљно доводи у питање. (Видите оквир „Класичан али сумњив“, на странама 36-7.) Без обзира на то, његов очигледан успех водио је до других тестова који су чак произвели компоненте које се могу наћи у нуклеинским киселинама (ДНК или РНК). Експерти на том пољу били су оптимистички расположени, јер су, како је изгледало, успешно поновили први чин молекуларне драме. И изгледало је да ће лабораторијске верзије преостала два чина убрзо уследити. Један професор хемије је тврдио: „Објашњење порекла једног примитивног животног система помоћу механизма еволуције јасно се назире.“ А један научни писац је приметио: „Образовани људи мисле да ће научници, попут др Франкенштајна Марије Шели, ускоро у својим лабораторијама измајсторисати живе организме и тиме до у детаље показати како се постанак догодио.“ Мистерија спонтаног почетка живота је решена, мислили су многи. (Видите оквир „Десна рука, лева рука“, на 38. страни.)

Расположење се мења — загонетке остају

У наредним годинама, међутим, овај оптимизам је испарио. Деценије су прошле, а тајне живота остале су недокучиве. Око 40 година након свог експеримента, професор Милер је рекао за часопис Scientific American: „Проблем порекла живота показао се много тежим него што смо ја и већина других људи замишљали.“ И други научници саучествују у тој промени расположења. На пример, још 1969, професор биологије Дин Х. Кењон био је коаутор књиге Биохемијска предодређеност (Biochemical Predestination). Али недавно је закључио да је „из темеља неверодостојно да се материја и енергија, без спољне помоћи, организују у живе системе“.

Стварно, лабораторијски рад потврђује Кењонову тврдњу да постоји „једна фундаментална мана у свим садашњим теоријама о хемијском пореклу живота“. Након што су Милер и други синтетизовали амино-киселине, научници су кренули да произведу протеине и ДНК, ствари које су неопходне за живот на Земљи. Након хиљада експеримената с такозваним пребиотским условима, до чега су дошли? The Mystery of Life’s Origin: Reassessing Current Theories каже: „Постоји импресивни контраст између значајног успеха у синтези амино-киселина и доследног неуспеха у синтези протеина и ДНК.“ Касније напоре карактерише „једнообразни неуспех“.

Реално гледано, ова мистерија обухвата више него то како су настали први протеин и прва нуклеинска киселина (ДНК или РНК). Она укључује и то како они узајамно функционишу. „Тек заједнички рад та два молекула чини данашњи живот на Земљи могућим“, каже The New Encyclopædia Britannica. Међутим, како је тај заједнички рад могао започети, примећује ова енциклопедија, остаје „кључни и нерешени проблем везан за порекло живота“. Жива истина.

Додатак А, „Тимски рад потребан за живот“ (стране 45-7), даје преглед неких основних детаља тог интригантног тимског рада протеина и нуклеинских киселина у нашим ћелијама. Чак и један такав летимичан поглед на подручје ћелија нашег тела изазива дивљење према раду научника на овом пољу. Они су осветлили изванредно комплексне процесе о којима је мало нас икада размишљало, а који функционишу у сваком тренутку нашег живота. Међутим, гледано из другог угла, та запањујућа комплексност и неопходна прецизност враћају нас на питање како је све то настало?

Можда вам је познато да научници који се баве пореклом живота нису престали с покушајима да формулишу неки веродостојни сценарио за драму о првом појављивању живота. Ипак, њихове нове скрипте не показују се уверљивима. (Видите Додатак Б, „Из ’РНК света‘ или из космоса“, на 48. страни.) На пример, Клаус Дозе са института биохемије у Мајнцу у Немачкој, запазио је: „Тренутно, све дискусије о главним теоријама и експериментима на овом пољу или се завршавају пат позицијом или признавањем незнања.“

Чак се ни на Међународној конференцији о пореклу живота 1996, никаква решења нису назирала. Уместо тога, журнал Science известио је да се скоро 300 окупљених научника „рвало са загонетком како су се [ДНК и РНК] молекули најпре појавили и како су еволуирали у ћелије способне за саморепродукцију“.

Интелигенција и високо образовање потребни су да би се проучавало и чак само почело са објашњавањем онога што се дешава на молекуларном нивоу у нашим ћелијама. Да ли је разумно веровати да су се ти компликовани кораци одиграли најпре у једној „пребиотској супи“, неуправљани, спонтано, и случајно? Или је било укључено још нешто?

Откуд загонетке?

Човек би се данас могао осврнути на скоро пола века разматрања и хиљаде покушаја да се докаже како је живот започео сам од себе. Ако то и уради, тешко да се не би сложио с нобеловцем Франсисом Криком. Говорећи о теоријама о пореклу живота, Крик је приметио да постоји „и сувише претпоставки око и сувише мало чињеница“. Разумљиво је онда што неки научници кад испитају чињенице дођу до закључка да је живот и сувише комплексан да би просто изникао, па чак и у организованој лабораторији, а камоли у некој неконтролисаној околини.

Ако напредна наука не може показати да живот може настати сам од себе, зашто се неки научници и даље држе таквих теорија? Пре неколико деценија, професор Џ. Д. Бернал открио је неке детаље у књизи The Origin of Life: „Применом стриктних канона научног метода на ову тему [спонтаног настанка живота], могуће је ефикасно показати на неколико места у тој причи, да живот не би могао тако настати; невероватност је и сувише велика, шансе за појаву живота и сувише мале.“ Додао је: „На жалост оних који из овог угла гледају ствари, живот овде на Земљи постоји у свој својој многострукости облика и деловања, и аргументи се морају искривљивати да би се објаснило његово постојање.“ Ова ситуација се не поправља.

Осмотрите темељно значење таквог резоновања. То је као да кажете: ’Научно је тачно казати да живот није могао започети сам од себе. Али спонтани настанак живота је једина опција коју ћемо разматрати. Зато је неопходно да искривимо аргументе како бисмо подупрли претпоставку да је живот настао спонтано.‘ Да ли вам одговара таква логика? Зар овакво резоновање не изискује подоста ’искривљивања‘ чињеница?

Постоје, међутим, школовани, угледни научници који не виде потребу за искривљивањем чињеница да би оне одговарале преовладавајућој филозофији о пореклу живота. Насупрот томе, они чињеницама допуштају да укажу на разуман закључак. Које чињенице и какав закључак?

Информације и интелигенција

У интервјуу за један документарни филм, професор Маћеј Гјертих, познати генетичар са Института за дендрологију на Пољској академији наука, одговорио је:

„Постали смо свесни огромне количине информација садржане у генима. Нема начина познатог науци на који би могла да објасни како су те информације настале спонтано. Оне захтевају интелигенцију; не могу настати случајним догађајима. Пуко мешање слова не ствара речи.“ Још је додао: „На пример, изузетно компликовани систем за умножавање ДНК, РНК и протеина у ћелији, мора да је био савршен од самог почетка. У супротном, живи системи не би могли постојати. Једино логично објашњење јесте да је ова огромна количина информација имала свој узрок у некој интелигенцији.“

Што више учите о чудима живота, то је све логичније да се сложите са закључком: порекло живота захтева интелигентан извор. Какав извор?

Као што је раније примећено, милиони образованих особа закључују да је живот за Земљи морала створити нека виша интелигенција, неки конструктор. Да, након што су без предрасуда испитали ову ствар, они су прихватили да је чак и у нашем научном добу, разумно сложити се с библијским песником који је пре много времена о Богу рекао: „У теби извор је живота“ (Псалам 36:10).

Било да сте већ дошли до чврстог закључка о томе, или да нисте, обратимо сада нашу пажњу на нека чуда која укључују и вас лично. То нас може учинити задовољнима и може бацити доста светла на ову ствар која се дотиче нашег живота.

[Оквир на 30. страни]

Какве су шансе за случај?

„Случај, и једино случај, урадио је све то, од примитивне супе па до човека“, рекао је нобеловац Кристијан де Дув, говорећи о пореклу живота. Да ли је случај разумно објашњење за узрок живота?

Шта је случај? Неки о њему размишљају као о математичкој вероватноћи, какве су рецимо шансе приликом бацања новчића. Међутим, многи научници не размишљају тако када „случај“ примењују на порекло живота. Ова магловита реч „случај“ користи се као замена за далеко прецизнију реч „узрок“, поготово када је узрок непознат.

„Персонификовати ’случај‘ као да говоримо о неком узрочном чиниоцу“, запажа биофизичар Доналд М. Макеј, „значи направити недозвољени прелаз с научног на квазирелигиозни митолошки концепт.“ Слично томе, Роберт Ч. Спроул истиче: „Тиме што непознати узрок називају ’случајем‘ већ толико дуго, људи су почели да заборављају да је таква замена уопште начињена... Поставка да је ’случај једнак непознатом узроку‘ почела је за многе да има значење да је ’случај једнак узроку‘.“

Нобеловац Жак Л. Моно, на пример, употребљавао је такво резоновање ’случај једнако узрок‘. „Сами случај, апсолутно слободан али слеп, [био је] у самом корену ове чудесне грађевине еволуције“, написао је. „Човек коначно зна да је сам у тој неосетљивој огромности свемира, у којој је поникао само уз помоћ случаја.“ Запазите да он каже „УЗ ПОМОЋ случаја“. Моно чини што и многи други — он случај уздиже на ниво стваралачког принципа. Случај бива понуђен као средство помоћу којег је живот на Земљи настао.

У ствари, речници дефинишу „случај“ као „претпостављени безлични и бесциљни одређивач непредвидивих догађаја“. Дакле, ако неко говори како је живот настао уз помоћ случаја, он каже да је он настао уз помоћ једне узрочне силе која је непозната. Да ли би се могло десити да неки практично кажу „Случај“ с великим словом С? — у ствари говорећи, Створитељ?

[Оквир на 35. страни]

„[Најмања бактерија] је далеко сличнија људима него смеши хемикалија Стенли Милера, јер она већ поседује ове особине система. Дакле, од бактерије до човека је мањи пут него од смеше амино-киселина до ове бактерије“ (професорка биологије Лин Маргулис).

[Оквир/слика на странама 36, 37]

Класичан али сумњив

Експеримент Стенли Милера, из 1953, често се наводи као доказ да се спонтани настанак могао одиграти у прошлости. Ваљаност његовог објашњења се, међутим, заснива на претпоставци да је Земљина примитивна атмосфера била „редукована“. То значи да је садржала само малу количину слободног (хемијски невезаног) кисеоника. Зашто?

The Mystery of Life’s Origin: Reassessing Current Theories каже да уколико би било присутно пуно слободног кисеоника, ’не би се могла формирати ниједна амино-киселина, а ако би се којим случајем и формирала, брзо би се распала‘.a Колико је била чврста Милерова претпоставка о такозваној примитивној атмосфери?

У једном класичном допису објављеном две године након његовог експеримента, Милер је написао: „Ове идеје су наравно теоретска разматрања, јер ми не знамо да је Земља имала редуковану атмосферу кад је била формирана... Никакав директан доказ још није пронађен“ (Journal of the American Chemical Society, 12. мај 1955).

Да ли је доказ икада пронађен? Отприлике 25 година касније, научни писац Роберт К. Коуен известио је: „Научници морају поново да испитају неке од својих претпоставки... Премало је доказа да би подржали замисао о атмосфери богатој водоником, и веома редукованој, али неки докази говоре против тога“ (Technology Review, април 1981).

А отада? Џон Хорган је 1991. написао у часопису Scientific American: „У току протекле деценије, или ту негде, појачале су се сумње у Јуријеве и Милерове претпоставке о атмосфери. Лабораторијски експерименти и компјутеризоване реконструкције атмосфере... указују да би ултраљубичасто зрачење са Сунца, које данас блокира атмосферски озон, уништило молекуле темељене на водонику у атмосфери... Таква једна атмосфера [од угљен-диоксида и азота] не би била погодна за синтезу амино-киселина и других раних гласника живота.“

Зашто, онда, многи још увек верују да је Земљина првобитна атмосфера била редукована, и да је имала мало кисеоника? У делу Molecular Evolution and the Origin of Life, Сидни В. Фокс и Клаус Дозе одговарају: атмосфера мора да је била без много кисеоника јер, као прво, „лабораторијски експерименти показују да би кисеоник... снажно кочио хемијску еволуцију“, и зато што компоненте, као што су амино-киселине „нису стабилне током геолошких времена у присуству кисеоника“.

Зар ово није размишљање у круг? Првобитна атмосфера је била редукована, каже се, зато што се иначе спонтани настанак живота не би могао десити. Али, у ствари никакве гаранције нема да је била редукована.

Постоји још један откривајући детаљ: ако смеша гасова представља атмосферу, електрична варница изиграва муњу, а кључала вода игра улогу мора, шта или кога представља научник који припрема и изводи овај експеримент?

[Фуснота]

[Оквир на 38. страни]

Десна рука, лева рука

Познато нам је да постоји рукавица за десну и рукавица за леву руку. Исто се може рећи и за молекуле амино-киселина. Од отприлике 100 познатих амино-киселина, само 20 се користе у протеинима, и све оне су леворуке. Кад научници стварају амино-киселине у лабораторијама, опонашајући оно што мисле да се вероватно догодило у пребиотској супи, они проналазе једнак број десноруких и леворуких молекула. „Оваква расподела 50:50“, извештава The New York Times, „није карактеристика живота, који зависи само од леворуких амино-киселина.“ Зашто су живи организми сачињени само од леворуких амино-киселина представља „велику мистерију“. Чак и амино-киселине које су нађене у метеорима „показују неумереност усмерену ка леворуким облицима“. Др Џефри Л. Бада, који проучава проблеме који укључују порекло живота, рекао је да је „некакав утицај изван Земље могао имати извесну улогу у одређивању леворукости или деснорукости биолошких амино-киселина“.

[Оквир на 40. страни]

„Каже се да ови експерименти... потврђују абиотску синтезу онога што је у ствари произвео и осмислио један веома интелигентан и врло биотски човек у покушају да потврди идеје којима је био јако предан“ (Origin and Development of Living Systems).

[Оквир/слика на 41. страни]

„Промишљени чин интелекта“

Британски астроном сер Фред Хојл провео је деценије у проучавању свемира и живота у њему, чак заговарајући да је живот на Земљу стигао из космоса. У предавањима на калифорнијском Институту за технологију, он је дискутовао о поретку амино-киселина у протеинима.

„Велики проблем у биологији“, рекао је Хојл, „није толико та прилично груба чињеница да се протеин састоји од ланца амино-киселина које су на одређени начин међусобно повезане, већ да тај јасно дефинисани поредак амино-киселина обдарује ланац изузетним особинама... Кад би амино-киселине биле насумице поређане, постојао би огроман број поредака који би био бескористан за сврхе једне живе ћелије. Кад узмете у обзир да један типични ензим поседује ланац с можда 200 веза, и да за сваку везу постоји око 20 могућих поредака, лако је увидети да је број бескорисних поредака огроман, већи од броја атома у свим галаксијама које се могу видети највећим телескопима. Ово важи за један ензим, а има их преко 2 000, и углавном служе за веома различите сврхе. Како је онда цела та ситуација доспела у стање у којем је ми затичемо?“

Хојл је додао: „Уместо да се прихвати та фантастично мала вероватноћа да је живот настао уз помоћ слепих сила природе, изгледа боље претпоставити да је порекло живота био један промишљени чин интелекта.“

[Оквир на 44. страни]

Професор Мајкл Ј. Бехе рекао је: „За особу која се не осећа обавезном да своју потрагу ограничи на неинтелигентне узроке, непосредан закључак јесте да су многи биохемијски системи били осмишљени. Њих нису осмислили закони природе, нити случај и потреба; насупрот томе, они су били испланирани... Живот на Земљи на свом најосновнијем нивоу, у својим најкључнијим компонентама, јесте продукт интелигентне активности.“

[Диаграм/слика на 42. страни]

[За комплетан текст, види публикацију]

Чак и само летимичан поглед на тај сложени свет и замршене функције унутар сваке ћелије тела води до питања: како је све то настало?

• Рибозоми

Место где се стварају протеини

• Једро

Контролни центар ћелије

• Ћелијска мембрана

Контролише шта улази и излази из ћелије

• Митохондрија

Производни центар молекула који ћелију снабдевају енергијом

• Хромозоми

Садрже ДНК, генетски главни план

• Једарце

Место где се склапају рибозоми

[Слика на 33. страни]

Многи научници сада признају да сложени молекули, који су од пресудне важности за живот, нису могли спонтано настати у некаквој пребиотској супи