Tiskane izdaje
Kako je nastalo življenje? Se je to zgodilo v trenutku pred približno 3,7 milijarde let, ko se je v prvobitnem oceanu v kemijski mešanici sestavilo nekaj preprostih aminokislin v tako kombinacijo, da so postale prvi gradniki novega stanja, stanja življenja? Znanstveniki si že nekaj desetletij prizadevajo, da bi razkrili ta trenutek. A kot kažejo najnovejša dognanja, do zdaj niso bili na pravi poti.
Do zdaj so definirali življenje oziroma živo bitje po tem, ali je prisotna DNK. Po najnovejših dognanjih, objavljenih v decembrski številki revije Journal of the Royal Society Interface, pa je bolj kot prisotnost DNK za življenje odločilna sposobnost obdelovanja informacij.
Po prepričanju avtorjev bi se morali znanstveniki osredotočiti predvsem na proučevanje ključnih razlik v načinu, kako živa bitja shranjujejo in obdelujejo informacije. »V prizadevanju, da bi znali pojasniti, kako je nastalo življenje, smo se preveč usmerili le na kemijo – kot da bi bil nastanek življenja enak peki kruha: z receptom, ki navaja potrebne sestavine in postopke obdelave,« opozarja eden od soavtorjev članka Paul Davies, teoretični fizik in astrobiolog na Arizonski državni univerzi. Po njegovem mnenju tak pristop ne more zajeti bistva, ki predstavlja življenje.
Kaj ga lahko zajame? Kot pojasnjujejo avtorji v svojem članku, se živi sistemi odlikujejo – in razlikujejo od ostalih sistemov – z dvosmernim tokom informacij. Od spodaj navzgor, na primer, potekajo informacije od molekul do celic in do celega bitja, od zgoraj navzdol pa gre za tok informacij v obratni smeri.
Desetletja so znanstveniki poskušali poustvariti prvobitne dogodke, ki so privedli do pojava življenja na našem planetu, predvsem z uporabo kemije. V slovitih Miller-Ureyevih eksperimentih iz leta 1953 so znanstveniki z električnim nabojem v prvobitni mešanici kemikalij, podobni tisti, ki naj bi sestavljala zgodnje oceane na našem planetu, sprožili nastanek nekaj preprostih aminokislin, najbolj začetnih gradnikov življenja.
A v več kot pol stoletja po teh eksperimentih v razumevanju nastanka življenja niso kaj prida napredovali. Danes na primer še vedno ne vemo, kako so se lahko preproste aminokisline preoblikovale najprej v preprosta in nato zapletena živa bitja. Deloma tega ne vemo zato, ker pravzaprav še vedno nimamo zares dobre definicije, kaj je življenje, pojasnjuje soavtorica omenjenega članka, astrobiologinja Sara Walker z Arizonske državne univerze.
»Do zdaj smo življenje na Zemlji vedno definirali s prisotnostjo DNK v organizmu. Nimamo pa trdne matematične formule.« Kaj je narobe z uporabo te kemijske definicije življenja? Predvsem dejstvo, da sklicevanje na nujnost prisotnosti DNK utegne omejiti iskanje življenja na drugih planetih, utegne pa tudi napačno vključevati nežive sisteme, na primer epruvete s samopodvajajočo se DNK.
Walkerjeva skupina pa je zdaj ustvarila preprost matematični model, s katerim naj bi ujeli ta prehod od neživega stanja v živo bitje. Kot pojasnjujejo raziskovalci, se vsa živa bitja odlikujejo z lastnostjo, ki je neživi objekti nimajo, in sicer z dvosmernim tokom informacij. Ko se, na primer, po pomoti dotaknemo vročega štedilnika, molekule v naši roki zaznajo vročino in pošljejo to informacijo v možgane, možgani pa nato naročijo molekulam v roki, naj se roka umakne. Tak dvosmerni tok informacij obvladuje obnašanje preprostih in zapletenih življenjskih oblik, od najmanjše bakterije do kita grbavca. Pri neživih sistemih tega dvosmernega toka ni: če položite na vroč štedilnik piškot, se bo morda začel žgati, nikakor pa ne bo reagiral tako, da bi se vročini izognil.
Predlagani novi model za razkritje izvora življenja je še v povojih in ni sposoben usmeriti naše pozornosti k novim molekulam, ki bi utegnile spočeti življenje na drugih planetih. Vendar pa postavlja v ospredje obnašanje, ki ga sistem mora imeti, da bi ga lahko razglasili za živega. Gre torej le za manifest, meni Paul Davies, za poziv, po katerem moramo spreobrniti naše iskanje izvora življenja, ga redefinirati in ga obravnavati z nove perspektive.
Gotovo nam bodo pri tem v pomoč računalniki. Toda pozor: utegne se zgoditi, da bi ti pomočniki lahko pri sebi odkrili lastnost, ki je po tej novi definiciji značilna za življenje.
Druga lastnost živih bitij je namreč prav dejstvo, da imajo v sebi različne lokacije za shranjevanje in za branje informacij. Na primer, abeceda črk v DNK prenaša navodila za življenje, drugi del celice, ribosom, pa prevaja ta navodila v akcije znotraj celice. Po tej definiciji pa bi tudi računalniki, ki shranjujejo informacije na trdem disku, berejo pa jih z osrednjo procesorsko enoto, lahko imeli to lastnost življenja – vendar pa to še ne bi pomenilo, da so živi.
Iskanje izvora življenja torej utegne imeti pred seboj še dolgo pot, polno presenečenj.
