Hnutí Hare Krišna Česká republika

„Před čtyřiceti lety se zdálo, že největší tajemství, které se kdy vědci pokoušeli odhalit – počátek života – je prakticky vyřešeno, a to jedním jednoduchým experimentem.“ Tak začíná přehled teorií o původu života, uveřejněný ve „Scientific american“ (John Horgan, „In the beginning…“, únor 1991). Jak takový experiment vypadá? Stanley Miller, absolvent chicagské univerzity, uváděl elektrické jiskry do směsi methanu, amoniaku, vodíku a vody uzavřené v láhvi. Výsledkem byla směs obsahující aminokyseliny – stavební kameny proteinů, nalézajících se v živých organizmech.

Millerovi připadalo, že od této „prvotní polévky vody a biomolekul“ je k prvním živým organizmům již jen pár nevyhnutelných evolučních kroků, a studentům na všech školách bylo předkládáno, že věda již vysvětlila původ života. Mnoho studentů je dodnes přesvědčeno o tom, že ve zkumavce byl syntetizován život. Naneštěstí však, jak zdůrazňuje článek v časopise „Scientific american“ jsou vědci od pochopení počátků života daleko.

Někteří vědci namítají, že prvotní podmínky na zemi by byly k vytvoření aminokyselin nepříznivé. Millerova teorie vyžaduje redukující atmosféru bohatou na plyny s vodíkovým základem, jako je např. Methan a amoniak. Ale prvotní atmosféra podle nich obsahovala převážně dusík a oxid uhličitý, což znamená, že v tomto případě by nebylo výchozích látek pro tvorbu aminokyselin a jiných malých biologických molekul. Ve skutečnosti se mohou vědci jenom dohadovat, jaké podmínky byly na zemi před několika miliardami let, a mohou nebo naopak nemusí Millerovu teorii podporovat. v zájmu argumentu předpokládejme, že aminokyseliny se na prvotní zemi vytvořily. Dále předpokládejme, že se smísily s ostatními jednoduchými biologickými molekulami, aniž by se přirozeně zničily či rozptýlily. Pak ovšem nastává problém: ačkoli mohou pravidla tvoření chemických vazeb umožnit vznik jednoduchých biologických molekul, nezaručují, že vzniknou vyšší formy organizace, které se nacházejí v živých organizmech.

To můžeme ilustrovat jednoduchým příkladem. Všichni známe příběh o opici, která náhodně ťuká na klávesy psacího stroje a napíše Shakespearovu hru. Opice, která buší do kláves zcela náhodně, nemůže vytvořit ani anglické slovo (mimo krátkých jako je např. „is“ nebo „at“). Výkon opice však můžeme zlepšit zavedením jednoduchého pravidla.

Nyní si jej popišme. Napíše-li opice „th“, pak nechť další písmeno je z hlediska anglické slovní zásoby smysluplné. Může to tedy být např. „e“, čímž vytvoří „the“, nebo „r“, neboť to se objevuje ve slově „throw“. Nemůže to však být „q“ nebo „x“, jelikož „thq“ ani „thx“ se v anglických slovech nenachází. Takto opice náhodně vybere písmeno, které by v angličtině mohlo následovat po dvou předcházejících písmenech. Další součástí našeho pravidla je: čím častěji se v angličtině písmeno po dvou již napsaných objevuje, tím častěji nechť je opice vybírá. Příkladem je „e“, které následuje „th“ častěji než „r“, takže po napsání „th“ opice spíše než „r“ vybere „e“. (Opici také umožníme vybírat mezery, čárky a tečky spolu s ostatními písmeny abecedy.) Toto pravidlo můžeme považovat za jakousi imitaci chemických vazeb. „E“ nebo „r“ se může k “th“ vázat, ale ne už „q“ nebo „x“. Psaní vět podle tohoto pravidla je jako tvoření molekul v prvotní polévce podle pravidel chemických vazeb.

Na základě svého článku o védské astronomii, který jsem zpracoval na počítači, jsem sestavil tabulku dovolených kombinací ze tří písmen (písmenkové triplety). Pak jsem počítač naprogramoval tak, aby generoval sekvence písmen podle výsledného pravidla. Tyto sekvence písmen nazývám „věty“, ačkoli nemají správnou interpunkci. Uvedu příklad takové věty: „To the local thers an ut once scorpith ese, ar and astar. The ma, wers a godern the sky srittailis othicein volumn of the onsmilky way, thears.“ Evolucionisté, pozor – toto vypadá slibně! Počítačová opice vytvořila mnoho anglických slov, a z nich vytvořená věta dokonce ukazuje jakýsi slabý náznak smyslu. Někdo si může představovat, že v několika málo evolučních krocích začne počítač vytvářet hluboké myšlenky s bezvadnou gramatikou. Když si však přečteme několik následně vytvořených stránek, nenajdeme naneštěstí žádnou známku vývoje komplexního řádu. Najdeme krátká anglická slova, která se často pojí s astronomií, neboť pravidla pro spojování písmen jsou odvozena z článku o astronomii, ale není zde žádné známky komplexnějšího řádu nutného k vyjadřování myšlenek. V pravidle pro spojování prostě není informace pro tyto komplexní struktury.

Biochemie nás staví před podobný problém. Podle pravidel tvoření chemické vazby budou atomy vodíku, kyslíku, uhlíku a dusíku za vhodných podmínek tvořit aminokyseliny a podobné sloučeniny, ale tato pravidla nás nemohou dovést k vytvoření vysoce komplexních struktur, které se nacházejí i v těch nejjednodušších žijících buňkách. Samozřejmě, že naše pravidla pro generování vět neberou do úvahy darwinistickou evoluci, tj. Mutace a přirozený výběr, kterýžto proces považuje mnoho vědců ve vývoji komplexního řádu za podstatný. Z tohoto důvodu může někdo říci, že není žádným překvapením, když naše jednoduchá pravidla nemohou žádný řád produkovat.

Ale jednoduché tvoření molekul pomocí chemických vazeb v “prvotní polévce“ Darwinovu evoluci také nezahrnuje. Darwinova evoluce totiž vyžaduje sebereprodukující systém molekul. Vysvětlení vzniku prvního takového sebereprodukujícího systému je ve skutečnosti jedním z hlavních úkolů teorií o původu života. V živých organizmech je sebereprodukce vysoce komplexní proces probíhající za účasti proteinů, deoxyribonukleové kyseliny (DNA) a ribonukleové kyseliny (RNA). Jestliže Darwinova evoluce neplatí do doby, dokud takové komplexní systémy nefungují, pak vědcům nezbývá než vysvětlit, jak tyto komplexní systémy vznikly. Jediná možnost je předpokládat, že první sebereprodukující systém byl mnohem jednodušší, než nejjednodušší dnešní živé buňky. Vždyť pokud by se nějakým způsobem mohla za vhodných podmínek sebereprodukovat jedna molekula, pak by se snad mohla nějakým způsobem dále vyvíjet, spojovat se s ostatními molekulami a případně dát vznik v současnosti existujícím druhům organizmů.

Model RNA

Jeden z nejoblíbenějších scénářů sebereprodukce molekul byl tzv. „svět RNA“. Jeho ideou byla schopnost molekuly RNA katalyzovat vlastní replikaci, tedy schopnost vývoje darwinistickým způsobem. Bylo ukázáno, že molekuly RNA se mohou chovat jako enzymy působící na jiné molekuly RNA. Manfred Eigen z německého Institutu Maxe Plancka předvedl, že molekuly RNA, které se reprodukují vlivem moderních buněčných enzymů, mohou podstoupit proces darwinistické evoluce. Ale model „Světa RNA“ má své problémy. Jedním z nich je nepravděpodobnost vytvoření RNA na prebiotické prvotní Zemi. Další je, že RNA se nemůže efektivně replikovat, a to ani v laboratoři, bez značné pomoci vědců. (RNA např. Potřebuje extrémně čisté prostředí, kterého lze dosáhnout pouze v laboratoři, v žádném případě ve volné přírodě.)

Ale i přes to všechno předpokládejme, že sebereprodukující molekula (která může či nemusí být RNA), na prvotní zemi vznikla. Co můžeme očekávat, že se z ní vytvoří? Abychom do problému trochu pronikli, zavedl jsem evoluci do modelu počítačové opice. Darwinova evoluce spočívá na ideji přežití nejschopnějšího neboli na přirozeném výběru. Definoval jsem tedy zdatnost opicí generované „věty“ jako počet písmenných tripletů věty, které se nacházejí též v angličtině. Má-li věta triplety jako „the“ nebo „ing“ velmi časté, pak je její způsobilost značná. Má-li jich naopak málo, není příliš „zdatná“. Nahradíme-li nepříliš časté nebo neexistující triplety (jako například „inz“) běžnými (jako „ing“), pak zvýšíme „zdatnost věty“. Čím více se věta podobá anglické větě, tím je nutně zdatnější.

K simulaci průběhu evoluce v populaci dvaceti opicí generujících věty jsem použil přežití nejzdatnější věty. „Narození věty“ znamená přidání kopie jedné věty, která se od svého originálu může o jedno písmeno lišit. Kopie je tedy potomkem, a jedno odlišné písmeno je mutace. Čas jsem rozdělil na generace. Během každé generace zrodila každá z deseti nejzdatnějších vět populace deset potomků. Současně jsem krutě zabil deset nejméně zdatných vět, takže zdatné věty se rozmnožily na úkor méně zdatných. Takto probíhalo přežití nejzdatnějších. Začal jsem s populací dvaceti kopií věty „godern the sky srittailis othicein volumn of the onsmilky way“ vygenerované pravidly pro spojování písmen. Následuje přehled změn, které prodělávala nejzdatnější věta v intervalech 200 generací:

godern the sky srittailis othicein volumn of the onsmilky way,
zodur, the sky mriquat isuothyzet, volum, of the oesmilky way,
zodur, the sky wriqua, isuothyzed, volums of the oesmilky way,
zodur, the sky wriqua, invothyzed, volums of the oesmilky way,
zodur, the lky wriqua, unvothyzed, volums of the theboesmilky way,
zodur, the lky wriqua, anvothyzed, volums of the theboesmilky way.

Vidíme, že věta se vskutku rozvíjí, ale nikoli do něčeho smysluplného. Tento proces evoluce není jednoduše schopen generovat komplexní struktury užívané angličtiny.

Přijmeme-li existenci sebereplikujících molekul na prvotní zemi, kam potom směřuje jejich evoluce? Určitě ne k nějakému smysluplnému cíli. Takové molekuly by se skutečně mohly vyvinout a mohly by být molekulárně „zdatnější“, ale není důvodu si myslet, že se z nich vyvinou živé buňky. Molekulární zdatnost znamená sílu vazeb držících molekulu pohromadě a snadnost katalýzy vlastní replikace. Tento druh zdatnosti se Darwinovou evolucí může zvyšovat. Ale to není důvod pro tvrzení, že se takovou evolucí vyvine něco jiného než modifikované sebereplikující molekuly stejného typu. Není důvod předpokládat, že sebereprodukující molekuly dají kdy vzniknout něčemu úplně jinému jako je např. Propracovaný systém reprodukčního mechanizmu, který je založen na DNA, RNA, enzymech a známém genetickém kódu.

Záměr, který sleduji při předkládání těchto příkladů ze sekvencí písmen, není tvrdit, že něco o původu života dokazují. Spíše se snažím ilustrovat některé z překážek, kterým čelí různé teorie o vzniku života. O těchto obtížích můžeme hovořit čistě v chemických pojmech a takové diskuze jsou tedy nutně technické.

Zde jsou opět ony dvě obtíže, které jsme diskutovali: 1) Přirozená pravidla pro tvoření vazeb mezi atomy mohou za zvláštních okolností vytvořit jednoduché biologické molekuly (jako ukazuje Millerův experiment), ale nemohou dopomoci ke vzniku komplexních struktur potřebných pro vývoj a reprodukci organizmů. 2) Pokud by nějaké hypotetické molekuly byly schopny začít vlastní replikaci, mohly by se vyvíjet darwinistickým přirozeným výběrem a náhodnou variací. Ale nikdo ještě nepředložil žádný solidní důvod k předpokladu, že by se z nich vyvinulo něco více než lepší sebereplikující molekuly. A mimoto nebylo ukázáno, že by mohla nastat prebiotická molekulární sebereplikace. Po více jak padesáti letech od Millerova slavného experimentu přišli vědci s mnoha komplikovanými teoriemi o možném původu života, ale přitom nedokázali překonat tyto a další fundamentální překážky. Samotný Miller má tendenci marné spekulace teoretiků zamítat. Tvrdí, že výzkum počátku života potřebuje dobré experimenty, které by počátek života skutečně demonstrovaly. Ale navrhnout takové experimenty není vůbec jednoduché. Sám Miller říká: „Denně přijdu na tucet myšlenek,“ pak chvilku uvažuje, „a z toho jich obvykle dvanáct zavrhnu.“ (Scientific american, únor 1991).