Od redakcji Science & Culture Today: Mamy przyjemność zaprezentować serię artykułów Waltera Bradleya i Caseya Luskina dotyczącą zagadnienia „Czy pierwsze życie powstało w sposób w pełni naturalny?”. Niniejszy artykuł stanowi zmodyfikowaną część rozdziału opublikowanego w książce The Comprehensive Guide to Science and Faith: Exploring the Ultimate Questions About Life and the Cosmos [Wyczerpujący przewodnik po nauce i wierze. Rozważania dotyczące podstawowych pytań o życie i kosmos] i ukazuje się jako drugi w serii.
Arystoteles przyjmował ideę samorództwa życia z materii nieożywionej, czyli ideę abiogenezy, która utrzymywała dominację przez dwa tysiące lat. W 1859 roku Louis Pasteur przekonująco – za pomocą sprytnie opracowanych eksperymentów – wykazał, że to, co wyglądało na proces tworzenia życia z materii nieożywionej, było w istocie powstawaniem życia z niezwykle małych organizmów żywych, nie zaś z pozbawionej życia materii. Powszechnie uważano, że eksperymenty Pasteura rozstrzygnęły kwestię, czy życie może powstawać wyłącznie z istniejącej już materii ożywionej, czyli w procesie nazywanym biogenezą. W 1864 roku Pasteur, przemawiając do naukowców zgromadzonych na Sorbonie w Paryżu, triumfalnym tonem przedstawił następujące przewidywanie: „Doktryna samorództwa nigdy nie podniesie się po śmiertelnym ciosie zadanym przez ten prosty eksperyment”1. Pogląd Pasteura dominował przez blisko sto lat.
W 1924 roku, po sześćdziesięciu latach prawie całkowitego milczenia, odkąd Pasteur przeprowadził swoje eksperymenty, rosyjski biochemik Aleksandr Iwanowicz Oparin zasugerował, że złożone układy molekularne i związane z nimi funkcje układów ożywionych wyewoluowały z prostszych cząsteczek, które istniały wcześniej na pozbawionej życia, prymitywnej Ziemi. Za sprawą tej śmiałej spekulacji, mającej ewidentne cechy nowoczesnej hipotezy o możliwej drodze powstania życia, Oparin na nowo otworzył dyskusję na temat abiogenezy2.
Biolog racjonalista
W 1929 roku w czasopiśmie „Rationalist Annual” brytyjski biolog John Burdon Sanderson Haldane opublikował artykuł, w którym spekulował na temat tego, jakie warunki początkowe mogłyby najbardziej sprzyjać naturalnemu powstaniu życia3. Wyobraził on sobie atmosferę wczesnej Ziemi, bogatą w gazy, na które oddziaływały wyładowania atmosferyczne, co z kolei powodowało reakcje chemiczne umożliwiające tworzenie różnych cegiełek budulcowych życia, takich jak cukry i aminokwasy. W przekonaniu Haldane’a te cząsteczki mogły osiągnąć dostateczne stężenie w oceanach, a prawdopodobniej w jeziorach i sadzawkach, by mogły wchodzić w reakcje chemiczne pozwalające na tworzenie długich łańcuchów polimerów, które – jak obecnie wiemy – są kluczowymi składnikami komórek żywych (czyli białek, DNA i RNA)4. W 1944 roku wybitny fizyk kwantowy Erwin Schrödinger zauważył, że układy ożywione cechują się wysoce uporządkowanymi, aperiodycznymi strukturami, które mogą przetrwać dzięki bezustannemu wykorzystywaniu energii (chemicznej lub radiacyjnej) obecnej w ich otoczeniu5. W 1952 roku Harold C. Urey zasugerował, że atmosfera wczesnej Ziemi była bogata w wodór, amoniak i metan – substancje chemiczne zapewniające zarówno podstawowe surowce, jak i energię ułatwiającą reakcje chemiczne konieczne do tworzenia głównych biopolimerów, chemicznych cegiełek budulcowych życia6.
Liczne dodatkowe kroki
Wyżej przedstawiliśmy zarys wczesnych teorii tworzenia cegiełek budulcowych życia na Ziemi. Aby mogło jednak powstać życie, musiałoby nastąpić wiele dodatkowych kroków. W kolejnych artykułach w niniejszej serii przyjrzymy się tym różnym krokom w hipotetycznym scenariuszu powstania życia, tak aby czytelnik samodzielnie mógł ocenić, czy aktualnie proponowane teorie są wiarygodne.
Najpierw należy jednak zdefiniować problem. Wszystkie układy ożywione (1) przetwarzają energię, (2) przechowują informację i (3) replikują się. W przyrodzie te procesy są przeprowadzane głównie przez cząsteczki należące do trzech rodzin dużych biopolimerów: białek, DNA i RNA. Tajemnica pochodzenia życia jest w zasadzie zagadką powstania tych trzech typów biopolimerów i ich zgrupowania się w otoczonej błoną lipidową komórce jako samoreplikującym się układzie.
Walter Bradley, Casey Luskin
Oryginał: All Living Systems Must Process Energy, Store and Utilize Information, and Replicate, „Science & Culture Today” 2022, September 20 [dostęp: 2 X 2025].
Przekład z języka angielskiego: Dariusz Sagan
Źródło zdjęcia: Wikipedia
Ostatnia aktualizacja strony: 3.10.2025
Przypisy
- Cyt. za: R.L. Devonshire, The Life of Pasteur, trans. R. Vallery-Radot, Doubleday, New York 1920, s. 109.
- Por. A.I. Oparin, Proiskhozhdenie Zhizni, Izd. Moskovski Rabochii, Moscow 1924. Przekład na język angielski: A.I. Oparin, Origin of Life, trans. S. Morgulis, Macmillan, New York 1938.
- Por. J.B.S. Haldane, Origin of Life, „Rationalist Annual” 1929, Vol. 148, s. 3–10. Omówienie pogladów Haldane’a por. w: S. Tirard, J.B.S. Haldane and the Origin of Life, „Journal of Genetics” 2017, Vol. 96, No. 4, s. 735–739, https://doi.org/10.1007/s12041-017-0831-6.
- Por. J.D. Bernal, The Physical Basis of Life, „Proceedings of the Physical Society A” 1949, Vol. 62, No. 9, s. 537–558, https://doi.org/10.1088/0370-1298/62/9/301.
- Por. E. Schrödinger, Czym jest życie? Fizyczne aspekty żywej komórki; Umysł i materia; Szkice autobiograficzne, tłum. S. Amsterdamski, „Klasycy Nauki”, Prószyński i S-ka, Warszawa 1998.
- Por. H.C. Urey, The Planets: Their Origin and Development, Yale University Press, New Haven 1952.
Literatura:
1. Bernal J.D., The Physical Basis of Life, „Proceedings of the Physical Society A” 1949, Vol. 62, No. 9, s. 537–558, https://doi.org/10.1088/0370-1298/62/9/301.
2. Devonshire R.L., The Life of Pasteur, trans. R. Vallery-Radot, Doubleday, New York 1920.
3. Haldane J.B.S., Origin of Life, „Rationalist Annual” 1929, Vol. 148, s. 3–10.
4. Oparin A.I., Origin of Life, trans. S. Morgulis, Macmillan, New York 1938.
5. Oparin A.I., Proiskhozhdenie Zhizni, Izd. Moskovski Rabochii, Moscow 1924.
6. Schrödinger E., Czym jest życie? Fizyczne aspekty żywej komórki; Umysł i materia; Szkice autobiograficzne, tłum. Amsterdamski, „Klasycy Nauki”, Prószyński i S-ka, Warszawa 1998.
7. Tirard S., B.S. Haldane and the Origin of Life, „Journal of Genetics” 2017, Vol. 96, No. 4, s. 735–739, https://doi.org/10.1007/s12041-017-0831-6.
8. Urey H.C., The Planets: Their Origin and Development, Yale University Press, New Haven 1952.