Kui lihtne polegi nii lihtne

Keemilise evolutsiooni teooria järgi hakkas elu maakeral arenema tänu iseeneslikule keemilisele reaktsioonile miljardeid aastaid tagasi.

See teooria ei ütle, et mingi juhus muutis elutu aine otsekohe lindudeks, roomajateks või mingiteks muudeks keerukateks eluvormideks. Pigem väidab see, et terve rea iseeneslike keemiliste reaktsioonide tulemuseks olid ülimalt lihtsad eluvormid, näiteks vetikad ja muud ainuraksed organismid.

Kas ehk oleks selle põhjal, mida neist ainuraksetest organismidest praegu teatakse, mõistlik arvata, et need organismid on sedavõrd primitiivsed, et võisid tõepoolest iseeneslikult tekkida? Kui lihtsad on siis näiteks ainuraksed vetikad? Võtkem üks liik lähema vaatluse alla. See on üherakuline rohevetikas perekonnast Dunaliella, mis kuulub seltsi Volvocales.

Ainulaadsed üherakulised organismid

Dunaliella rakud on ovaalsed ja imeväiksed – pikkusega umbes 10 mikronit. Kui rakud otsapidi kokku panna, peaks neid ühe sentimeetri saamiseks olema tuhatkond. Igal rakul on ühes otsas kaks niitjat viburit, mis võimaldavad neil ujuda. Nagu taimed üldiselt, kasutavad Dunaliella rakud energia tootmiseks fotosünteesi. Nad sünteesivad toitu süsinikdioksiidist, mineraalidest ja teistest rakku imenduvatest toitainetest ning paljunevad rakulise jagunemise teel.

Dunaliella suudab elada isegi küllastunud soolalahuses. See on üks neist väga vähestest organismidest, mis on võimelised elama ja paljunema Surnumeres, mille soolakontsentratsioon on tavalisest mereveest umbes kaheksa korda kõrgem. Selline niinimetatud lihtorganism suudab püsida elus ka siis, kui elukeskkonna soolakontsentratsioon peaks järsult muutuma.

Võtame näiteks Siinai kõrbe sooldunud madalsoodes leiduva vetika Dunaliella bardawil. Vesi võib seal äikesetormi ajal kiiresti lahjeneda või siis tohutus kõrbepalavuses aurumise tõttu küllastunud soolakontsentratsiooni saavutada. See imetilluke vetikas suudab taluda selliseid äärmuslikke muutusi osaliselt tänu oma võimele sünteesida ja talletada täpselt vajalikus koguses glütserooli. Dunaliella bardawil on võimeline sünteesima glütserooli väga kiiresti, juba mõni minut pärast soolakontsentratsiooni muutumist. Et kohaneda, ta kas sünteesib või kõrvaldab vajaliku glütseroolikoguse. See on ülimalt oluline, sest mõningates elupaikades võib soolakontsentratsioon muutuda juba mõne tunniga küllaltki suurel määral.

Madalates kõrbesoodes elav Dunaliella bardawil peab taluma intensiivset päikesekiirgust. See kahjustaks rakku, kui selles poleks rakupigmendi tekitatud kaitsekihti. Heades toitumistingimustes  kasvades – näiteks kui lämmastikku on külluslikult – on Dunaliella kultuur ereroheline, kusjuures rohelisest pigmendist klorofüllist moodustub kaitsev kiht. Kui aga valitseb lämmastikupuudus, soolakontsentratsioon ja temperatuur on kõrged ning päikesekiirgus intensiivne, muutub see roheline kultuur oranžiks või punaseks. Miks? Sellistes karmides tingimustes käivitub keerukas biokeemiline protsess. Klorofüllisisaldus langeb madalale, selle asemel sünteesitakse teist pigmenti – beetakarotiini. Kui rakul poleks ainulaadset võimet seda pigmenti sünteesida, siis ta sureks. Nendes tingimustes põhjustabki värvuse muutuse suurtes kogustes tekkiv beetakarotiin, mida võib olla kuni 10 protsenti vetika kuivkaalust.

Lähtudes kommertshuvidest toota looduslikku beetakarotiini, mida saaks turustada toitainena inimeste tarbeks, kasvatatakse Ameerika Ühendriikides ja Austraalias Dunaliella’t hiigeltiikides. Näiteks Austraalia lõuna- ja lääneosas asuvad suured tootmiskompleksid. Beetakarotiini saab toota ka sünteetiliselt, ent vaid kahel kompaniil on ülimalt kallid ja keerukad biokeemiatehased, mis suudavad seda suurtes kogustes toota. Dunaliella teeb suurema vaevata seda, mis on inimeselt nõudnud aastakümneid aega ning hiigelinvesteeringuid uurimisse, arendusse ja tootmisasutustesse. See lihtne vetikas saab sellega hakkama silmale nähtamatus miniatuurses tehases, reageerides keskkonnamuutustele viivitamata.

Veel üks perekond Dunaliella ainulaadne võime ilmneb Dunaliella acidophila liikide puhul, mida esmakordselt leiti aastal 1963 looduslikes happelistes väävliallikates ja pinnastes. Sedalaadi elukeskkondi iseloomustab suur väävelhappe kontsentratsioon. Laboratoorsete uuringute põhjal on selgunud, et sellised Dunaliella liigid võivad kasvada väävelhappelahuses, mis on sidrunimahlast umbes sada korda happelisem. Seevastu Dunaliella bardawi suudab taluda tugevalt leeliselist keskkonda. See osutab Dunaliella erakordselt heale ökoloogilisele kohastumusele.

Faktid, mis panevad mõtlema

Väärib tõesti märkimist, kui erakordsed on Dunaliella võimed. Ometi on need vaid tagasihoidlik osa kõigist neist hämmastavatest omadustest, mida kasutavad ainuraksed organismid ellujäämiseks ja kasvamiseks erisugustes ning mõnikord ka vaenulikes elukeskkondades. Sellised omadused võimaldavad Dunaliella’l kohaneda kasvutingimustega, omastada valikuliselt toitu, kõrvaldada kahjulikke aineid, eritada jääkaineid, vältida haigusi või saada neist jagu, pääseda röövloomade käest, paljuneda jne. Inimorganism kasutab kõigi nende ülesannete täitmiseks umbes 100 triljonit rakku!

Kas on siis mõistlik öelda, et see üherakuline vetikas on kõigest lihtne, primitiivne eluvorm, mis tekkis tänu juhuslikele asjaoludele mõningatest aminohapetest orgaanilises puljongis? Kas on loogiline omistada sellised loodusimed pelgalt juhusele? Palju mõistlikum oleks tunnustada, et elusorganismide eksistentsi taga on andekas Kavandaja, kes on loonud need kindla eesmärgiga. Ainult sellise meie arusaamisvõimet kaugelt ületava mõistuslikkuse ja meisterlikkusega saab seletada elusorganismide tohutut keerukust ja kooselu.

Kui heita kõrvale usulised või teaduslikud dogmad ja uurida hoolikalt Piiblit, võib saada elu tekkega seotud küsimustele rahuldavad vastused. Sedalaadi uurimistegevus on rikastanud miljonite elu, sealhulgas ka paljude nende elu, kes on loodusteadustes kodus. *

[Allmärkus]

[Pildid lk 26]

Vasakult esimene: beetakarotiini tööstuslik tootmine Dunaliella abil

Vasakult teine: suurendus Dunaliella kultuurist, mille oranž värvus osutab beetakarotiini kõrgele tasemele

[Allikaviide]

© AquaCarotene Limited (www.aquacarotene.com)

[Pilt lk 26]

Dunaliella

[Allikaviide]

© F. J. Post/Visuals Unlimited

[Pilt lk 27]

Rastermikroskoobiga saadud kujutis, millelt võib näha tuuma (T), kloroplasti (K) ja Golgi aparaati (G)

[Allikaviide]

Pilt võetud: www.cimc.cornell.edu/Pages/ dunaLTSEM.htm. Used with permission