Problemet med livets oprindelse

DEN MEST POPULÆRE MENING

Hvad vi vil forklare i dette afsnit, er ikke den eneste hypotese foreslået af den videnskabelige verden, men det er langt den mest accepterede og udbredte; i de talrige skoletekster, som jeg har lært at kende, Derefter, det er den eneste præsenterede og, kan du sige, det er en konstant følgesvend med darwinismen: af disse grunde vil vores kritik og vores opmærksomhed fokusere på det. Denne opfattelse af livets oprindelse omtales generelt ikke med et specifikt navn, vi vil ringe til hende “abiogenese og brodo primordiale”, for at angive dets mest fremtrædende egenskaber.

Den måde, det normalt beskrives på, og den tillid, man normalt har til videnskabelige bøger, det gør de for mange (selv blandt lærere) det er ikke en hypotese, men en sandhed nu mere eller mindre bevist. Det bliver nødvendigt, Derfor, prøv at præsentere det objektivt, for at se, hvor det understøttes af erfaring, i hvad det stadig er en simpel hypotese og i hvad der ellers står i kontrast til de tilgængelige videnskabelige data.

Efter dette videnskabelige arbejde, vi vil passere (i næste kapitel) til et eller andet kulturelt aspekt forbundet med selve teorien.

De fire udsagn oplister vi umiddelbart nedenfor, udgør grundlaget for abiogenese fra ursuppe (det fra nu af, hvor det ikke er nødvendigt, vi vil blot henvise til det som abiogenese). Deres kritiske undersøgelse udgør den grundlæggende oversigt over den resterende del af dette kapitel.

Erklæring nr. 1. Atmosfæren på den primitive jord, i begyndelsen af ​​sin afkøling, den var anderledes end den nuværende; især var den rig på brint (H2), vand (H2O), metan (CH4) og ammoniak (NH3), mens han var fraværende, eller næsten, molekylær oxygen (O2).

Erklæring nr. 2. De elektriske udladninger af stormene, der opstod, solstråler og meget mere, har resulteret i dannelsen af ​​forskellige organiske forbindelser, herunder aminosyrer (jeg “mursten” af celler). Disse organiske forbindelser blev transporteret med regn ud i havene, hvor de akkumulerede, også på grund af, at der ikke var fri ilt (O2) i stand til at rive dem ned.

Erklæring nr. 3. I denne såkaldte “urbouillon” (o “ursuppe”), blandt de mange molekyler, der er dannet, der har været noget lignende, hvis ikke det samme, alle proteiner, til nukleinsyrer og andre stoffer, der udgør nuværende celler.

Erklæring nr. 4. Et eller andet sted, tilfældigt, de rigtige molekyler blev fundet og aggregeret, egnet til at danne en enklere begyndelsescelle end den vi kender. Fra denne indledende celle, ved evolution, nutidens celler blev først afledt og derefter, fra disse, alle andre levende ting.

Nogle tilhængere af abiogenese foreslår de forskellige faser af processen med sikkerhed, andre alternative udtryk som dette “vores er kun en hypotese”, med andre kontrasterende, hvor de udviser en mere eller mindre accentueret sikkerhed, efterlader den opmærksomme læser forvirret, hvortil det er vanskeligt at opsummere disse forfatteres tanker. Atter andre, Til sidst, mens de viser sympati for abiogenese, de præsenterer fakta ærligt og sammenhængende, åbenlyst erklære de stadig uløste problemer og teoriens grænser. F. Crick, en af ​​de to opdagere af DNA's struktur og nobelprisvinder 1962, tilhører denne kategori af videnskabeligt korrekte mennesker, som forstår at skelne eksperimentelle data fra deres egne fortolkende og filosofiske valg. I bogen med titlen “Livets oprindelse” han virker meget afbalanceret. selvom det er til sidst (pp. 149-153), videnskabeligt sprog tilsidesat, giver luft til hans kulturelle tilbøjelighed, at indramme abiogenese i en vision af verden, som vi føler, vi er helt uenige om.

Selv Dyson trods nogle alt for optimistiske udtryk, viser tydeligt de store videnskabelige grænser for abiogenese, på trods af at han er en varm tilhænger. Kapitlet er også afbalanceret. XIII, om livets oprindelse, af værket af G. Montalenti, “Udvikling”.

Con Crick, på trods af at de tilhørte modsatrettede kulturelle fronter og forankrede hypoteser i klar opposition, når det kommer til at definere, hvad videnskaben siger, vi er grundlæggende enige: og vi håber, at denne videnskabelige harmoni også kan opnås med mange italienere, der er kulturelt tilpasset på andre fronter end vores..

Crick, på trods af at have sin egen særlige vision om livets oprindelse, det fastholder i det væsentlige tilgangen fra de abiogenister, som vi har afsløret. I sidste ende, Ja, han accepterer, at livet kan være opstået på jorden fra ursuppe, selvom han mener, at det er mere sandsynligt, at den proces fandt sted tidligere på en anden planet, hvorfra højt udviklede intelligente væsener så ville sende os de bakterier, der befrugtede den oprindelige jordsuppe. E’ tilbøjelig til at flytte fænomenet et andet sted hen, men de fire grundlæggende udsagn om abiogenese deles fuldt ud af ham.

Det er der en del, der, lytter til vores anti-evolutionistiske argumenter, de betragter os (som minimum) blændet af særlige ekstravidenskabelige fordomme. Til sådanne mennesker anbefaler vi varmt Cricks bog (og også Dysons): når disse to forfattere afslører grænserne og problemerne ved abiogenese, det vil være vanskeligt at fremsætte de samme anklager mod ham, som nogle gange fremsættes mod os.

DEN PRIMITIVE ATMOSFÆRE

Den nuværende atmosfære, under 10.000 meter høj, Det har en næsten konstant sammensætning og består hovedsageligt af nitrogen, (om 78% af tør luft) og oxygen (om 21% af tør luft). Vanddamp er til stede i varierende mængder og kuldioxid, selvom det er meget vigtigt, det er i lav procentdel (0,03%).

Denne atmosfære kan ikke producere organiske forbindelser (kulstofbaseret) nødvendige for at udgøre levende væsener, og selv om der blev dannet en lille mængde, tilstedeværelsen af ​​ilt ville forbruge dem, med en proces, der ligner det, der sker i et komfur, omend langsommere.

De, der tror på abiogenese, må derfor forudsætte en sammensætning af den primitive atmosfære, der er anderledes end den nuværende, altså rig på brint, metan, ammoniak og meget iltfattig: men at den primitive atmosfære netop var sådan, det er en antagelse eller et bevist faktum?

Sådan udtrykker han sig Crick:

“Man troede engang, at Jordens oprindelige atmosfære var meget anderledes end nutidens atmosfære. Da brint er det klart mest udbredte grundstof i universet, det var naturligt at tro, at den dominerede i den oprindelige atmosfære … For nylig, Imidlertid, disse ideer er blevet sat i tvivl. Brint er så let, at Jordens tyngdekraft ikke er nok til at holde det, og det har en tendens til at flygte ud i rummet … Det er nu nærliggende at tro, at meget af det tilstedeværende brint i begyndelsen undslap så hurtigt, at det aldrig var et fremherskende element i atmosfæren. … I dag hedder det, at, baseret på eksperimentelle data opnået ved at tage et gennemsnit af alle tilgængelige sten af ​​en vis alder, fortidens atmosfære var ikke meget anderledes end nutiden“.

Der er fortsat tvivl om, hvordan atmosfæren var, før de ældste kendte klipper blev dannet, men, siger Crick igen, “Det er svært at nå pålidelige konklusioner om dette spørgsmål. Selv temperaturen på urjorden er usikker”.

Derfor er det ikke sammensætningen af ​​den primitive atmosfære, der gør det muligt, at abiogenese rent faktisk fandt sted, men tværtimod, det er troen på abiogenese, der antyder en særlig primitiv atmosfære. Ofte afklarer abiogenese's ekspositorer ikke dette punkt og bruger som bevis, hvad der faktisk er en antagelse, ikke bare ubevist, men som står i kontrast til de data, der er tilgængelige indtil videre.

 

KOMPLEKSITET AF CELLEN OG DENS KOMPONENTER

Cellen: en ufattelig kompleksitet

Hvem beskriver den spontane dannelse af celler, som er den mest basale livsform, gør ofte ikke klart deres ekstreme kompleksitet og det faktum, at den enkleste livsform er den mest komplicerede mekanisme, man kender.

Virus kan frembringes som simplere levende ting end cellen, men de kan kun leve inde i cellen, uden for det er de ude af stand til at udføre nogen funktion. E’ i cellen, derfor, at det fænomen, vi kalder liv, finder sted.

Nogle celler er defineret “enklere” (bakterier og blågrønalger), fordi de mangler bestemte strukturer, men disse celler udfører de samme funktioner som de andre definerede “mere kompleks”, og med de samme kemiske procedurer. Eller rettere sagt bakterier, som helhed, de formår at gøre mange ting, som andre ikke kan: de lever i næsten kogende vand, i isen, i oliebrønde, i atomreaktorer (det vil sige i nærværelse af dødelig radioaktivitet), de ved, hvordan man syntetiserer organiske stoffer ved hjælp af forskellige kemiske reaktioner (for er. brændende svovl), producere vitaminer, ecc.. Derfor er der ikke en “simpel celle”. Cellen, som en bil, den eksisterer i sin helhed, eller det eksisterer ikke.

E’ Det er svært at beskrive kompleksiteten af ​​en celle, fordi mennesket ikke har bygget noget, der kan sammenlignes med den. Det bedst udstyrede kemiske laboratorium er, som om det knap ved, hvordan man laver auktioner, sammenlignet med de digte, som en celle kan digte: tænk bare på fotosyntese. Det største byggefirma er en flok inkompetente i forhold til, hvad en celle kan: tænk bare at det, kun modtager næring udefra, formår at bygge en hel organisme; faktisk en hund, en eg, en blomst, de stammer alle fra en bestemt celle, der trænede dem til udelukkende intern organisatorisk kapacitet. Den største elektroniske hjerne er barneleg sammenlignet med den menneskelige, også afledt af en celle. Og hvilken maskine er i stand til at bygge en anden maskine, der svarer til sig selv, altså at reproducere, ligesom cellen gør? Dens kompleksitet går derfor ud over vores fantasi.

Sammenligning af arbejdet i en celle med det, der foregår på en byggeplads, vi kan sige, at hun ved, hvordan hun skal agere som arkitekt, som den har i sig selv (i kernens DNA) alle nødvendige instruktioner for at udføre de forskellige funktioner. Men han fungerer også som arbejdsleder, fordi den har mekanismer, der er i stand til at udføre de rigtige operationer på det rigtige tidspunkt (gennem RNA og forskellige reguleringssystemer) e, Til sidst, han arbejder også som arbejder, udfører forskellige opgaver hovedsageligt ved hjælp af proteiner: negle, hår og muskler, for blot at give nogle få eksempler, de er lavet af sådanne stoffer. Proteiner og DNA er de to yderpunkter af cellulær organisation, og det vil være nyttigt at se dem kort mere detaljeret.

Protein kompleksitet

Proteiner er lavet og 20 aminosyrer (eller aminosyrer) flere, der forbinder for at danne lange kæder. Den simple Escherichia coli bakterie indeholder ca 2.500 tipi.

At vide, at der laves proteiner, i medierne, og 500 aminosyrer, hvis vi skulle skrive dem fra Escherichia på ark papir, angiver i 20 typer af aminosyrer med 20 forskellige bogstaver i alfabetet, der ville være en lang sammensætning 3 gange den guddommelige komedie.

De aminosyrer, der danner proteiner, til gengæld, de er færdige og 4 typer af atomer: kulstof, brint, ilt og nitrogen; nogle indeholder også svovl eller fosfor. De er produceret af levende væsener, eller i laboratoriet, men de danner sig ikke. Hvis vi ville sammensætte dem ud fra atomer, det ville tage et minimum af 10 (for aminosyren glycin) til maksimalt 27 (for tryptofan): naturligvis af den rigtige sammensætning (5 hydrogener, 2 oxygener, 2 kul e 1 af nitrogen, vedrørende glycin) e nella giusta disposizione. Se gli atomi che compongono la glicina li colleghiamo in un modo diverso da quello prescritto, non otteniamo la glicina, ma qualcosa di diverso: sarebbe come scambiare le lettere in una parola. “Preceduto”, per fare un esempio, non ha lo stesso significato di “procedute”, ne di “producete”; combinando liberamente le lettere, Derefter, la maggior parte delle parole non avrebbe senso (komme “pordecute”, ecc.).

Se, dopo aver composto gli amminoacidi, volessimo proseguire anche con le proteine, dovremmo fare un’opera simile a quella del tipografo quando compone le pagine di un libro.

Afslutningsvis, per fabbricare in laboratorio una proteina, dovremmo prendere gli atomi giusti, collegarli nel giusto modo, e fare prima tutta la serie dei 20 aminosyrer. Dovremmo poi prendere i giusti amminoacidi e unirli nel giusto modo. Dopo aver fatto questo difficile lavoro (umuligt at gøre i laboratoriet, uden vejledning af organiske forbindelser produceret af celler), vi bør holde den sarte struktur under de rigtige temperaturforhold, surhedsgrad, saltholdighed, ecc., så det ikke bliver beskadiget uden reparation. Fem rigtige valg, der fremhæver de forhindringer, der skal overvindes for at danne og vedligeholde et simpelt protein. Alle disse forhindringer, hvis vi vil forblive i en videnskabelig sammenhæng, de kan ikke tilsidesættes ved blot at sige det, et eller andet sted, på en eller anden måde, for lang tid siden, cellernes nuværende proteiner blev dannet og bevaret.

DNA kompleksitet

Hvis vi ville bygge DNA, den første gruppering at lave ville være de fire nitrogenholdige baser, ofte angivet blot med A (adenin), T (thymin), C (cytosin) er G (guanin). At gøre hver af disse baser, vi burde tage omkring tredive atomer af 4 forskellige typer (dvs. kulstof, brint, ilt og nitrogen) og forbinde dem på den rigtige måde. Vi bør derefter forberede en speciel sukker, deoxyribose (sammensat og 5 kulstof atomer, 10 af brint e 4 af ilt, fast i et præcist arrangement), og phosphorsyre (fosfat). Disse tre udgangsforbindelser skal så sættes sammen på den rigtige måde, at få 4 nukleotider svarende til 4 så (adenin-nukleotid, timin-nukleotid, citosin-nukleotid og guanin-nukleotid).

jeg 4 nukleotider, Til sidst, de skal indsættes to og to (adenin nukleotid med thymin nukleotid og cytosin nukleotid med guanin nukleotid) og parrene skal placeres oven på hinanden, danner en slags stige.

For at give en idé om de vanskeligheder, vi støder på, når vi forsøger at få de reaktioner, der er nødvendige for dannelsen af ​​DNA, til at ske tilfældigt, vi vil overveje sammensætningen af ​​et nukleotid ud fra dets tre bestanddele (nitrogenholdig base, deosyribosium og fosfat).

Abiogenikeren Dyson udtrykker det sådan:

“Hvis bindinger dannes tilfældigt, ud af hundrede molekyler vil kun ét være godt struktureret set fra et stereokemisk synspunkt. E’ Det er imidlertid svært at forestille sig en naturlig proces, der er i stand til at fiske efter det enkelte nukleotid, korrekt dannet, blandt hans nioghalvfems defekte brødre! De gode nukleotider, Til sidst, de er ustabile i vandig opløsning og har tendens til at spalte sig tilbage i deres komponenter“.

I bakteriecellen består DNA af flere millioner par nukleotider, mens der hos mennesker er et par milliarder i hver celle (alle celler i en organisme har generelt den samme mængde og kvalitet af DNA). Hvis vi har sammenlignet proteinerne i en celle med den guddommelige komedie, det er tilladt at ligne DNA, består af mange flere elementer, til en encyklopædi.

Mens proteiner er lavet med et sprog 20 nemmere (ligesom vores), DNA er lavet på samme måde som morsekode, i en 4 tegn. E’ opgave for en anden type forbindelser, gli RNA, oversætte sprog a 4 tegn på sprog a 20 tegn, det vil sige at danne proteiner baseret på DNA-instruktioner; men hvordan det er muligt, er for komplekst til at behandle her.

ELEKTRISKE UDLADER SOM BYGGERE AF MOLEKYLER

I den 1953 Miller udsat for elektrisk stød, i en uge, en blanding af brint, vand, metan og ammoniak og opnået “en blanding af små organiske forbindelser, inklusive en rimelig mængde af to simple aminosyrer, glycin og alanin, findes i alle proteiner”.

Ikke sjældent rapporteres Millers eksperiment, der siger, at de er dannet i det “aminosyrer” (og ikke to simple aminosyrer), “som repræsenterer byggestenene i proteiner, grundlæggende bestanddele af levende stof”. Denne måde at fremlægge på tager ikke hensyn til de forhindringer, der skal overvindes for at samle aminosyrer til proteiner (se forrige afsnit), heller ikke dem (uendeligt større) at flytte fra proteiner til celler, som vi vil se senere. Læseren får det misvisende indtryk, at livet nu er blevet gengivet i laboratoriet, eller næsten! Lad os derfor se nærmere på grænserne for Millers eksperiment.

Som vi bemærkede tidligere, atmosfæren til stede i Millers enhed formodes at have været magen til den primitive, men dette er langt fra bevist. På den oprindelige Jord, brint “det ville gå tabt i rummet, mens han var i Millers originale eksperiment, som foregik i et isoleret system, hvert brintmolekyle, engang dannet, det kunne ikke bevæge sig væk fra systemet og akkumulerede derfor efterhånden som eksperimentet fortsatte”.

Det faktum, at de to simpleste aminosyrer blev dannet og ikke de andre 18, også til stede i alle levende væsener, potrebbe anche dimostrare che, per quella via, si va poco lontano. Se do in mano ad un bambino una penna, dei fogli, un paio di forbici e della colla e, fra i vari scarabocchi, individuo due delle 21 lettere dell’alfabeto, non posso esclamare che, a forza di far scrivere a caso, tagliare con le forbici ed incollare, può venire fuori un romanzo od un trattato scientifico. L’esperimento di Miller, derfor, dimostra ben poco.

Se con altri esperimenti si trovasse un sistema più efficace per produrre casualmente gli amminoacidi, ci sarebbero altri problemi da risolvere. Per esempio il fatto che, oltre ai 20 amminoacidi costituenti le proteine, ce ne siano ancora 150 non proteici i quali, se mescolati agli altri, creerebbero un ulteriore ostacolo, pressoché insormontabile, alla formazione delle giuste proteine. Sarebbe come se si volesse comporre a caso un libro in italiano, pescando le lettere dell’alfabeto da un sacco dove ci sono anche le lettere di altri 7 alfabeti differenti!

Ma i problemi non sono finiti. Tutti gli amminoacidi, ad eccezione di quello più semplice (glicina) sono asimmetrici. Rassomigliano, Betyder hvad, alle mani: queste sono fatte dagli stessi elementi, ma le singole parti (dita) sono disposte in modo diverso, per cui la mano sinistra non si adatta al guanto destro e viceversa. Le due mani si dice che sono specularmente uguali, perché una mano appare uguale all’altra vista allo specchio. Anche gli amminoacidi esistono in due forme specularmente uguali, dette “L” (levogire o sinistrogire) e “D” (destrogire), e quando si formano a caso, fuori dalle cellule, se ne formano metà di un tipo e metà dell’altro tipo. I stedet “alle de fundamentale molekyler, i alle organismer, de har samme retning”. Denne ensartethed er overraskende, fordi den er “på samme tid vilkårlig og fuldstændig”. Med andre ord, sammensætninger af begge vers kunne være til stede i levende væsener, eller der kan være levende væsener med den ene retning og andre med den anden retning (som deres tilfældige dannelse ville forudsige), i stedet præsenterer alle sammensætninger af levende ting sig med kun ét vers. Især, “alle proteiners aminosyrer … De er fra L-serien”, og glucose “den har den samme højrehåndede retning overalt i naturen”.

Alle vanskelighederne, for dem, der ikke tror på abiogenese, de er bevis på, at det ikke kunne være sket. For andre, I stedet, de er et bevis på, at liv opstod fra en enkelt urcelle, dannet tilfældigt, som derefter overførte det samme mønster til alle levende væsener. Abiogenister erkender, at det er usandsynligt, at en celle kan dannes spontant, men svært, de siger, Det betyder ikke statistisk umuligt. E’ nødvendig, derfor, interesserer os lidt’ af statistik.

PAS PÅ STATISTISK BELEDD

For at undgå at tynge emnet ned, Lad os starte med en allegori. En dommer måtte afsige dommen vedrørende en af ​​fodboldpuljernes topledere, anklaget for at tillade svindel. En nær slægtning til ham havde gjort '13’ ti gange i træk, spiller et enkelt kort med to kolonner ad gangen. Det var svindel eller bare held?

Forsvarsadvokaten havde tordnet truende; “Du kan ikke fordømme en person, når du ved det, omend meget svært, det er muligt at lave '13’ om 10 gange i træk“.

E, per meglio avvalorare il suo argomento, aveva chiamato un professore di statistica, col quale cominciò a discutere pubblicamente. “E’ mulig, professore, fare due volte di seguito ’13’?” il professore, davanti al giudice, svarede han: “E’ mulig“. “E’ possibile fare ’13’ cinque volte di seguito?“. “E’ mulig“. L’avvocato difensore arrivò, Til sidst, alla domanda cruciale: “E’ mulig, professore, fare ’13’ om 10 gange i træk?” Il professore rispose ancora: “E’ mulig“. “Dobbiamo almeno“, concluse soddisfatto l’avvocato rivolgendosi al giudice, “dare all’imputato il beneficio del dubbio; e si sa che, nell’incertezza, è doveroso assolvere“.

Il giudice rimase un po’ perplesso, il senso comune gli diceva che l’imputato era colpevole, ma quella statistica gli confondeva le idee.

Dopo aver un po’ riflettuto fece ancora chiamare il professore e gli chiese: “Che probabilità c’è che una persona faccia ’13’ om 10 gange i træk, giocando solo due colonne?”

Il professore rispose: “E’ som om, in un oceano di palline bianche, ce ne fossero solo 10 nere.ed una persona bendata, tirando su 10 palline a caso, pescasse tutte quelle nere“. Ma il giudice non era ancora soddisfatto e, perdendo la calma chiese: “Secondo la statistica, På det tidspunkt, quando si potrebbe essere certi della truffa? Efter, 100, 1.000, 10.000 volte che uno fa ’13’ di continuo?” Il professore, serafico, svarede han: “Mai, signor giudice, non si può essere mai certi“. “Ma“, proseguì il giudice sempre più irritato, “lei, come fa a decidere in casi come questo? Anche le impronte digitali, På det tidspunkt, non danno certezza!” “Beh“, concluse i1 professore, “generalmente si fissa un limite di probabilità, oltre il quale si può considerare certo l’avvenimento. E’ chiaro che, se non si facesse così, sarebbe impossibile ogni decisione, e perfino le impronte digitali non darebbero la prova definitiva“. Il giudice tornò a casa pensoso: condannare l’imputato o dimettersi da giudice?

Abbiamo proposto questa illustrazione perché ognuno dovrà emettere, nei confronti della teoria dell’origine della vita per abiogenesi, una sentenza simile, e dobbiamo fare attenzione a non essere ingannati da discorsi statistici poco chiari. Chi vuole usare correttamente l’argomento del possibile deve anche quantificare la probabilità che ha un certo fenomeno di verificarsi. Altrimenti si mette sullo stesso piano l’indovinare una sola partita di calcio e il fare “13” per mille volte di seguito: logicamente ambedue le cose sono possibili.

Fernando De Angelis