Tajemnica pochodzenia życia. Nieustające kontrowersje - ebook

Przed­mowa

Dean H. Ke­nyon

_Tajem­nica po­cho­dze­nia ży­cia_ przed­sta­wia nową, nie­zwy­kłą ana­lizę od­wiecz­nej kwe­stii: „Jak roz­po­częło się ży­cie na Ziemi?”. Au­to­rzy bły­sko­tli­wie i śmiało biorą na warsz­tat główne pro­blemy, przed któ­rymi stoją dziś na­ukowcy po­szu­ku­jący po­cząt­ków ży­cia. Zdają so­bie do­sko­nale sprawę z im­pasu pa­nu­ją­cego w obec­nych ba­da­niach teo­re­tycz­nych oraz eks­pe­ry­men­tal­nych, pod­po­wia­da­jąc, jak z niego wy­brnąć. Ich ar­gu­menty są lo­giczne, ory­gi­nalne i prze­ko­nu­jące. Książka z pew­no­ścią po­bu­dzi oży­wioną dys­ku­sję wśród na­ukow­ców i la­ików. Gdy pro­fe­sjo­na­li­ści prze­czy­tają tę ważną pracę, jest bar­dzo praw­do­po­dobne, że ba­da­nia nad po­cho­dze­niem ży­cia pójdą w nieco in­nych kie­run­kach.

Współ­cze­sne ba­da­nia eks­pe­ry­men­talne do­ty­czące na­ro­dzin pierw­szego ży­cia na Ziemi wkra­czają obec­nie w czwartą de­kadę, je­śli za ich po­czą­tek przy­jąć pio­nier­ską pracę Stan­leya Mil­lera we wcze­snych la­tach pięć­dzie­sią­tych XX wieku. Od czasu zi­den­ty­fi­ko­wa­nia przez Mil­lera kilku (ra­ce­micz­nych) ami­no­kwa­sów two­rzą­cych białka w mie­sza­ni­nie ga­zów pod­da­nych wy­ła­do­wa­niom elek­trycz­nym prze­pro­wa­dzono liczne dal­sze eks­pe­ry­menty idące tym sa­mym tro­pem. W róż­nym stop­niu zgodne z wy­ma­ga­niami tak zwa­nego „pa­ra­dyg­matu sy­mu­la­cji” po­zwo­liły uzy­skać wy­kry­walne ilo­ści więk­szo­ści głów­nych ro­dza­jów związ­ków bio­che­micz­nych, a także róż­no­rodne or­ga­niczne struk­tury mi­kro­sko­powe su­ge­ro­wane jako po­dobne do pre­kur­so­rów pierw­szych ży­wych ko­mó­rek.

Ten pro­gram ba­dań można uznać za na­tu­ralne roz­sze­rze­nie ewo­lu­cyj­nych po­glą­dów Dar­wina z ubie­głego wieku. Jego ce­lem jest zna­le­zie­nie wia­ry­god­nych me­cha­ni­zmów od­po­wia­da­ją­cych za­sa­dzie ak­tu­ali­zmu sto­ją­cych za stop­nio­wym spon­ta­nicz­nym ge­ne­ro­wa­niem ży­wej ma­te­rii ze sto­sun­kowo pro­stych czą­ste­czek, które, jak się są­dzi, wy­stę­po­wały ob­fi­cie na po­wierzchni pry­mi­tyw­nej Ziemi.

Do­tych­cza­sowe wy­niki eks­pe­ry­men­tów naj­wy­raź­niej prze­ko­nały wielu na­ukow­ców, że uda się osta­tecz­nie zna­leźć na­tu­ra­li­styczne wy­ja­śnie­nie po­wsta­nia ży­cia, nie­mniej ist­nieją po­ważne po­wody, aby w to wąt­pić. Od czasu pu­bli­ka­cji książki _Bio­che­mi­cal Pre­de­sti­na­tion_, co­raz bar­dziej ude­rzała mnie pewna oso­bliwa ce­cha wielu ta­kich eks­pe­ry­men­tów. Nie od­no­szę się tu do ba­dań prze­pro­wa­dzo­nych mniej lub bar­dziej zgod­nie z ory­gi­nalną pracą Mil­lera, cho­ciaż ist­nieją mocne pod­stawy do kry­tycz­nej oceny także i ta­kich ba­dań. Mam na my­śli eks­pe­ry­menty pro­jek­to­wane w celu wy­ja­śnie­nia moż­li­wych ście­żek syn­tezy pre­bio­tycz­nej nie­któ­rych związ­ków or­ga­nicz­nych o zna­cze­niu bio­lo­gicz­nym, ta­kich jak pu­ryny i pi­ry­mi­dyny lub po­li­pep­tydy.

W więk­szo­ści wy­pad­ków wa­runki eks­pe­ry­men­talne w ta­kich ba­da­niach zo­stały do tego stop­nia sztucz­nie uprosz­czone, że nie mają prak­tycz­nie żad­nego związku z ja­ki­mi­kol­wiek rze­czy­wi­stymi pro­ce­sami, które mo­gły za­cho­dzić na pier­wot­nej Ziemi. Na przy­kład, je­śli ktoś chce zna­leźć moż­liwy pre­bio­tyczny me­cha­nizm kon­den­sa­cji wol­nych ami­no­kwa­sów do po­li­pep­ty­dów, ra­czej nie bę­dzie do­da­wał do mie­sza­niny re­ak­cyj­nej cu­krów lub al­de­hy­dów. Ja­kie jed­nak mamy praw­do­po­do­bień­stwo tego, że ami­no­kwasy (lub ja­ka­kol­wiek inna przy­pusz­czalna sub­stan­cja pre­kur­so­rowa) wy­stę­pu­jące gdzie­kol­wiek na pry­mi­tyw­nej Ziemi były wolne od sub­stan­cji za­nie­czysz­cza­ją­cych, za­równo w roz­two­rze, jak i w sta­nie sta­łym? Trud­ność po­lega na tym, że gdyby w roz­two­rze były rów­nież cu­kry, ni­gdy nie do­szłoby do utwo­rze­nia się po­li­pep­ty­dów i za­miast tego za­cho­dzi­łyby ZA­KŁÓ­CA­JĄCE RE­AK­CJE KRZY­ŻOWE mię­dzy ami­no­kwa­sami i cu­krami, da­jąc zło­żony, nie­roz­pusz­czalny ma­te­riał po­li­me­rowy o bar­dzo wąt­pli­wym zna­cze­niu dla ewo­lu­cji che­micz­nej. Pro­blem PO­TEN­CJAL­NIE ZA­KŁÓ­CA­JĄ­CYCH RE­AK­CJI KRZY­ŻO­WYCH był i jest w du­żej mie­rze igno­ro­wany w wielu opu­bli­ko­wa­nych pra­cach po­świę­co­nych che­micz­nemu po­cho­dze­niu ży­cia. Moż­liwe im­pli­ka­cje ta­kiego igno­ro­wa­nia za­słu­gują na do­kładne zba­da­nie.

Moje wąt­pli­wo­ści do­ty­czące teo­rii ewo­lu­cji che­micz­nej wzro­sły także z po­wodu in­nych aspek­tów ba­dań nad po­wsta­niem ży­cia. Je­den z nich to ogromna prze­paść od­dzie­la­jąca naj­bar­dziej zło­żone mo­de­lowe układy „pro­to­ko­mór­kowe” wy­twa­rzane w la­bo­ra­to­rium od naj­prost­szych ży­wych ko­mó­rek. Każdy, komu jest do­brze znana ul­tra­struk­tu­ralna i bio­che­miczna zło­żo­ność na przy­kład ro­dzaju _My­co­pla­sma_, bę­dzie miał pew­nie po­ważne wąt­pli­wo­ści co do zna­cze­nia któ­re­go­kol­wiek z róż­nych „pro­to­ko­łów” la­bo­ra­to­ryj­nych dla rze­czy­wi­stego po­wsta­nia ko­mó­rek w od­le­głej prze­szło­ści. Moim zda­niem moż­li­wość za­sy­pa­nia tej prze­pa­ści na dro­dze sy­mu­la­cji la­bo­ra­to­ryj­nej zda­rzeń che­micz­nych, które praw­do­po­dob­nie za­cho­dziły na pier­wot­nej Ziemi, to sza­le­nie od­le­gła per­spek­tywa.

Inny trudny pro­blem do­ty­czy spon­ta­nicz­nego po­cho­dze­nia pre­fe­ren­cji izo­me­rów optycz­nych wy­stę­pu­ją­cych po­wszech­nie w ży­wej ma­te­rii (wy­stę­po­wa­nie w biał­kach tylko L-ami­no­kwa­sów, w kwa­sach zaś nu­kle­ino­wych tylko D-cu­krów). Mimo ogrom­nego wy­siłku wkła­da­nego na prze­strzeni lat w próby upo­ra­nia się z tą ogromną za­gadką w rze­czy­wi­sto­ści nie je­ste­śmy dzi­siaj bli­żej jej roz­wią­za­nia, niż by­li­śmy 30 lat temu.

I wresz­cie w tym krót­kim pod­su­mo­wa­niu po­wo­dów mo­ich ro­sną­cych wąt­pli­wo­ści do­ty­czą­cych spon­ta­nicz­nego po­wsta­nia ży­cia na Ziemi wy­łącz­nie w wy­niku dzia­ła­nia sił czy­sto che­micz­nych i fi­zycz­nych po­ja­wia się pro­blem po­cho­dze­nia in­for­ma­cji ge­ne­tycz­nej, to zna­czy ISTOT­NEJ BIO­LO­GICZ­NIE, w bio­po­li­me­rach. Ża­den do­tych­czas opra­co­wany układ eks­pe­ry­men­talny nie do­star­czył naj­mniej­szej wska­zówki pod­po­wia­da­ją­cej, w jaki spo­sób w pre­bio­tycz­nych po­li­nu­kle­oty­dach lub po­li­pep­ty­dach mo­gły po­wstać bio­lo­gicz­nie zna­czące se­kwen­cje pod­jed­no­stek. Opu­bli­ko­wano dane em­pi­ryczne wska­zu­jące na pe­wien sto­pień spon­ta­nicz­nego upo­rząd­ko­wa­nia se­kwen­cji, nic jed­nak nie wska­zuje na to, że taka nie­lo­so­wość jest bio­lo­gicz­nie zna­cząca. Do­póki ta­kie dane nie zo­staną przed­sta­wione, z pew­no­ścią nie można twier­dzić, że udało się wy­ka­zać moż­li­wość na­tu­ral­nego po­cho­dze­nia ży­cia.

W związku z tymi oraz in­nymi uciąż­li­wymi pro­ble­mami po­ja­wia­ją­cymi się w ba­da­niach nad po­cho­dze­niem ży­cia ist­nieje od kilku lat po­trzeba szcze­gó­ło­wej, sys­te­ma­tycz­nej ana­lizy wszyst­kich głów­nych aspek­tów tej dzie­dziny. Nad­szedł czas na po­nowne zba­da­nie pod­staw tych ba­dań w taki spo­sób, aby były jed­no­cze­śnie wi­doczne wszyst­kie naj­waż­niej­sze kie­runki skie­ro­wa­nej pod ich ad­re­sem kry­tyki. _Ta­jem­nica po­cho­dze­nia ży­cia_ do­sko­nale wy­peł­nia tę po­trzebę. Au­to­rzy książki za­jęli się nie­omal wszyst­kimi wy­mie­nio­nymi tu pro­ble­mami, a także kil­koma in­nymi rów­nie istot­nymi. Uwa­żają, a ja się z nimi zga­dzam, że wszyst­kie obecne teo­rie che­micz­nego po­wsta­nia ży­cia obar­czone są pod­sta­wową wadą. I cho­ciaż ich książka ma wy­dźwięk kry­tyczny, na­pi­sali ją z na­dzieją, że przed­sta­wiona przez nich ana­liza po­może nam zna­leźć lep­szą teo­rię wy­ja­śnia­jącą po­wsta­nie ży­cia. Ta­kie po­dej­ście jest oczy­wi­ście cał­ko­wi­cie zgodne z do­tych­cza­so­wym roz­wo­jem na­uki.

Wy­jąt­ko­wym wa­lo­rem książki jest przed­sta­wione w roz­dziale szó­stym omó­wie­nie względ­nej wia­ry­god­no­ści geo­che­micz­nej róż­nych ro­dza­jów eks­pe­ry­men­tów sy­mu­la­cyj­nych opi­sa­nych w li­te­ra­tu­rze do­ty­czą­cej bio­ge­nezy. We­dług mo­jej wie­dzy to pierw­sza sys­te­ma­tyczna próba opra­co­wa­nia for­mal­nych kry­te­riów do­pusz­czal­nego stop­nia in­ge­ren­cji ba­da­cza w ta­kie eks­pe­ry­menty. Inną szcze­gól­nie przy­datną za­letą książki jest szcze­gó­łowe omó­wie­nie im­pli­ka­cji za­sad ter­mo­dy­na­miki dla pro­blemu bio­ge­nezy (roz­działy siódmy, ósmy i dzie­wiąty). W więk­szo­ści in­nych pu­bli­ka­cji na te­mat che­micz­nego po­wsta­nia ży­cia ta istotna kwe­stia jest albo cał­ko­wi­cie po­mi­jana, albo trak­to­wana po ma­co­szemu. Au­to­rzy mo­gli co prawda omó­wić bar­dziej szcze­gó­łowo pro­blem pre­fe­ro­wa­nia przez or­ga­ni­zmy żywe kon­kret­nych izo­me­rów optycz­nych, jed­nak to nie­do­cią­gnię­cie tylko w nie­wiel­kim stop­niu po­mniej­sza ogólną siłę ich ar­gu­men­ta­cji.

Je­śli kry­tyka au­to­rów jest słuszna, można za­py­tać, dla­czego ba­da­cze bio­ge­nezy jej nie uznali lub nie uwy­pu­klili? Po­dej­rze­wam, że jest tak po czę­ści dla­tego, że wielu z nich wa­ha­łoby się, gdyby mieli opo­wie­dzieć się za kon­klu­zją au­to­rów, iż jest za­sad­ni­czo nie­praw­do­po­dobne, aby ma­te­ria i ener­gia bez ja­kiej­kol­wiek po­mocy mo­gły zor­ga­ni­zo­wać się w układy żywe. Być może ba­da­cze ci oba­wiają się, że za­ak­cep­to­wa­nie tego wnio­sku otwo­rzy­łoby drzwi przed moż­li­wo­ścią (lub ko­niecz­no­ścią) nad­przy­ro­dzo­nego po­cho­dze­nia ży­cia. W ob­li­czu tej per­spek­tywy wielu ba­da­czy wo­la­łoby kon­ty­nu­ować po­szu­ki­wa­nia na­tu­ra­li­stycz­nego wy­ja­śnie­nia po­wsta­nia ży­cia zgod­nie z kie­run­kami wy­ty­czo­nymi w ciągu ostat­nich kilku dzie­się­cio­leci mimo wielu po­waż­nych trud­no­ści, któ­rych obec­nie je­ste­śmy świa­domi. Być może błąd scjen­ty­zmu jest bar­dziej roz­po­wszech­niony, niż nam się wy­daje.

Za­ło­że­nia do­ty­czące po­wsta­nia ży­cia, a zwłasz­cza to, że pro­blem osta­tecz­nie uda się roz­wią­zać, je­śli bę­dziemy sto­so­wać wy­trwale obecną me­to­do­lo­gię, mogą z pew­no­ścią wpły­wać na to, które li­nie do­wo­dów i ar­gu­men­tów zde­cy­du­jemy się pod­kre­ślić, a które zba­ga­te­li­zu­jemy lub cał­ko­wi­cie zi­gno­ru­jemy. Au­to­rzy książki przed­sta­wili nam za­sad­ni­czo wszyst­kie istotne kie­runki kry­tyki w jed­nym cią­głym twier­dze­niu i za­pro­sili, by­śmy się z nią zmie­rzyli. Wszy­scy na­ukowcy za­in­te­re­so­wani pro­ble­mem po­wsta­nia ży­cia po­winni uważ­nie prze­stu­dio­wać tę książkę i oce­nić wła­sną pracę w świe­tle jej ar­gu­men­tów.

Dean H. Ke­nyon,

pro­fe­sor bio­lo­gii, Uni­wer­sy­tet Sta­nowy San Fran­ci­scoWstęp au­to­rów

Char­les Tha­xton, Wal­ter Bra­dley, Ro­ger Ol­sen

_Tajem­nica po­cząt­ków_ to książka, która mu­siała zo­stać na­pi­sana. W każ­dej roz­wi­ja­ją­cej się dys­cy­pli­nie na­uko­wej mamy do czy­nie­nia z de­cy­du­jącą dla niej ko­niecz­no­ścią te­sto­wa­nia kon­cep­cji pro­po­no­wa­nych przez ba­da­czy oraz pod­da­wa­nia ry­go­ry­stycz­nej ana­li­zie sto­so­wa­nych przez nich pro­ce­dur eks­pe­ry­men­tal­nych. Na­uka, która tego nie robi, jest ska­zana na po­rażkę. Tym­cza­sem oka­zuje się, że kon­cep­cji ewo­lu­cji pre­bio­tycz­nej lub che­micz­nej ni­gdy wcze­śniej nie pod­dano ta­kim ry­go­rom. Ni­niej­sza książka nie tylko przed­sta­wia ich ca­ło­ściową kry­tykę, od­wo­łu­jąc się do usta­lo­nych za­sad fi­zyki i che­mii, lecz wpro­wa­dza także kilka no­wych na­rzę­dzi ana­li­tycz­nych, szcze­gól­nie w roz­dzia­łach szó­stym i ósmym.

Nie twier­dzimy, że na­ukowcy nie przed­sta­wili do­tych­czas żad­nej kry­tyki po­moc­nej in­nym ba­da­czom zaj­mu­ją­cym się pro­ble­mem po­cho­dze­niem ży­cia. Przed­sta­wiali taką kry­tykę i można ją zna­leźć roz­sianą w li­te­ra­tu­rze do­ty­czą­cej ewo­lu­cji che­micz­nej. Nie po­ja­wiło się jed­nak jak do­tąd ca­ło­ściowe ze­sta­wie­nie ta­kich kry­tycz­nych uwag, ich sta­ran­nie upo­rząd­ko­wane przed­sta­wie­nie zbie­ra­jące je w jed­nej pu­bli­ka­cji po­zwa­la­ją­cej oce­nić ich łączne zna­cze­nie. Tej ist­nie­ją­cej już od kilku lat po­trze­bie ta wła­śnie książka, miejmy na­dzieję, po­może za­ra­dzić. Nie na­leży są­dzić, że au­to­rzy kon­kret­nych kry­tycz­nych gło­sów, na któ­rych się tu­taj po­wo­łu­jemy i któ­rych cy­tu­jemy, zgo­dzi­liby się z ogólną przed­sta­wianą w tej książce tezą. W więk­szo­ści wy­pad­ków tak nie jest.

Fakt, że teo­ria ewo­lu­cji che­micz­nej nie zo­stała do tej pory pod­dana do­głęb­nej oce­nie, nie ozna­cza, że jest fał­szywa, a je­dy­nie tyle, że nie­roz­sądne jest bu­do­wa­nie na niej cze­go­kol­wiek lub jej roz­sze­rza­nie, do­póki nie bę­dziemy pewni, że da się ją obro­nić. Do­głębna kry­tyka teo­rii ewo­lu­cji che­micz­nej ma klu­czowe zna­cze­nie, zwłasz­cza że z tej kon­cep­cji wy­ra­sta duża część opty­mi­zmu zwią­za­nego z po­szu­ki­wa­niem ży­cia w Ko­smo­sie i po­szu­ki­wa­niem in­te­li­gen­cji po­za­ziem­skiej (pro­gram SETI).

Naj­bar­dziej kom­pe­tent­nymi kry­ty­kami da­nej dys­cy­pliny są ba­da­cze, któ­rzy się z niej wy­wo­dzą. Bywa jed­nak, że świeże spoj­rze­nie i ory­gi­nalny wkład mogą wnieść także na­ukowcy ze spe­cja­li­stycz­nym wy­kształ­ce­niem w dzie­dzi­nach czę­ściowo się z nią po­kry­wa­ją­cych. Po­niż­sze roz­działy zo­stały na­pi­sane przez che­mika (CT), ma­te­ria­ło­znawcę (WB) i geo­che­mika (RO). Je­śli na­sza ocena teo­rii ewo­lu­cji che­micz­nej okaże się trafna, bę­dzie to ozna­czało ko­niecz­ność za­sad­ni­czych zmian w ba­da­niach nad po­cho­dze­niem ży­cia. Jed­nak na­wet je­śli na­sza kry­tyka okaże się nie­wy­star­cza­jąca i uda się obro­nić sce­na­riusz ewo­lu­cji che­micz­nej, być może ni­niej­sza praca po­może skło­nić ba­da­czy do przed­sta­wie­nia bar­dziej kla­row­nych i moc­niej­szych ar­gu­men­tów na jego obronę.

Au­to­rzy chcie­liby po­dzię­ko­wać na­stę­pu­ją­cym wy­daw­nic­twom za zgodę na cy­to­wa­nie tek­stu lub re­pro­duk­cję ry­sunku z ich pu­bli­ka­cji: Gor­don and Bre­ach, Science Pu­bli­sher, Inc.: Lynn Mar­gu­lis (ed.), _Ori­gins of Life: Pro­ce­edings of the First Con­fe­rence_, 1970; Si­mon & Schu­s­ter, Inc.: F. Hoyle, N.C. Wic­kra­ma­sin­ghe, _Evo­lu­tion from Space_, 1981; Mar­cel Dek­ker: S.W. Fox, K. Dose, _Mo­le­cu­lar Evo­lu­tion and the Ori­gin of Life_, re­vi­sed edi­tion, 1977; prof. A.E. Wil­der-Smith, _The Cre­ation of Life_, 1970; MIT Press: J. Ney­man (ed.), _The He­ri­tage of Co­per­ni­cus_, 1974; Ame­ri­can Che­mi­cal So­ciety: S.W. Fox, K. Ha­xada, G. Kram­pitz, G. Mu­el­ler, „Che­mi­cal En­gi­ne­ering News”, 1970, 22 June.

Chcie­li­by­śmy po­dzię­ko­wać w tym miej­scu za po­moc, radę, kry­tykę i za­chętę wielu na­szym ko­le­gom i przy­ja­cio­łom. Bar­dzo wąt­pliwe, czy ta książka zo­sta­łaby na­pi­sana bez ich wspar­cia. Nie­mniej wszel­kie błędy do­ty­czące fak­tów lub ich in­ter­pre­ta­cji na­leży przy­pi­sać wy­łącz­nie nam. Nie­które osoby prze­czy­tały cały ma­szy­no­pis i przed­sta­wiły do niego swoje uwagi, za co chcemy im szcze­gól­nie po­dzię­ko­wać. Są to: Frank Green, Ro­bert L. Her­r­mann, Dean Ke­nyon, Gor­don Mills, G. Shaw, Gra­hame Smith, Pe­ter Vi­bert i John C. Wal­ton. Osoby, któ­rym pra­gniemy po­dzię­ko­wać za fa­chowe ko­men­ta­rze do po­szcze­gól­nych roz­dzia­łów to: Greg Bahn­sen, Art Breyer, Tom Cog­burn, Pre­ston Gar­ri­son, Nor­man Ge­isler, Harry H. Gib­son Jr, Char­les Hum­mel, Glenn Mor­ton, Fran­cis Scha­ef­fer, Da­vid Shot­ton i Hu­bert Yoc­key.

I wresz­cie na­sze ser­deczne po­dzię­ko­wa­nia kie­ru­jemy do na­szych żon: Ca­role, Ann i Can­dace, które znio­sły cier­pli­wie sie­dem lat ba­dań, pi­sa­nia i na­no­sze­nia po­pra­wek. To wła­śnie im, któ­rych lo­jal­ność i mi­łość ni­gdy nie osła­bły, de­dy­ku­jemy tę książkę.

Dal­las, Tek­sas, Boże Na­ro­dze­nie 1983 roku

C. Tha­xton, W. Bra­dley, R. Ol­senRoz­dział 1

Kry­zys w che­mii po­cząt­ków ży­cia

W 1953 roku po­ja­wiły się dwa nie­zmier­nie ważne do­nie­sie­nia na­ukowe, które zy­skały z cza­sem sze­roką ak­cep­ta­cję ba­da­czy. Pierw­szym był za­pro­po­no­wany przez Ja­mesa Wat­sona i Fran­cisa Cricka mo­del po­dwój­nej he­lisy kwasu de­ok­sy­ry­bo­nu­kle­ino­wego, czyli DNA. Zgod­nie z ich słyn­nym dzi­siaj mo­de­lem in­for­ma­cja dzie­dziczna jest prze­ka­zy­wana z po­ko­le­nia na po­ko­le­nie za po­mocą pro­stego kodu ukry­tego w se­kwen­cji okre­ślo­nych skład­ni­ków czą­steczki DNA. Wcze­śniej są­dzono, że spek­ta­ku­larna róż­no­rod­ność ży­cia wy­nika po czę­ści z od­po­wia­da­ją­cej jej róż­no­rod­no­ści ma­te­riału znaj­du­ją­cego się w ją­drze ko­mór­ko­wym. Crick i Wat­son do­ko­nali prze­łomu, od­kry­wa­jąc kon­kretny klucz do róż­no­rod­no­ści ży­cia. Była nim nie­zwy­kle zło­żona, ale upo­rząd­ko­wana ar­chi­tek­tura czą­steczki DNA. Obaj ba­da­cze usta­lili, że w ten „zwój ży­cia” jest wpi­sany pe­wien kod, co za­owo­co­wało zna­czą­cym po­stę­pem w na­szym ro­zu­mie­niu nie­zwy­kłej struk­tury ży­cia.

Jak na iro­nię, nie­mal w tym sa­mym cza­sie uka­zał się inny ra­port, au­tor­stwa Stan­leya Mil­lera, sta­no­wiący wspar­cie eks­pe­ry­men­talne dla tego, co za­czy­nało ja­wić się jako co­raz bar­dziej oczy­wi­sta sprzecz­ność. Wy­niki ba­dań Mil­lera miały sta­no­wić ar­gu­ment za neo­dar­wi­now­ską teo­rią ewo­lu­cji pre­bio­tycz­nej, zgod­nie z którą nie­wia­ry­godna zło­żo­ność or­ga­ni­za­cji mo­le­ku­lar­nej ży­wych ko­mó­rek mia­łaby się w ja­kiś spo­sób wy­ło­nić ni mniej, ni wię­cej, tylko z pro­stych związ­ków che­micz­nych wcho­dzą­cych w przy­pad­kowe re­ak­cje w pier­wot­nym ziem­skim oce­anie.

W 1953 roku nie­wielu ba­da­czy przej­mo­wało się trud­no­ścią po­go­dze­nia od­kry­cia Cricka i Wat­sona z jed­nej strony z wy­ni­kami eks­pe­ry­mentu Mil­lera z dru­giej. Moż­liwe zresztą, że nikt jej jesz­cze nie do­strze­gał. Crick i Wat­son zaj­mo­wali się prze­cież STRUK­TURĄ ży­cia, a Mil­ler jego PO­WSTA­NIEM. Więk­szość ob­ser­wa­to­rów ży­wiła ab­so­lutne prze­ko­na­nie, że te dwa po­dej­ścia ba­daw­cze osta­tecz­nie się zbie­gną. Suk­ces eks­pe­ry­men­talny bę­dą­cego wów­czas w mło­dym wieku Mil­lera był wła­śnie tym, czego ocze­ki­wano zgod­nie z ogólną teo­rią ewo­lu­cji. Nie­za­leż­nie od tego, czy mamy do czy­nie­nia z dar­wi­now­ską, neo­dar­wi­now­ską czy jesz­cze inną teo­rią ewo­lu­cji, wy­raź­nie jest wy­ma­gany ewo­lu­cyjny wstęp do bio­lo­gicz­nej fazy ewo­lu­cji. EWO­LU­CJA CHE­MICZNA za­tem to pre­bio­lo­giczna faza ewo­lu­cji, w któ­rej po­wstały naj­wcze­śniej­sze or­ga­ni­zmy żywe. Te brze­mienne w skutki na­ro­dziny ży­cia były wy­ni­kiem zmien­no­ści sił przy­rody od­dzia­łu­ją­cych w dłu­gich okre­sach – do ty­siąca mi­lio­nów lat, a może dłu­żej – na ma­te­rię nie­oży­wioną.

W ciągu kil­ku­dzie­się­ciu lat, ja­kie upły­nęły od do­nie­sień Mil­lera oraz Cricka i Wat­sona, po­ja­wiły się jed­nak sy­gnały, że w kró­le­stwie bio­lo­gii nie wszystko wy­gląda tak ró­żowo. Mamy dzi­siaj znacz­nie głęb­szą świa­do­mość nie­sły­cha­nej zło­żo­no­ści ma­kro­czą­ste­czek ta­kich jak białka i kwasy nu­kle­inowe. Lep­sze zro­zu­mie­nie tych zło­żo­no­ści zro­dziło przy­pusz­cze­nia, że me­cha­nizm DNA może być bar­dziej skom­pli­ko­wany, or­ga­ni­za­cja mo­le­ku­larna zaś bar­dziej za­wiła i bo­gat­sza w in­for­ma­cję, niż wcze­śniej są­dzono.

Im­po­nu­jącą zło­żo­ność bia­łek, kwa­sów nu­kle­ino­wych oraz in­nych czą­ste­czek bio­lo­gicz­nych ob­ser­wuje się obec­nie w przy­ro­dzie tylko w or­ga­ni­zmach ży­wych. Je­śli nie za­kła­damy, że taka zło­żo­ność była za­wsze obecna w nie­skoń­cze­nie sta­rym Wszech­świe­cie, mu­siał ist­nieć w prze­szło­ści czas, kiedy ży­cie po­ja­wiło się _de novo_ z po­zba­wio­nej ży­cia, bier­nej ma­te­rii. W jaki spo­sób jed­nak zwy­kłe wza­jemne od­dzia­ły­wa­nie pro­stych związ­ków che­micz­nych w pier­wot­nym oce­anie mo­gło wy­two­rzyć ży­cie, tak jak je dzi­siaj ro­zu­miemy? Oto jest py­ta­nie. Do­strze­gane znaki nie wróżą do­brze stan­dar­do­wym od­po­wie­dziom, zaś nie­któ­rzy ba­da­cze su­ge­rują, że dwa wspo­mniane po­dej­ścia ni­gdy nie da­dzą się po­go­dzić.

Rola przy­padku od­cho­dzi w nie­byt

Przez ko­lejne kil­ka­na­ście lat w my­śli na­uko­wej za­szły istotne zmiany i w 1966 roku w Fi­la­del­fii od­było się sym­po­zjum zor­ga­ni­zo­wane przez Wi­star In­sti­tute, ma­jące na celu pod­kre­śle­nie ich zna­cze­nia. Wła­śnie tam po raz pierw­szy po­ja­wiły się oznaki nad­cho­dzą­cego kry­zysu. Uczest­nicy sym­po­zjum ze­brali się, aby prze­dys­ku­to­wać neo­dar­wi­now­ską teo­rię ewo­lu­cji. Jed­nym z wnio­sków była ko­niecz­ność – jak wy­ra­ził to Mur­ray Eden z Mas­sa­chu­setts In­sti­tute of Tech­no­logy – „zde­gra­do­wa­nia po­ję­cia przy­pad­ko­wo­ści” w teo­riach po­wsta­nia ży­cia „do nie­wiel­kiej i nie­istot­nej roli”. Wnio­sek ten opie­rał się na teo­rii praw­do­po­do­bień­stwa przed­sta­wia­ją­cej na grun­cie ma­te­ma­tyki moż­li­wość przy­pad­ko­wego utwo­rze­nia się wy­soce zło­żo­nej struk­tury mo­le­ku­lar­nej po­trzeb­nej do ży­cia. Wy­ko­rzy­stu­jąc bar­dzo szyb­kie kom­pu­tery, stwo­rzono pro­gramy sy­mu­lu­jące trwa­jący mi­liardy lat pro­ces oparty na neo­dar­wi­now­skim mo­delu ewo­lu­cji. Wy­niki tych sy­mu­la­cji po­ka­zały, że zło­żo­ność świata bio­che­micz­nego nie mo­głaby się wy­ło­nić wsku­tek przy­padku, na­wet gdyby ten pro­ces cią­gnął się przez 10 mi­liar­dów lat. Wnio­sek Edena, na­wet je­śli nie­po­ko­jący, był ra­cjo­nalny.

Inni uczest­nicy sym­po­zjum wy­ra­zili po­dobne po­glądy na te­mat przy­padku lub przy­pad­ko­wo­ści. V.F. We­iskopf za­uwa­żył, iż „można po­dej­rze­wać, że wciąż nam bra­kuje cze­goś istot­nego ”. Eden wy­su­nął przy­pusz­cze­nie, że bra­ku­ją­cym ele­men­tem w ukła­dance po­wsta­nia ży­cia są „nowe prawa”. Prze­wod­ni­czący sym­po­zjum bio­log i no­bli­sta sir Pe­ter Me­da­war otwie­ra­jąc je, po­wie­dział: „Ob­ser­wu­jemy dość po­wszechne po­czu­cie nie­za­do­wo­le­nia z tego, co za­częto uwa­żać za ak­cep­to­waną teo­rię ewo­lu­cji w świe­cie an­glo­ję­zycz­nym, czyli z tak zwa­nej teo­rii neo­dar­wi­now­skiej”. Jed­nak praw­dziwą skalę roz­wi­ja­ją­cego się kry­zysu przed­sta­wił Mar­cel Schut­zen­ber­ger z Uni­wer­sy­tetu Pa­ry­skiego, wy­ra­ża­jąc prze­ko­na­nie, że pro­blemu po­wsta­nia ży­cia „NIE DA SIĘ ROZ­WIĄ­ZAĆ W RA­MACH OBEC­NEJ KON­CEP­CJI BIO­LO­GII”.

Te ko­men­ta­rze od­zwier­cie­dlają bez­sil­ność przy­padku jako twór­czego me­cha­ni­zmu da­ją­cego po­czą­tek ży­ciu. Nie wszy­scy jed­nak pod­pi­sy­wali się pod tym wnio­skiem. Nie­któ­rzy uczest­nicy sym­po­zjum, na przy­kład C.H. Wad­ding­ton, od­rzu­cali go, twier­dząc, że pro­ble­mem było wa­dliwe opro­gra­mo­wa­nie za­sto­so­wane w sy­mu­la­cji kom­pu­te­ro­wej, a nie przy­pa­dek. Sta­no­wi­sko Wad­ding­tona ilu­struje pod­sta­wowy dy­le­mat za­wsze to­wa­rzy­szący ob­li­cza­niu praw­do­po­do­bień­stwa. W przy­padku ta­kich ob­li­czeń trzeba naj­pierw za­ło­żyć praw­do­po­dobny ciąg re­ak­cji che­micz­nych lub zda­rzeń, a na­stęp­nie ob­li­czyć jego praw­do­po­do­bień­stwo, li­cząc na to, że uzy­skany wy­nik bę­dzie przy­naj­mniej w przy­bli­żony spo­sób przed­sta­wiał praw­do­po­do­bień­stwo RZE­CZY­WI­STEGO prze­biegu wy­pad­ków. Pro­blem w tym, że ist­nieje duża nie­pew­ność co do rze­czy­wi­stego ciągu re­ak­cji che­micz­nych, a mó­wiąc kró­cej, ścieżki che­micz­nej ma­ją­cej pro­wa­dzić do roz­woju ży­cia. W kon­se­kwen­cji ob­li­cze­nia wska­zu­jące na skrajne nie­praw­do­po­do­bień­stwo przy­pad­ko­wego po­wsta­nia ży­cia na­ukowcy przyj­mo­wali jako mało zna­czące.

Ta­kie kal­ku­la­cje praw­do­po­do­bień­stwa zo­stały jed­nak obec­nie uzu­peł­nione przez bar­dziej de­fi­ni­tywny ro­dzaj ob­li­czeń nie­wy­ma­ga­ją­cych zna­jo­mo­ści szcze­gó­ło­wego pro­cesu lub do­kład­nej ścieżki zda­rzeń pro­wa­dzą­cych do po­wsta­nia ży­cia. Ostat­nie po­stępy do­ty­czące za­sto­so­wa­nia pierw­szego i dru­giego prawa ter­mo­dy­na­miki do ukła­dów ży­wych do­star­czają pod­staw do tych ob­li­czeń. Dzięki nim można ob­li­czyć do­kładne praw­do­po­do­bień­stwo spon­ta­nicz­nej syn­tezy zło­żo­nych związ­ków che­micz­nych bez względu na ścieżkę, która do­pro­wa­dziła do ich po­wsta­nia. Je­dyne, czego po­trze­bu­jemy, to in­for­ma­cja o po­cząt­ko­wym upo­rząd­ko­wa­niu che­micz­nym i zło­żo­nym upo­rząd­ko­wa­niu tych związ­ków w or­ga­ni­zmach ży­wych. Te ob­li­cze­nia ter­mo­dy­na­miczne zga­dzają się co do rzędu wiel­ko­ści z wcze­śniej­szymi ob­li­cze­niami praw­do­po­do­bień­stwa za­leż­nymi od ścieżki po­wsta­wa­nia ta­kich związ­ków. Na przy­kład nie­któ­rzy ba­da­cze, w tym uho­no­ro­wany Na­grodą No­bla fi­zy­ko­che­mik Ilya Pri­go­gine, wy­ko­rzy­stali ob­li­cze­nia oparte na ter­mo­dy­na­mice rów­no­wa­go­wej, aby wy­ka­zać moż­liwe praw­do­po­do­bień­stwo spon­ta­nicz­nych na­ro­dzin ży­cia. Pri­go­gine i jego ze­spół uj­mują to na­stę­pu­jąco:

Praw­do­po­do­bień­stwo tego, że w zwy­kłych tem­pe­ra­tu­rach zbie­rze się ma­kro­sko­powa liczba czą­ste­czek, da­jąc po­czą­tek wy­soce upo­rząd­ko­wa­nej struk­tu­rze i sko­or­dy­no­wa­nym funk­cjom cha­rak­te­ry­zu­ją­cym or­ga­ni­zmy żywe jest bli­skie zeru. Kon­cep­cja spon­ta­nicz­nych na­ro­dzin ży­cia w jej obec­nej po­staci jest za­tem wy­soce nie­praw­do­po­dobna na­wet w skali mi­liar­dów lat trwa­nia ewo­lu­cji pre­bio­tycz­nej.

Zgod­ność za­cho­dząca mię­dzy dwoma ro­dza­jami ob­li­czeń praw­do­po­do­bień­stwa wzmo­gła ro­snącą świa­do­mość kry­zysu w che­mii po­cząt­ków ży­cia.

Pre­de­sty­na­cja bio­che­miczna

Z po­wodu ro­sną­cego roz­cza­ro­wa­nia rolą przy­padku w póź­nych la­tach sześć­dzie­sią­tych i sie­dem­dzie­sią­tych za­czął zy­ski­wać po­pu­lar­ność po­gląd, że ży­cie było w ja­kiś spo­sób re­zul­ta­tem dzia­ła­nia praw przy­rody w bar­dzo dłu­gim okre­sie. Do li­te­ra­tury na­uko­wej we­szły ta­kie ter­miny, jak „ukie­run­ko­wany przy­pa­dek” i „pre­de­sty­na­cja bio­che­miczna”, ma­jące wska­zy­wać, że ży­cie było w ja­kiś spo­sób wy­ni­kiem nie­od­łącz­nych wła­ści­wo­ści ma­te­rii. Ob­fite ko­rzy­sta­nie z tych ter­mi­nów ozna­cza zmianę my­śle­nia. Wielu ba­da­czy uważa, że w po­wsta­niu zło­żo­nych struk­tur mo­le­ku­lar­nych ży­cia zna­czącą rolę ode­grały wła­ści­wo­ści wią­za­nia ato­mów. Inni, w tym Mi­chael Po­la­nyi, su­ge­rują jed­nak, że gdyby za rze­czy­wi­stą struk­turę DNA, włą­cza­jąc w to roz­kład za­sad nu­kle­oty­do­wych, od­po­wia­dały wła­ści­wo­ści wią­za­nia ato­mo­wego, „wów­czas taka czą­steczka DNA nie mia­łaby żad­nej za­war­to­ści in­for­ma­cyj­nej. Jej po­do­bień­stwo do kodu ule­głoby za­tar­ciu z po­wodu przy­tła­cza­ją­cej re­dun­dan­cji”. Tak więc ta­jem­nica kry­jąca się za po­cho­dze­niem ży­cia wciąż po­zo­staje nie­od­kryta po­mimo nie­wzru­szo­nej pew­no­ści nie­któ­rych na­ukow­ców, że je­ste­śmy bli­sko jej roz­wią­za­nia. Po­ka­zują to rów­nież wy­niki ba­dań ame­ry­kań­skiego pro­gramu eks­plo­ra­cji ko­smosu.

W 1974 roku Stan­ley Mil­ler, który nie usta­wał w sta­ra­niach, by osa­dzić współ­cze­sne ba­da­nia nad po­cho­dze­niem ży­cia na so­lid­nych pod­sta­wach eks­pe­ry­men­tal­nych, stwier­dził:

Je­ste­śmy pewni, że pod­sta­wowe pro­cesy zo­stały zi­den­ty­fi­ko­wane po­praw­nie; do tego stop­nia pewni, że wy­daje się nie­uchronne, iż po­dobny pro­ces za­szedł na wielu in­nych pla­ne­tach Układu Sło­necz­nego . Je­ste­śmy na tyle pewni na­szych idei do­ty­czą­cych bio­ge­nezy, że w 1976 roku wy­ślemy na Marsa sta­tek ko­smiczny, który wy­lą­duje na po­wierzchni pla­nety i któ­rego głów­nym ce­lem bę­dzie po­szu­ki­wa­nie ży­wych or­ga­ni­zmów.

W 1976 roku, w przeded­niu pierw­szego uda­nego lą­do­wa­nia na Mar­sie, główny bio­log NASA, Ha­rold P. Klein, wy­ja­śnił, że je­śli na­sze teo­rie do­ty­czące po­wsta­nia ży­cia są słuszne, po­win­ni­śmy zna­leźć po­twier­dza­jące je dane em­pi­ryczne na Mar­sie. Teo­rie, o któ­rych mó­wił, za­kła­dały dzia­ła­nie ta­kich sa­mych nie­ubła­ga­nych sił che­mii i fi­zyki nie tylko na Ziemi, lecz także na We­nus, Mar­sie i nie­zli­czo­nych in­nych pla­ne­tach w ca­łym Ko­smo­sie. I cho­ciaż nie­wielu na­ukow­ców zaj­mu­ją­cych się ba­da­niami Ko­smosu spo­dzie­wało się zna­leźć ży­cie na Mar­sie, pa­no­wała po­wszechna zgoda co do tego, że uda się tam na­tra­fić na or­ga­niczne związki che­miczne od­po­wia­da­jące ja­kie­muś eta­powi for­mo­wa­nia się ży­cia. Rzecz ja­sna, koszt wy­sła­nia lą­dow­nika na Marsa był zna­czą­cym opo­wie­dze­niem się za tą pew­no­ścią i nada­rzała się istotna oka­zja, by zna­leźć dla niej po­twier­dze­nie. Jed­nakże eks­pe­ry­menty do­ty­czące po­wsta­nia ży­cia przy­nio­sły roz­cza­ro­wa­nie, gdyż skład che­miczny Marsa wska­zy­wał na wa­runki śro­do­wi­skowe nie­ko­rzystne dla ewo­lu­cji che­micz­nej.

W szcze­gó­ło­wym ra­por­cie z ana­lizy da­nych z Marsa opu­bli­ko­wa­nym w cza­so­pi­śmie „Jo­ur­nal of Geo­phy­si­cal Re­se­arch” stwier­dzono, że „wy­niki ana­lizy or­ga­nicz­nej nie po­winny sta­no­wić za­chęty dla osób ma­ją­cych na­dzieję na zna­le­zie­nie ży­cia na Mar­sie”.

Rów­nież wy­niki prze­lotu Voy­agera I obok Jo­wi­sza (1979) i Sa­turna (1980) oraz póź­niej­szej mi­sji Cas­sini-Huy­gens na Sa­turna nie mo­gły na­peł­niać opty­mi­zmem wszyst­kich ma­ją­cych na­dzieję na od­kry­cie w Ko­smo­sie ży­cia in­nego niż ziem­skie. Po­cząt­kowo są­dzono, że bar­dziej przy­ja­zny dla ży­cia może być je­den z księ­ży­ców Sa­turna, Ty­tan. Dzi­siaj wy­daje się, że Ty­tan jest zimny i mar­twy, a jego at­mos­fera to 94 pro­cent azotu, 6 pro­cent me­tanu i 0,1 pro­cent wo­doru.

Kło­po­tliwą i nie­roz­strzy­gniętą kwe­stią jest nie tylko to, czy słuszne są za­strze­że­nia zgło­szone pod­czas sym­po­zjum zor­ga­ni­zo­wa­nego przez Wi­star In­sti­tute w 1966 roku, ale – je­śli brać pod uwagę wy­niki ba­dań, któ­rymi obec­nie dys­po­nu­jemy – czy ist­nieją po­wody do opty­mi­zmu, co do za­sad­no­ści „ukie­run­ko­wa­nego przy­padku” jako wy­ja­śnie­nia po­wsta­nia ży­cia. Dla­czego nie spraw­dziły się na­sze ocze­ki­wa­nia do­ty­czące zna­le­zie­nia ży­cia naj­pierw na Księ­życu, po­tem na We­nus, Mar­sie, Jo­wi­szu, a te­raz na Sa­tur­nie i jego księ­życu, Ty­ta­nie?

Nie spo­sób za­prze­czyć, że przed­sta­wia­nie bio­ge­nezy w ka­te­go­riach „czy­stego przy­padku” opiera się wy­łącz­nie na wie­rze. Nur­tu­jąca nas obec­nie trud­ność po­lega na tym, że rów­nież zmo­dy­fi­ko­wana wer­sja tego sta­no­wi­ska w po­staci „ukie­run­ko­wa­nego przy­padku” nie ra­dzi so­bie zbyt do­brze. Mu­simy za­dać so­bie py­ta­nie, czy w na­szym ro­zu­mie­niu ewo­lu­cji che­micz­nej nie kryje się ja­kaś ułom­ność – ułom­ność na tak pod­sta­wo­wym po­zio­mie, że nie do obrony staje się za­równo teo­ria „czy­stego przy­padku” jak i teo­ria „kie­ro­wa­nego przy­padku”.

Taka ułom­ność do­ty­cząca ro­zu­mie­nia po­cząt­ków ży­cia nie musi wcale na­pa­wać pe­sy­mi­zmem. Fi­lo­zof na­uki He­inz R. Post w po­ucza­ją­cym ar­ty­kule wska­zuje, że może nas ona w rze­czy­wi­sto­ści do­pro­wa­dzić do no­wej, lep­szej teo­rii, je­śli tylko na­uczymy się roz­szy­fro­wy­wać pły­nące z niej wska­zówki. Post pi­sze:

Naj­lepsi ba­da­cze to ci, któ­rzy są mi­strzami w za­uwa­ża­niu pęk­nięć, ano­ma­lii w ist­nie­ją­cej struk­tu­rze sta­rej teo­rii – nie nie­zgod­no­ści z (no­wymi) da­nymi eks­pe­ry­men­tal­nymi, ale ano­ma­lii w ob­rę­bie sa­mej teo­rii. Te pęk­nię­cia są bar­dzo sil­nymi wska­zów­kami su­ge­ru­ją­cymi struk­turę no­wej teo­rii: wnio­sku­jemy nie­jako na­turę no­wej – trój­wy­mia­ro­wego zwie­rzę­cia z jego dwu­wy­mia­ro­wych śla­dów. To ślady no­wej teo­rii skry­wa­jące się w sta­rej teo­rii.

Tak więc na ra­zie twier­dzimy, że we wszyst­kich obec­nych teo­riach bio­ge­nezy ry­suje się ja­kieś pęk­nię­cie. Jego kon­tury na­kre­ślimy w głów­nej czę­ści książki, co, jak mamy na­dzieję, po­może nam le­piej zro­zu­mieć jego ge­nezę.

Re­kon­struk­cje spe­ku­la­tywne

Za­nim jed­nak do tego przej­dziemy, warto za­sta­no­wić się, jak ba­da­nia nad po­cho­dze­niem ży­cia mają się do na­uki. Bo prze­cież gdy po­wsta­wało ży­cie, nie było przy tym żad­nych ob­ser­wa­to­rów. Zda­niem nie­któ­rych dla­tego wła­śnie py­tań o jego po­czą­tek nie na­leży trak­to­wać jako upraw­nio­nych do­cie­kań na­uko­wych. Geo­rge Gay­lord Simp­son za­uwa­żył przy in­nej oka­zji, iż:

nie­od­łącz­nym ele­men­tem każ­dej ak­cep­to­wal­nej de­fi­ni­cji na­uki jest to, że twier­dzeń, któ­rych nie da się zwe­ry­fi­ko­wać ob­ser­wa­cyj­nie, nie spo­sób w rze­czy­wi­sto­ści uznać za mó­wiące O czym­kol­wiek – a przy­naj­mniej nie spo­sób uznać ich za na­ukę.

To przede wszyst­kim z po­wodu braku moż­li­wo­ści ob­ser­wa­cyj­nego po­twier­dze­nia teo­rii na­uka nie może do­star­czyć żad­nej EM­PI­RYCZ­NEJ wie­dzy o po­wsta­niu ży­cia i może je­dy­nie su­ge­ro­wać praw­do­po­dobne sce­na­riu­sze bę­dące próbą re­kon­struk­cji zda­rzeń, które do­pro­wa­dziły do jego po­ja­wie­nia się na Ziemi.

Siła nauk przy­rod­ni­czych leży w tym, że po­tra­fią wy­ja­śniać i prze­wi­dy­wać różne zja­wi­ska na pod­sta­wie ich ob­ser­wo­wal­nych i po­wta­rza­ją­cych się wy­stą­pień i zgod­nie ze zna­nymi pra­wami. Na­uka na­to­miast wy­jąt­kowo kiep­sko ra­dzi so­bie z ba­da­niem zda­rzeń wy­jąt­ko­wych i nie­po­wta­rzal­nych. Ko­men­tu­jąc to ogra­ni­cze­nie na­uki wpi­sane w jej istotę, w cza­so­pi­śmie „Na­ture” za­uwa­żono:

Ba­da­cze przed­sta­wia­jący hi­po­tezy do­ty­czące bio­ge­nezy nie mają siłą rze­czy moż­li­wo­ści opar­cia ich na so­lid­nym fun­da­men­cie, co w znacz­nym stop­niu wy­ja­śnia, dla­czego ta dzie­dzina na­uki jest tak czę­sto trak­to­wana z dużą po­dejrz­li­wo­ścią. To pro­wa­dzi do mno­że­nia się spe­ku­la­cji, by­wało że dość sza­lo­nych. Nie­które próby wy­ja­śnie­nia po­wsta­nia ży­cia na Ziemi, jak­kol­wiek po­my­słowe, miały wię­cej wspól­nego z fan­ta­zjami li­te­rac­kimi, a znacz­nie mniej z wnio­sko­wa­niem teo­re­tycz­nym, które można skon­fron­to­wać z do­wo­dami ob­ser­wa­cyj­nymi tego czy in­nego ro­dzaju.

Zga­dza się, na­tu­ra­li­styczne wy­ja­śnie­nia bio­ge­nezy opie­rają się na spe­ku­la­cji. Ale czy to od razu zna­czy, że ta­kie do­cie­ka­nia nie mają żad­nej mocy ani war­to­ści? Tę samą kry­tykę można od­nieść do każ­dej próby re­kon­struk­cji jed­no­ra­zo­wych zda­rzeń z prze­szło­ści. Nie po­wstrzy­muje to jed­nak Sco­tland Yardu ani FBI od wy­ko­rzy­sty­wa­nia, nie­jed­no­krot­nie ze spek­ta­ku­lar­nym po­wo­dze­niem, kry­mi­na­li­styki w celu usta­le­nia sprawcy ja­kie­goś prze­stęp­stwa, w któ­rym nic nie wy­daje się oczy­wi­ste. Plamy krwi i od­ci­ski pal­ców to dane śled­czych sta­no­wiące w są­dzie do­wody po­szla­kowe. Nie opo­wia­dają wła­snej hi­sto­rii, więc na­leży je do­pa­so­wać do ja­kie­goś spe­ku­la­tyw­nego, ale wia­ry­god­nego sce­na­riu­sza i zre­kon­stru­ować w ten spo­sób to, co zda­rzyło się w prze­szło­ści. Taki sce­na­riusz jest jed­nak tylko spe­ku­la­cją i bez względu na to, jak bar­dzo jest prze­ko­nu­jący, prawda kry­jąca się za pla­mami krwi i od­ci­skami pal­ców może być zu­peł­nie inna od tego, co twier­dzą śled­czy. Z tego po­wodu ile­kroć ława przy­się­głych uznaje ko­goś win­nym na pod­sta­wie po­szlak, nie można mó­wić o cał­ko­wi­tej pew­no­ści. Mimo to ława przy­się­głych i w ta­kich przy­pad­kach wy­ro­kuje o czy­jejś wi­nie i trzeba je­dy­nie, aby można jej było do­wieść po­nad wszelką wąt­pli­wość. W tym wła­śnie kryje się war­tość spe­ku­la­tyw­nej re­kon­struk­cji ja­kie­goś prze­szłego zda­rze­nia. Taki spe­ku­la­tywny sce­na­riusz może cza­sami skło­nić oskar­żo­nego do przy­zna­nia się do winy lub po­zwoli ujaw­nić no­wych świad­ków, jed­nak jego pod­sta­wowa war­tość po­lega na tym, że zręczny praw­nik po­trafi dzięki niemu prze­ko­nu­jąco przed­sta­wić całą sprawę ła­wie przy­się­głych, która musi ją osta­tecz­nie roz­strzy­gnąć.

Ba­da­nie ewo­lu­cji che­micz­nej jest ude­rza­jąco po­dobne do kry­mi­na­li­styki. Zgod­nie z tym, co głosi ak­tu­alizm, ży­cie po­ja­wiło się w wy­niku pro­ce­sów, które mo­żemy ob­ser­wo­wać także dzi­siaj i dla­tego liczni ba­da­cze in­for­mują nas o ob­ser­wa­cjach la­bo­ra­to­ryj­nych oraz eks­pe­ry­men­tach ma­ją­cych ich zda­niem sta­no­wić po­szlaki wspie­ra­jące na­tu­ra­li­styczny sce­na­riusz na­ro­dzin ży­cia. Na­wet je­śli przyj­mują oni, że wa­runki pa­nu­jące na wcze­snej Ziemi róż­niły się od dzi­siej­szych, za­kła­dają rów­no­cze­śnie iden­tycz­ność pro­ce­sów za­cho­dzą­cych w przy­ro­dzie. Zgod­nie z tą lo­giką, je­śli uda się nam od­two­rzyć ta­kie wa­runki la­bo­ra­to­ryj­nie, po­win­ni­śmy ocze­ki­wać po­ja­wie­nia się zmian, ja­kie za­szły wów­czas. Na tym opie­rają się SY­MU­LA­CJE PRE­BIO­TYCZNE opi­sy­wane w li­te­ra­tu­rze na­uko­wej do­ty­czą­cej ewo­lu­cji che­micz­nej.

„W tym za­ło­że­niu przyj­muje się mil­cząco wy­móg, iż w cza­sie po­wsta­wa­nia ży­cia nie »wkro­czył w przy­rodę« ża­den nad­przy­ro­dzony byt spraw­czy, by ode­grać w tam­tej chwili klu­czową rolę, a na­stęp­nie wy­co­fać się z hi­sto­rii”. (Prawdę mó­wiąc, to za­ło­że­nie wy­maga je­dy­nie przy­ję­cia tego, że w cza­sie po­wsta­nia ży­cia lub od chwili jego na­ro­dzin nie do­szło do ja­kiejś in­te­li­gent­nej – ce­lo­wej – in­ter­wen­cji lub ma­ni­pu­la­cji w od­nie­sie­niu do dzia­ła­nia sił przy­rody. Twórcy teo­rii ewo­lu­cji che­micz­nej uznają jej spe­ku­la­tywny cha­rak­ter, przed­sta­wiają jed­nak rów­no­cze­śnie bar­dzo praw­do­po­dobny sce­na­riusz po­wsta­nia ży­cia. Zga­dzamy się, że próby ta­kich re­kon­struk­cji mają war­tość na­ukową i nie na­leży ich z góry od­rzu­cać.

Co wię­cej, nie ma więk­szego zna­cze­nia, co przyj­miemy za ŹRÓ­DŁO na­szych po­cząt­ko­wych za­ło­żeń. Mamy pełne prawo wy­wo­dzić na­sze przy­pusz­cze­nia do­ty­czące wa­run­ków pa­nu­ją­cych na wcze­snej Ziemi z wnio­sko­wa­nia re­tro­spek­tyw­nego wy­cho­dzą­cego od wa­run­ków obec­nych, z in­tu­icji czy na­wet z ja­kiejś świę­tej księgi. Kry­te­rium na­uko­wo­ści jest je­dy­nie to, czy ten spe­ku­la­tywny sce­na­riusz od­po­wiada do­stęp­nym nam da­nym i czy jest wia­ry­godny. W tym miej­scu na­leży się pewne wy­ja­śnie­nie. Zgod­nie ze znaną pop­pe­row­ską de­fi­ni­cją teo­rię uznaje się za na­ukową, je­śli można ją zwe­ry­fi­ko­wać eks­pe­ry­men­tal­nie, od­wo­łu­jąc się do ob­ser­wo­wal­nych i po­wta­rzal­nych zja­wisk. Na tej pod­sta­wie teo­ria względ­no­ści, teo­ria ato­mowa, teo­ria kwan­towa, teo­ria mó­wiąca, że nie­które cho­roby są wy­wo­ły­wane przez za­razki, zo­stały uznane za na­ukowe. Po­nie­waż wszyst­kie te teo­rie wy­pra­co­wane przez na­ukę zaj­mują się róż­nymi aspek­tami DZIA­ŁA­NIA Wszech­świata, mo­żemy je na­zwać teo­riami ope­ra­cyj­nymi na­uki. I dla­tego chcemy pod­kre­ślić w tym miej­scu róż­nicę mię­dzy teo­riami ope­ra­cyj­nymi a teo­riami do­ty­czą­cymi po­cho­dze­nia cze­goś, na przy­kład po­cho­dze­nia ży­cia. Co prawda, na pod­sta­wie da­nych ze­bra­nych w eks­pe­ry­men­tach la­bo­ra­to­ryj­nych mo­żemy te­sto­wać różne spe­ku­la­tywne sce­na­riu­sze po­wsta­nia ży­cia, nie jest jed­nak moż­liwe prze­te­sto­wa­nie tych mo­deli w od­nie­sie­niu do rze­czy­wi­stego zda­rze­nia, o któ­rym tu mowa. Ta­kie sce­na­riu­sze mu­szą więc po­zo­stać na za­wsze spe­ku­la­cjami, a nie wie­dzą. Nie ma po pro­stu spo­sobu na to, by do­wie­dzieć się, czy wy­niki tych eks­pe­ry­men­tów mó­wią co­kol­wiek o tym, jak po­wstało ży­cie. W sen­sie ści­słym te spe­ku­la­tywne re­kon­struk­cje nie są fal­sy­fi­ko­walne i mogą być je­dy­nie oce­nione jako praw­do­po­dobne lub nie­praw­do­po­dobne. W rze­czy­wi­sto­ści jed­nak, po­dob­nie jak w przy­padku spe­ku­la­tyw­nych sce­na­riu­szy przed­sta­wia­nych w sali są­do­wej, brak moż­li­wo­ści uzna­nia sce­na­riu­sza za nie­wia­ry­godny wspiera jego wia­ry­god­ność i zwięk­sza moż­li­wość tego, że re­kon­struk­cja ma au­ten­tyczną war­tość wy­ja­śnia­jącą i jest praw­dziwa.

Książka ta jest w du­żej mie­rze po­świę­cona oce­nie spe­ku­la­tyw­nych sce­na­riu­szy ewo­lu­cji che­micz­nej w świe­tle obec­nych, istot­nych dla niej da­nych. Roz­dział drugi to krótki opis hi­sto­rii i sta­tusu teo­rii ewo­lu­cji che­micz­nej. W roz­dziale trze­cim do­ko­namy prze­glądu re­pre­zen­ta­tyw­nych eks­pe­ry­men­tów sy­mu­lu­ją­cych zda­rze­nia che­miczne na po­zio­mie mo­no­meru. Roz­dział czwarty roz­po­czyna główną część książki bę­dącą kry­tyką ist­nie­ją­cych teo­rii ewo­lu­cji che­micz­nej.

Na­szym zda­niem teo­rie ewo­lu­cji che­micz­nej ma­jące wy­ja­śnić po­czą­tek ży­cia prze­cho­dzą obec­nie kry­zys. Czy­tel­nik zro­zu­mie, dla­czego tak twier­dzimy, po lek­tu­rze ca­łej książki. Ale ostrze­gamy! Na­wet je­śli na­sze twier­dze­nia są choćby tylko czę­ściowo słuszne, ozna­cza to, że teo­rie ewo­lu­cji che­micz­nej czeka kilka zna­czą­cych zmian. A je­śli okaże się, że mamy ra­cję w znacz­nym stop­niu, wów­czas... Na ra­zie jed­nak zaj­mijmy się te­ma­tem, który in­te­re­suje nas w pierw­szej ko­lej­no­ści.

------------------------------------------------------------------------

Za­pra­szamy do za­kupu peł­nej wer­sji książki

------------------------------------------------------------------------Do­tych­czas w se­rii uka­zały się:

Jo­na­than Wells

Ikony ewo­lu­cji.

Na­uka czy mit?

Phil­lip E. John­son

Dar­win przed są­dem

Mi­chael J. Behe

Czarna skrzynka Dar­wina.

Bio­che­miczne wy­zwa­nie dla ewo­lu­cjo­ni­zmu

Mi­chael J. Behe

Gra­nica ewo­lu­cji.

W po­szu­ki­wa­niu ogra­ni­czeń dar­wi­ni­zmu

Jo­na­than Wells

Zom­bie-na­uka.

Jesz­cze wię­cej ikon ewo­lu­cji

Gu­il­lermo Gon­za­les

Jay W. Ri­chards

Wy­jąt­kowa pla­neta.

Dla­czego na­sze po­ło­że­nie w ko­smo­sie umoż­li­wia od­kry­cia na­ukowe

Wil­liam A. Demb­ski

Wnio­sko­wa­nie o pro­jek­cie.

Wy­klu­cze­nie przy­padku me­todą ma­łych praw­do­po­do­bieństw

Mi­chael Den­ton

Kry­zys teo­rii ewo­lu­cji

Do­uglas Axe

Nie­pod­wa­żalne.

Jak bio­lo­gia po­twier­dza na­szą in­tu­icję, że ży­cie jest za­pro­jek­to­wane

Mi­chael Den­ton

Teo­ria ewo­lu­cji.

Kry­zysu ciąg dal­szy

Ste­phen C. Meyer

Pod­pis w ko­mórce.

DNA i świa­dec­twa in­te­li­gent­nego pro­jektu

Ste­phen C. Meyer

Wąt­pli­wość Dar­wina.

Kam­bryj­ska eks­plo­zja ży­cia jako świa­dec­two in­te­li­gent­nego pro­jektu

Wil­liam A. Demb­ski

Nic za darmo.

Dla­czego przy­czyną wy­spe­cy­fi­ko­wa­nej zło­żo­no­ści musi być in­te­li­gen­cja

Jo­na­than Wells

Mit śmie­cio­wego DNA

Gra­nville Se­well

Na po­czątku

Eseje o teo­rii in­te­li­gent­nego pro­jektu

Mi­chael J. Behe

De­wo­lu­cja

Od­kry­cia na­ukowe do­ty­czące DNA wy­zwa­niem dla dar­wi­ni­zmu

Pod re­dak­cją
Da­vida Klin­ghof­fera

Kon­tro­wer­syjny pod­pis

Od­po­wiedź na kry­tykę książki Pod­pis w ko­mórce

Mar­cos Eber­lin

Da­le­ko­wzrocz­ność

Jak bio­che­mia uka­zuje plan i ce­lo­wość ży­cia

Mi­chael J. Den­ton

Prze­zna­cze­nie na­tury

Co prawa bio­lo­gii mó­wią o na­szym miej­scu we Wszech­świe­cie

Eric Cas­sell

Al­go­rytmy zwie­rząt

Ewo­lu­cja a ta­jem­nica za­dzi­wia­ją­cych in­stynk­tów

Mi­chael J. Behe

Pu­łapka na Dar­wina

Mi­chael J. Behe od­po­wiada kry­ty­kom

Pod re­dak­cją
Da­vida Klin­ghof­fera

Spór o Wąt­pli­wość Dar­wina
Kon­tro­wer­sja na­ukowa, któ­rej nie spo­sób za­prze­czyć