O odpovědi na tuto otázku patrně nikdo nepochybuje. Za to však nemáme ani nejmenší tušení, co bylo příčinou jeho vzniku. I když tušení... Hypotéz by existovala celá řada, některé z nich se nám počátku jednadvacátého století zdají pravděpodobnější, jiné už méně. Tyto teorie můžeme pro zjednodušení shrnout do dvou základních kategorií. Zažehla jiskru života náhoda nebo šlo o proces řízený rukou stvořitele? I v našem technologickém světě je kupodivu pravděpodobnější druhá varianta.
Věda, hledající příčinu vzniku života na Zemi, si přirozeně žádá nevyvratitelný důkaz. V ringu jsou v podstatě pouze dva možný soupeři. Buď život na Zemi vznikl z ničeho, náhodným seskupováním neživých elementů a nebo je výsledkem sofistikovaného plánu neznámých (záhadných) bytostí. Chemicko-biologická evoluce versus inteligentní záměr. Napadá vás snad nějaká třetí logická možnost? Takže asi budete souhlasit s tvrzením, že zavržením jedné teorie pohár pro vítěze získává teorie druhá.
Chemická evoluce
Darwinova evoluční teorie je dobře aplikovatelná na vývoj života. Mutace spolu s nelítostným přírodním výběrem může poměrně relevantně vysvětlit a popsat celou dlouhou cestu od prvních nositelů DNA, až řekněme k dnešním savcům. Jestliže však pátráme po událostech, které vedly ke vzniku DNA a které tak zažehly prvotní impuls života, principy Darwinovy teorie výrazně pokulhávají. Nějak ten příběh prostě začít musel. Kupříkladu podle Oparinovy hypotézy (1924) vznikl život na Zemi postupným vývojem z neživé hmoty. Začalo to nejspíše chemickými reakcemi látek obsažených v dávné atmosféře Země, která tudíž musela obsahovat amoniak, metan a vodík, vodní páru. Z těchto ingrediencí se měly za energetického přispění blesků a UV záření upéct rozličné organické molekuly; kromě dusíkatých bází, cukrů a lipidů také aminokyseliny. Po dosažení kritické koncentrace těchto látek ve vodách tehdejších moří a jezer, v tkzv. prebiotické polévce se vytvořili první polymery. Tyto polymery dále polymerovali, až se dopolymerovaly k dnešní biomase a zároveň nositeli genetické informace, slavné DNA či její drahé polovičky RNA. Ty totiž jako jediné známé látky splňují jednu z nejzákladnějších definic života. Jsou schopny samoreplikace čili umí se rozmnožovat.
Dávná atmosféra Země
Měl-li život vzniknout chemickou evolucí, pak je třeba najít ony potřebné ingredience v prehistorické atmosféře, která naší planetu obklopovala před 4,6 miliardami let. Tehdy byl totiž povrch planety tak horký, že voda existovala pouze ve formě vodní páry. Jak už jsem uvedl, Oparin navrhuje zařadit do skupiny základních stavebních kamenů živé hmoty amoniak, metan a vodík, vodní páru. Jeho teorie je proto tak slavná, protože se na jejím základě podařilo provést několik experimentů, které vedly k umělému vytvoření aminokyselin. Oparin svou teorii prapolévky dokázal potvrdit laboratorně.
Domeček z karet Oparinovy teorie se ale bortí detailnějším rozborem jednotlivých složek, zejména co se týče jejich možné přítomnosti v dávné atmosféře Země. Tak třeba amoniak podléhá rychlému rozkladu vlivem ultrafialového záření, kterého tehdy dopadalo na zemský povrch větší množství než je tomu dnes, protože v tehdejší atmosféře chyběly některé ochranné prvky například ozónová vrstva . A vodík? V zemské atmosféře se vyskytuje jen ve vyšších vrstvách a díky své mimořádně nízké hmotnosti postupně z atmosféry vyprchává. Atmosféra dávné Země tedy pravděpodně mnoho amoniaku ani vodíku neobsahovala, za to asi byla bohatá na dusík, oxid uhličitý a vodní páru. Jenže v takové atmosféře by základní stavební kameny života vzniknout nemohly, alespoň ne podle předpokladů Oparinovy prebiotické polévky.
Problém času
Ani kdyby se názory organické chemie budoucnosti na spontální vznik genetických makromolekul zásadně lišil od těch současných, pořád budeme stát před nepřekonatelným statistickým problémem. Ten problém se jmenuje nedostatek času. Doba, která uběhla od úsvitu věků je totiž příliš krátká na to, aby se z prehistorické atmosféry stihlo spontálně sestavit potřebných 20 biogenních aminokyselin a jejich samovolným spojováním dojít alespoň k proteinům.
Protein, česky bílkovina, je, jak všichni dobře víme, látka složená z molekul, které obsahují už ze samotné definice nejméně 100 aminokyselin. Z 20 biogenních neboli proteinogenních aminokyselin může tedy v případě nejjednoduššího proteinu vzniknout 20100 (1,26.10130 – číslo se 130 nulami) rozdílných kombinací. Počítejme dále. První živé zkameněliny tkzv. stromatolity jsou staré 3,5 mld. let. Naproti tomu stáří naší matičky Země se odhaduje na 4,6 mld. Teprve před 3,8 mld. lety se na jejím povrchu ochladilo natolik, že mohly (kondenzací par) vzniknout první oceány. I když budeme předpokládat, že se tou dobou již na Zemi vyskytovaly proteinogenní aminokyseliny v dostatečném množství, tedy v dostatečné koncentraci v praoceánech, do věku stromatolitů zbývalo suma sumárum 300 milionů let. 300 milionů let, je tedy časové období, ve kterém příroda musela vybrat jednu z uvedených 20100 kombinací, aby vznikl například enzym helikáza. Proč zrovna tento enzym? Helikáza je totiž zodpovědná za započetí procesu replikace DNA v chromozomech buňky. Procesu během něhož DNA vytvoří kopie sebe sama. Byla-li v prokaryotických (prehistorických) buňkách sinic a bakterií stromatolitů před 3,5 mld let obsažena DNA, musela zde být přítomna rovněž helikáza, nebo nějaký její prehistorický předchůdce se stejnou funkcí. Prostě musel existovat nějaký protein, který by při samokopírování DNA zastával její funkci a musel mít jedinečné složení.
Budeme velkorysý a budeme předpokládat takovou koncentraci aminokyselin v praoceánu, aby každou pikosekundu mohlo vzniknout spojení dvou aminokyselin. Za vteřinu vznikne 1012 spojení aminokyselin, za minutu 60*1012 atd.. Když počítáme dále, za rok může vzniknout 3,15*1020 a za 300 miliónů let 9,48*1028 možných kombinací, po zaokrouhlení přibližně 1029. Použijeme-li číslo z úvodu tohoto odstavce pak nám vyjde, že pravděpodobnost vzniku jednoho konkrétního proteinu např. enzymu helikázy evoluční cestou je 7,93*10-101 neboli 7,93*10-99%. Tak nízká míra pravděpodobnosti, že se tak stalo samovolně, je vskutku šokující.
Myslíte si, že jsem uvedl špatné časové údaje, že jsem daný čas na chemickou evoluci helikázy poněkud přiškrtil. Přidejte si klidně 2 řády. I kdyby cesta od prvních aminokyselin po zkamenělé bakterie v stromatolitech trvala 30 miliard let, dobu dvakrát přesahující odhadované stáří vesmíru, pravděpodobnost by se „vylepšila“ na 10-97%.
Aminokyseliny
A to ještě není všechno. V našich úvahách jsme doposud předpokládali, že potřebné chemické reakce vznikají spontálně. Jenže aminokyseliny se samovolně nespojují. Vzájemně se nepřitahují, jako když magnety k sobě přitahují železné věci. Aby došlo k chemické reakci dvou aminokyselin za vzniku dipeptidové vazby je potřeba je k tomu donutit dodáním jistého balíčku energie.
Aminokyseliny dále mohou mít levotočivou nebo pravotočivou formu. Není důvod se nedomnívat, že obě formy nemohly být přítomny v prebiotické polévce ve stejných koncentracích a tudíž nemohly mezi sebou reagovat aminokyseliny stejné a různé symetrie se stejnou pravděpodobností. Ve všech přírodních proteinech však byly nalezeny pouze levotočivé formy.
Závěrem bych ještě zdůraznil, že jsem záměrně ve svých výpočtech zvolil jako příklad chemický proces vzniku proteinů z aminokyselin. Mají nesporně jednodušší molekuly, než RNA a následně DNA, a přece jistě patří do skupiny biologických organických sloučenin. Kdybychom si takto statisticky rozebrali pravděbodobnost spontánního vzniku DNA, byly by pravděbodobnosti ještě nižší. Chemicko-evoluční teorie vzniku molekuly DNA, mnohem složitější než proteiny, by se pak zdála ještě více nesmyslná. Obzvlášť byla by postavena na takových vratkých základech, jako je náhoda a samovolné reakce prehistorických organických sloučenin.
Oblíbená analogie s počítačem
Argumentů, proč nevěřit chemické evoluci lze jistě najít ještě mnoho. Možná budoucí vědci, motivováni odbouráním těchto protievolučních argumentů, vykonstruují takové teorie a chemické vzorce, že se evoluce bude zdát pravděpodobnější než nyní. Nikdy ale nebude mít takový potenciál jako hypotéza Inteligentního záměru. Pokusím se své myšlenkové pochody demonstrovat na oblíbené analogii s počítačem. Jak by asi bylo pravděpodobné, že procesor vznikne náhodným uspořádáním křemíkových vazeb? Přitom je jeho základní struktura oproti DNA vcelku jednoduchá. Je to polovodič, tudíž je jeho základním stavebním prvkem tranzistor. Procesor je tvořen několika miliardami těchto tranzistorů, které jsou spojované do hradel a následně do vyšších logických celků. Instrukční sada procesoru není nic jiného než reakce shluků tranzistorů na vnější podněty, signály ze vstupních portů. Základní architektura DNA je na tom podobně. Dvojšroubovice vypadá jako žebřík stočený do spirály. Molekuly cukru a fosfátu tvoří strany tohoto žebříku, příčkami jsou čtyři druhy bází. Adenin, thimin, guanin a cytosin. To jsou základní jednotky informace genetického kódu. Jejich kombinováním vznikají genové instrukce potřebné pro existenci funkční buňky, funkčního organismu, třeba toho lidského. Jestliže chceme připustit, že se genom lidstva přírodním výběrem, dědičností a mutacemi prokombinoval až do dnešní podoby, musíme na základě argumentů z předchozích odstavců taktéž uznat, že tomu nemohlo být vývojem z neživé hmoty, ale vývojem z prvotních prehistorických nosičů genu-z DNA nebo RNA prokaryotických buněk.
Kdo tedy stojí za výskytem DNA na Zemi?
Zaseli na Zem semeno života nějací inteligentní návštěvníci z kosmu, z jiných částí Galaxie či dokonce mimo ní? Možná...Ale to zní spíše jako špatně napsaná sci-fi. Osobně bych se přikláněl k tradiční, křesťanské postavě, která prokazatelně ovlivňuje dějiny lidstva již nejméně dvě tisíciletí. Proč by původce života na Zemi nemohl být Bůh? Mohl stvořit život na Zemi tím, že zakodoval jeho podobu do sekvencí nukleových bází dvojšroubovice. Evoluce by bak byla jeho nástrojem, mutace genů laděním jeho programu, vrátíme-li se k počítačové analogií. Evoluce by pak byla tvůrčím procesem, při kterém dopředu neznal detailně jeho výsledek. Kdykoliv se život ubíral špatným směrem, seslal na Zemi katastrofu, aby pak mohl v dalších fázích vývoje začít pracovat s trochu jiným genetickým materiálem. Proces na jehož konci se snad měly na Zemi vyvinout inteligentní bytosti, hardware, které by mohl osadit inteligentím operačním systémem - propůjčit jim duši. To už jsme ale úplně odbočili do zrádných vod metafyziky.
Je lidstvo finální verzí tohoto projektu, nebo jen další slepá větev na cestě vývoje?
Zdroje: Inspirace:The Mystery of Life's origin – Dr Ch. Thaxton
Fakta:Wikipedia
http://salvet.blog.idnes.cz/c/16651/Existuje-zivot.html#t2
2024 ©