Hoppa beint í efnið

Hoppa í efnisyfirlit

SPURNING 1

Hvernig kviknaði lífið?

Hvernig kviknaði lífið?

Komstu foreldrum þínum einhvern tíma í klípu þegar þú varst lítill með því að spyrja: „Hvernig verða börnin til?“ Hverju svöruðu þau? Það fór eflaust eftir aldri þínum og persónuleika þeirra en kannski hummuðu þau spurninguna fram af sér eða urðu vandræðaleg og svöruðu einhverju í flýti. Eða kannski sögðu þau þér einhverja furðusögu sem þú uppgötvaðir síðar að var tóm vitleysa. Fyrr eða síðar þurfa börn auðvitað að fræðast um kynæxlun til að vera búin undir fullorðinsárin og hjónaband.

Rétt eins og mörgum foreldrum finnst vandræðalegt að ræða hvernig börnin verða til virðast sumir vísindamenn tregir til að ræða jafnvel mikilvægari spurningu – hvernig kviknaði lífið? Það getur haft djúpstæð áhrif á viðhorf fólks til lífsins að fá fullnægjandi svar við þeirri spurningu. Hvernig hófst þá lífið?

Frjóvguð eggfruma konu, stækkuð um 800-falt.

Hvað segja margir vísindamenn? Margir þróunarsinnar svara spurningunni þannig að lífið hafi kviknað fyrir milljörðum ára í jaðrinum á sjávarpolli eða djúpt niðri í hafinu. Þeir telja að við slíkar aðstæður hafi efnasambönd tengst saman af sjálfu sér í örsmáar blöðrur, myndað flóknar sameindir og byrjað að fjölga sér. Þeir álíta að allt líf á jörðinni sé komið af einni eða fleiri af þessum upprunalegu „einföldu“ frumum.

Aðrir virtir vísindamenn eru á annarri skoðun þótt þeir aðhyllist líka þróunarkenninguna. Þeir telja líklegra að fyrstu frumurnar eða að minnsta kosti helstu frumuhlutarnir hafi borist til jarðar utan úr geimnum. Af hverju? Af því að vísindamönnum hefur ekki tekist að sanna að líf geti kviknað af lífvana sameindum þótt þeir hafi vissulega reynt það. Alexandre Meinesz, prófessor í líffræði, lýsti vandanum árið 2008. Hann segir að á síðustu 50 árum „hafi engar tilraunir eða athuganir stutt þá tilgátu að lífið á jörð hafi kviknað af sjálfu sér í eins konar efnasúpu, og engar nýlegar vísindauppgötvanir benda heldur í þá átt“.1

Hvað leiða staðreyndir í ljós? Svarið við því hvernig börn verða til er vel skjalfest og óumdeilt. Líf er alltaf sprottið af lífi. En getur verið að þetta grundvallarlögmál eigi ekki við ef farið er nógu langt aftur í tímann? Er hugsanlegt að líf hafi kviknað af sjálfu sér af lífvana efnasamböndum? Hverjar eru líkurnar á að það gæti hafa gerst?

Vísindamenn hafa komist að raun um að í það minnsta þrenns konar flóknar sameindir þurfa að vinna saman til að fruma geti lifað – það er að segja DNA (deoxýríbósakjarnsýra), RNA (ríbósakjarnsýra) og prótín. Fáir vísindamenn myndu halda því fram núorðið að fullbúin lifandi fruma hafi myndast af sjálfu sér úr blöndu af lífvana efnum. En hverjar eru líkurnar á að RNA eða prótín hafi getað myndast fyrir tilviljun? a

STANLEY MILLER, 1953.

Margir vísindamenn álíta að tilraun sem fyrst var gerð árið 1953 sanni að líf geti kviknað af sjálfu sér. Það ár tókst Stanley L. Miller að búa til amínósýrur, byggingareiningar prótína, með því að láta rafneista fara í gegnum blöndu lofttegunda sem talin var endurspegla frumandrúmsloft jarðar. Síðar hafa amínósýrur líka fundist í loftsteini. Þýðir þetta að allar helstu byggingareiningar lífsins hafi hæglega getað orðið til fyrir tilviljun?

Robert Shapiro, prófessor emeritus í efnafræði við New York-háskóla, segir: „Sumir sem hafa skrifað um efnið hafa gefið sér að auðvelt væri að mynda allar byggingareiningar lífsins með tilraunum svipuðum og Miller gerði og að þær hafi verið að finna í loftsteinum. En sú er ekki raunin.“2 b

Lítum á RNA-sameindina. Hún er samsett úr smærri sameindum sem kallast kirni (núkleótíð). Kirni eru ólík amínósýrum en eru bara örlítið flóknari að gerð. Shapiro segir að „aldrei hafi orðið til nein kirni við rafneistatilraunir né hafi þau fundist við rannsóknir á loftsteinum“.3 Hann tjáir sig einnig um líkurnar á að RNA-sameind, sem afritar sjálfa sig, myndist af tilviljun í súpu af efnasamböndum. Hann segir: „Líkurnar eru svo hverfandi litlar að það yrði að teljast einstök heppni að það gerðist jafnvel bara einu sinni einhvers staðar í hinum sýnilega alheimi.“4

RNA (1) er nauðsynlegt til að mynda prótín (2) en það þarf prótín til að búa til RNA. Hvernig gat annað hvort þeirra myndast af tilviljun, hvað þá bæði? Rætt verður um ríbósóm (3) í 2. kafla.

Hvað um prótínsameindir? Prótín geta verið samsett úr allt frá 50 amínósýrum upp í nokkur þúsund sem raðast saman á mjög sértækan hátt. Í meðalstóru prótíni í „einfaldri“ frumu eru um 200 amínósýrur. Jafnvel í „einföldum“ frumum eru þúsundir ólíkra prótína. Reiknað hefur verið út að líkurnar á því að eitt prótín með aðeins 100 amínósýrum gæti myndast á jörðinni fyrir tilviljun séu um einn á móti milljón milljörðum.

Það þarf færan vísindamann til að búa til flóknar sameindir á rannsóknarstofu. Er þá rökrétt að margfalt flóknari sameindir frumunnar hafi orðið til fyrir tilviljun?

Vísindamaðurinn Hubert P. Yockey, sem aðhyllist þróunarkenninguna, gengur skrefi lengra. Hann segir: „Það er óhugsandi að prótín hafi verið fyrstu sameindir lífríkisins.“5 RNA er nauðsynlegt til að mynda prótín en það þarf líka prótín til að búa til RNA. En segjum að bæði prótín og RNA hafi myndast af tilviljun á sama stað og sama tíma þrátt fyrir að líkurnar séu hverfandi. Hversu líklegt er þá að þetta tvennt hafi unnið saman til að mynda lífsform sem gat viðhaldið sér og fjölgað sér? „Líkurnar á því að þetta hafi gerst fyrir tilviljun (í handahófskenndri blöndu af prótínum og RNA) virðast stjarnfræðilega litlar,“ segir Carol Cleland c, doktor við stjarnlíffræðistofnun NASA. Hún heldur áfram: „Flestir vísindamenn virðast þó gefa sér að ef prótín og RNA hafi á annað borð getað orðið til óháð hvert öðru við þær aðstæður sem ríktu í upphafi, hafi þau einhvern veginn farið að vinna saman af sjálfu sér.“ Varðandi núverandi kenningar um það hvernig þessar byggingareiningar lífsins hafi orðið til fyrir tilviljun segir hún: „Engin þeirra gefur fullnægjandi skýringu á því hvernig það gerðist.“6

Það þarf vitsmunaveru til að hanna og forrita lífvana vélmenni. Hvað þarf þá til að skapa lifandi frumu, að ekki sé talað um heila manneskju?

Hvers vegna skiptir þetta máli? Veltum aðeins fyrir okkur vanda vísindamanna sem álíta að lífið hafi kviknað af sjálfu sér. Þeir hafa fundið nokkrar amínósýrur í loftsteini sem er einnig að finna í frumum. Með úthugsuðum og vandlega stýrðum tilraunum á rannsóknarstofu hefur þeim tekist að búa til flóknari sameindir. Þeir vonast til að geta með tímanum búið til alla efnisþættina sem þarf til að smíða „einfalda“ frumu. Það mætti líkja þeim við vísindamann sem tekur efni úr náttúrunni, vinnur úr þeim stál, plast, silíkon og vír og smíðar úr því vélmenni. Hann forritar síðan vélmennið þannig að það geti búið til eftirmynd af sjálfu sér. Hvað sannar hann með því? Ekkert annað en að viti borin vera geti búið til merkilega vél.

Ef vísindamönnum tækist að búa til frumu væri það í sjálfu sér heilmikið afrek. En myndi það sanna að fruma gæti myndast fyrir tilviljun? Myndi það ekki einmitt sanna hið gagnstæða?

Hvað heldur þú? Allar þekktar vísindalegar staðreyndir sýna að líf getur aðeins sprottið af lífi. Það þarf býsna sterka trú til að hugsa sér að jafnvel „einföld“ lifandi fruma geti orðið til fyrir tilviljun af lífvana efnum.

Finnst þér rökrétt að byggja lífsskoðun þína á svona veikum grunni? Áður en þú svarar því skaltu kynna þér betur hvernig fruma er uppbyggð. Þannig geturðu komist að því hvort kenningar sumra vísindamanna um uppruna lífsins eru rökréttar eða hvort þær minna frekar á sögur sumra foreldra um það hvernig börn verða til.

a Líkurnar á því að DNA hafi myndast fyrir tilviljun eru ræddar í 3. kafla, „Hvaðan koma upplýsingarnar?

b Prófessor Shapiro er ekki þeirrar skoðunar að lífið hafi verið skapað. Hann telur að það hafi kviknað af sjálfu sér á einhvern hátt sem við skiljum ekki enn þá til fulls. Vísindamenn við háskólann í Manchester á Englandi skýrðu frá því árið 2009 að þeim hefði tekist að búa til nokkur kirni á rannsóknarstofu. En Shapiro segir um aðferð þeirra: „Hún fullnægir engan veginn skilyrðum mínum um trúverðuga leið til að RNA geti myndast.“

c Dr. Cleland trúir ekki á sköpunarsögu Biblíunnar. Hún álítur að lífið hafi kviknað fyrir tilviljun á einhvern hátt sem við skiljum ekki enn þá til fulls.