Kad vienkāršais izrādās sarežģīts

Ķīmiskās evolūcijas teorija piedāvā skaidrojumu, ka pirms miljoniem gadu dzīvība uz Zemes ir radusies spontānās ķīmiskās reakcijās.

Saskaņā ar šo teoriju, nedzīva matērija pēkšņi nepārvērtās putnos, rāpuļos un citās sarežģītās dzīvības formās, bet gan spontānu ķīmisku reakciju rezultātā radās ārkārtīgi vienkāršas dzīvības formas, kā aļģes un citi vienšūnas organismi.

Vai, ņemot vērā tagadējos zinātnes atklājumus, ir pamats uzskatīt šos organismus par tik vienkāršiem, ka tie būtu varējuši rasties spontāni? Cik vienkāršas ir, piemēram, vienšūnas aļģes? Papētīsim tuvāk vienšūnas zaļaļģes, kas pieder pie Dunaliella ģints volvoksu rindā.

Unikālie vienšūnas organismi

Dunaliella šūnas ir olveida, un tās ir ļoti mazas — aptuveni desmit mikronus garas. Būtu nepieciešams apmēram 1000 šūnu, lai izveidotu centimetru garu rindu. Katrai šūnai vienā galā ir divas vicas, ar kuru palīdzību tā ūdenī pārvietojas. Līdzīgi citiem augiem Dunaliella iegūst enerģiju fotosintēzes ceļā. Šīs aļģes uzņem oglekļa dioksīdu, minerālvielas un citas barības vielas, bet vairojas daloties.

Dunaliella var mitināties pat piesātinātā sāls šķīdumā. Tas ir viens no nedaudzajiem organismiem, kas var dzīvot un vairoties Nāves jūrā, kurā sāls koncentrācija ir apmēram astoņas reizes lielāka, nekā vidēji ir jūras ūdenī. Šis tā sauktais vienkāršais organisms var pārciest arī pēkšņas sāļuma maiņas.

Padomāsim, piemēram, par Dunaliella bardawil, kas mitinās Sinaja tuksneša solončakos. Sausuma periodos šajos dumbrājos ir augsta sāls koncentrācija, jo tuksneša svelmē ūdens iztvaiko, turpretī pērkona negaisa laikā, pieaugot ūdens daudzumam, sāls koncentrācija strauji samazinās. Viens no iemesliem, kāpēc niecīgā aļģe spēj izturēt šādas krasas pārmaiņas, ir spēja sintezēt un uzkrāt apstākļiem atbilstošu glicerīna daudzumu. Kad Dunaliella bardawil izjūt pirmās sāls koncentrācijas maiņas, tā ļoti ātri reaģē, vai nu producējot, vai izvadot no šūnas glicerīnu. No šīs spējas ir atkarīga aļģes izdzīvošana, jo dažās vidēs sāls koncentrācija var ievērojami mainīties dažu stundu laikā.

Seklajos sāls dumbrājos Dunaliella bardawil ir pakļauta intensīviem saules stariem, kas varētu iznīcināt šūnu, ja vien to nepasargātu noteikti pigmenti.  Ja Dunaliella aug labvēlīgā, ar slāpekli bagātā vidē, aļģes ir zaļas un zaļais pigments hlorofils tās aizsargā. Savukārt vidē, kurā ir slāpekļa deficīts, liela sāls koncentrācija, augsta temperatūra un intensīva gaisma, aļģes kļūst oranžas vai sarkanas. Kāpēc tā notiek? Šādos skarbos apstākļos sāk darboties sarežģīti bioķīmiski procesi. Hlorofila līmenis pazeminās, un lielos daudzumos, pat sasniedzot 10 procentus no aļģes sausnas, tiek producēts cits pigments — β-karotīns —, kas izraisa šūnas krāsas maiņu. Ja šūnai nebūtu šādu pielāgošanās spēju, tā ietu bojā.

Lai iegūtu dabisko β-karotīnu, kas tiek lietots uzturā, Amerikas Savienotajās Valstīs un Austrālijā, it sevišķi tās dienvidos un rietumos, Dunaliella tiek rūpnieciski audzēta lielos dīķos. Β-karotīnu var arī mākslīgi sintezēt, tomēr tikai divām kompānijām ir ļoti dārgas un sarežģītas bioķīmiskās iekārtas, kas spēj ražot β-karotīnu rūpnieciskos apmēros. Turpretī Dunaliella pavisam viegli veic to, ko cilvēki daudzu desmitu gadu laikā ir sasnieguši ar milzīgiem ieguldījumiem pētniecības jomā un ražotņu izveidošanā. Šī vienkāršā aļģe savā miniatūrajā ”rūpnīcā”, kas ir pārāk maza, lai to saskatītu ar neapbruņotu aci, rada β-karotīnu, reaģējot uz izmaiņām tās dzīves vidē.

Vēl kādai šīs ģints aļģei Dunaliella acidophila, kas 1963. gadā tika atklāta dabīgos skābas reakcijas sēravotos un ar sēru bagātās augsnēs — vidēs, kurās bija liela sērskābes koncentrācija —, piemīt cita unikāla spēja. Laboratoriskos pētījumos atklājās, ka šī Dunaliella suga var augt pat sērskābes šķīdumā, kas ir simtreiz skābāks par citronu sulu. Savukārt Dunaliella bardawil var izdzīvot ļoti sārmainā vidē. Tas norāda uz Dunaliella ģints aļģu milzīgo spēju pielāgoties.

Viela pārdomām

Dunaliella ģints aļģu neparastās īpašības ir patiešām apbrīnojamas. Tomēr mēs apskatījām tikai nelielu daļu no pārsteidzošajām spējām, ko vienšūnas organismi liek lietā, lai izdzīvotu un attīstītos mainīgā un dažkārt nelabvēlīgā vidē. Šīs spējas Dunaliella ģints aļģēm palīdz augt, uzņemt pareizo barību, pazīt indīgas vielas, izvadīt atkritumvielas, pārvarēt slimības, izvairīties no dabiskajiem ienaidniekiem un vairoties. Cilvēki šo funkciju veikšanai izmanto apmēram 100 triljonus šūnu.

Vai ir pamats saukt šīs vienšūnas aļģes par primitīvām dzīvības formām, kas nejauši radušās no dažām aminoskābēm ”pirmatnējā buljonā”? Vai ir loģiski uzskatīt, ka šie dzīvās dabas brīnumi radušies aklas sagadīšanās dēļ? Daudz saprātīgāk ir atzīt, ka visus dzīvos organismus mērķtiecīgi ir radījis prasmīgs Radītājs. Lai izveidotu ārkārtīgi sarežģītās dzīvības formas, bija nepieciešama mūsu prātam neaptverama gudrība un meistarība.

Ja, atmetuši reliģiskās un zinātniskās dogmas, rūpīgi iedziļināsimies Bībelē, mēs atradīsim apmierinošas atbildes uz jautājumiem par dzīvības izcelsmi. Miljoniem cilvēku, arī daudzi dabaszinātnieki, ir bagātinājuši savu dzīvi, pētot Dieva Rakstus. *

[Zemsvītras piezīme]

[Attēli 26. lpp.]

Kreisajā malā: no ”Dunaliella” ģints aļģēm tiek rūpnieciski iegūts β-karotīns

Pa kreisi: palielināts ”Dunaliella” ģints aļģu attēls, kuru oranžais krāsojums norāda uz augstu β-karotīna līmeni

[Norāde par autortiesībām]

© AquaCarotene Limited (www.aquacarotene.com)

[Attēls 26. lpp.]

Dunaliella

[Norāde par autortiesībām]

© F. J. Post/Visuals Unlimited

[Attēls 27. lpp.]

Attēlā, kas iegūts ar skenējošā elektronu mikroskopa palīdzību, redzams šūnas kodols (K), hloroplasts (H) un Goldži komplekss (G)

[Norāde par autortiesībām]

Image from www.cimc.cornell.edu/Pages/dunaLTSEM.htm. Used with permission