Vracím se ke knížce od Paula Daviese, která se zaobírá šesti velkými vědeckými otázkami. Započal jsem poslední, šestou, v podobě Kosmických motýlů, tedy de facto chaosem. Nyní přicházím se druhou a třetí, které se týkají podstaty života. Druhá se nazývá „Hledání ráje“ a třetí „Jsme ve vesmíru sami?“. Původně jsem měl v úmyslu zaměřit se pouze na třetí otázku, jelikož už tady byla mnohokráte probírána, přičemž odpovědi se zpravidla štosují do dvou extrémů. Jeden míří k našemu nezpochybnitelnému osamění, zatímco druhý k rovněž nezpochybnitelnému osídlení vesmíru nespočetným množstvím různých civilizací. Postupně jsem ale došel k závěru, že k tomuto tématu je třeba v podobě úvodu vyňat něco z druhé otázky. Jak jsem tak vyjímal, vyjímal a vyjímal, s pocitem že to či ono bych neměl nevyjmout, tak se mi ten úvod rozrostl až do samostatného příspěvku. Vzhledem k tomu, že obě otázky spolu velmi souvisí, předkládám tu druhou jako první část té třetí.
Lucifer
Kdy život na Zemi začal, stále ještě přesně nevíme, ale v Austrálii existují zkameněliny, jejichž stáří by mělo být 3.5 miliardy let. Země by podle radioaktivních měření měla být stará 4.5 miliardy let, takže život zde byl po dlouhou dobu existence planety. Náznaky života se objevují dokonce i dříve, a to v horninách Grónska, kde naznačují, že život existoval možná už před 3.8 miliardy let. Život totiž nezanechává jenom zkameněliny měkkých živočichů, může měnit i chemii kamenů. Přírodní prostředí obsahuje dva stabilní izotopy uhlíku s nepatrně rozdílnými atomovými hmotnostmi. Organismy dávají přednost lehčímu izotopu.
Mladá Země se zvětšovala hromaděním materiálu z komet, asteroidů a trpasličích planet z dalekých oblastí slunečního systému. To přineslo na zemi vodu a organické molekuly podporující život, které se nakonec staly součástí biosféry. Máme určitý náznak, že život započal před koncem onoho časného těžkého bombardování, nebo alespoň bezprostředně po jeho konci. Svědčí to o tom, že život se buď objevil velmi rychle, když nastaly příznivé podmínky, anebo že přišel na Zemi už hotový z vesmíru.
Ukazuje se, že všechny známé formy života na Zemi mají jakéhosi společného předka, jelikož sdílejí genetický kód, propracovaný systém ukládání a přenášení informace, vytvořený ze stejných nukleových kyselin (DNA a RNA). Podstatou všech živých organismů jsou bílkoviny (proteiny). Informace pro tvorbu bílkovin je zašifrována pomocí třípísmenného genetického kódu. Každé trojici bází v DNA u protein-kódujících genů odpovídá určitá aminokyselina. Aminokyseliny jsou základní stavební kameny bílkovin, takže je vlastně genetická informace jakýmsi návodem na výrobu bílkovin.
Vytvořit aminokyseliny je něco, co fyzikové nazývají „termodynamický sestup“, což znamená, že je to přírodní proces, který se děje automaticky, podobně jako krystalizace. Ale spojení aminokyselin do dlouhých řetězců a vytvoření bílkovin probíhá druhým směrem, tj. „termodynamickým výstupem“, což je statisticky mnohem méně pravděpodobný a obtížný proces. Z pohledu statistické termodynamiky je vznik života téměř nemožný. Vyhlídky na to, že v pozorovatelném vesmíru vytvoříme život nějakým náhodným seskupováním molekul, jsou nekonečně malé. Není tudíž vyloučeno, že se to povedlo pouze na Zemi, z čehož plyne, že s prakticky stoprocentní pravděpodobností jsem ve vesmíru sami. Skutečně?
Existují však i jiné způsoby, jak přistupovat k tomuto problému. Jednou z možností je, že život je nějakým způsobem zapsán do základních zákonů vesmíru. Znamená to, že tyto zákony vesmíru jsou, což je překvapivé, biologicky nezávadné a jsou uzpůsobeny k produkování určitých typů složitých soustav, které jsou biologicky relevantní. Stačí vytvořit ze všech jednoduchých molekul chemickou směs základních prvků a nechat ji, aby dělala, co umí. Molekuly se proměšují, účastní se mnoha různých reakcí, ale zákony chemie nějakým způsobem dávají přednost vytváření pouze těch chemických látek, které jsou pro život nezbytné. Jinými slovy, život je vytvořen proto, že základní molekuly, jako například bílkoviny, se vytvářejí ochotněji než ostatní. To znamená, že do přírodních zákonů je vložena určitá tendence.
Pro fyzika znamená tato myšlenka problém v tom, že zákony fyziky – a zákony chemie, které z nich vyplývají – jsou jednoduché, matematické a všeobecné. Naproti tomu život je složitý, nematematický a velmi specifický. Obtížné je pochopit, jak může život vznikat zákonitým způsobem ze zárodečné směsi tak bezpečně a spolehlivě. Tohle nejspíš není správná odpověď, je to příliš vykonstruované. Nabízí se však ještě další možnost, totiž že život vzniká v důsledku toho, co se často označuje jako samoorganizace. Za určitých okolností má hmota zvláštní, záhadnou schopnost organizovat sama sebe do čím dál složitějších struktur, i když to nesměřuje k životu – život tu není jako pevný cíl nebo konečný produkt.
Zvyšující se složitost, která vzniká z jistých fyzikálních a chemických procesů organizujících samy sebe a nesouvisející s živými organismy, nacházíme všude kolem nás. Třeba krystaly, kupříkladu sněhové vločky. Sněhová vločka je uspořádána do složitého vzoru, ale žádný gen sněhové vločky není, žádný „vločkový“ osud není zapsán do fyzikálních zákonů, a přesto se sněhové vločky spontánně vytvářejí a mohou být velmi komplikované. Existují příklady, kdy se fyzické síly a zákony spojí, aby vytvořily promyšlené, organizované a složité systémy, a můžeme předpokládat, že za patřičných podmínek se tam vytvoří hierarchie složitosti, samočinně se vytvářející nebo něco jako „svépomocný efekt“, kde se chemické látky organizují, aby vytvořily jednu úroveň složitosti, pak další a další a tak dále. A jde to dál, dál a dál, až se objeví něco opravdu živého.
Problém života není, z čeho jsem utvořeni – hardware – ale jeho informační obsah, software. Živými nás činí software; biologické informace, které jsou v nás obsaženy. Software je sice svou povahou něco, co může být zakódováno v hardwaru, ale zároveň požívá jakousi nezávislost své vlastní existence. Velká záhada původu života spočívá především v tom, odkud biologická informace vyšla.
Zdroj: Paul Davies – Další velké otázky (Rozhovory s Phillipem Adamsem
25.10.2015, 00:00:00 Publikoval Luciferkomentářů: 9