UVOD

U prvoj lekciji ve} smo razmatrali hromozome u }elijama kao ogromne kompaktne trezore geneti~kih informacija koje se pa`qivo kopiraju i reprodukuju. Zakoni predaje informacija dokazuju nam da takav sistem nije mogao da se pojavi slu~ajno, sam od sebe, bez djelovawa na wega svemo}nog Razuma.

Ipak, podsjetimo se {ta se govori u {kolskom uxbeniku o porijeklu `ivota iz ne`ive materije. Navodi se hipoteza akademika A.I.Oparina o slu~ajnoj sintezi slo`enih molekula i wihovom grupisawu u prvobitnom okeanu u nekakve zgusnute mrqice - koacervativne kapqice, koje su poslu`ile kao osnova za pojavqivawe neke pra}elije, koja je, sa svoje strane, po~ela da guta druge slo`ene molekule iz rastvora i da reprodukuje samu sebe.

Navodi se i datum ra|awa te hipoteze - 1924. godina, a taj bi nas datum i te kako mogao navesti na dubqe razmi{qawe. Da li je uop{te bilo mogu}e objektivno nau~no istra`ivawe, u takvim vremenima, u Rusiji? [ta bi se desilo sa nau~nikom da je izjavio da `ivot ne mo`e sam od sebe da se pojavi, nego da ga samo Tvorac mo`e sazdati? Osim toga, {ta su o }eliji tada zaista znali nau~nici, u vrijeme kada jo{ nije bilo ni elektronskog mikroskopa, kada jo{ niko nije imao vaqane prestave o genetskoj informaciji, niti kako se konkretno ona predaje? Kako se molekularna biologija razvijala u toku svih tih 70 godina poslije pojavqivawa ove "genijalne" ideje i nije vaqda da je nauka i dan-danas jo{ uvijek uzima za ozbiqno?

Interesantan (mada ne i direktan) odgovor na to pitawe dobi}emo ako pogledamo {ta pi{e u priru~niku za nastavnike o vo|ewu nastave na predmetu biologije. Nave{}emo pomalo ~udan citat; hajde da u~enicima otkrijemo jednu od profesionalnih tajni wihovih pedagoga:

"Ne daj Bo`e, jo{ }e nam djeca i u Boga povjerovati!" - bio bi prostiji prevod te veoma ilustrativne misli...

Pritisak ideolo{ke atmosfere na predavawe prirodnih nauka, naro~ito biologije, primjetan je, me|utim, ne samo kod nas, nego i na Zapadu. Faktor Bo`anstvenog ~uda se usiqeno protjeruje iz nauke. Postavqa se pitawe: zbog ~ega? Ako je }elija zaista rezultat prirodne selekcije, onda je malo boqe izu~i - i sam }e{ do}i do zakqu~aka do kojih su do{li Darvin i Aparin. Ne}e biti potrebe za prethodnom materijalisti~kom obradom svijesti. Ali u tome i jeste stvar: niko od savremenih nau~nika ne smije vi{e da u javnost iznese teoriju koja je tako prekrasno izgledala prije kojih 70 ili 150 godina, u atmosferi op{teg neznawa ~iwenica biologije koje su poznate danas.

Slu~ajna pojava slo`enog organskog molekula protivrje~i zakonima termodinamike. Svaki sistem te`i minimumu svoje potencijalne energije i najve}em stepenu nereda u sebi. Ponekad minimum potencijalne energije zahtjeva uslove koji podrazumjevaju izvjesni stepen ure|enosti: tako se formira {estozraka pahuqica ili monokristal dijamanta. U takvom ure|ewu raspored molekula ili atoma u re{eci je energetski najekonomi~niji. Da bi sa rastopila pahuqica ili kristal, neophodno je utro{iti energiju. Ali pahuqica i kristal u sebi nose vrlo malu koli~inu informacija. Na osnovu wih se mo`e odrediti samo prostorna struktura molekula vode ili kristalne re{etke. Uzgred da ka`emo, na temperaturi apsolutne nule ure|enost svih atoma je maksimalna, nikakvog haosa nema - u tome se i sastoji tre}i zakon termodinamike, samo {to se on u {kolama ne u~i. Ali taj je poredak takav - da u wemu prakti~no nema informacija, i nemogu}e ih je predati. To je poredak kasarnskog tipa, unutar kojeg ne mo`e biti raznolikosti ideja.

Sasvim je druga~ija stvar sa bilo kojim slo`enim organskim molekulima. Svi oni su visokoenergi~ni. U to se lako ubje|ujemo kada zapalimo drva ili ugaq. Za sintezu bilo kojih organskih materija potrebna je energija - prilikom wihovog raspada ona se osloba|a. A sa pahuqicom i kristalom sve je obratno: za otapawe je potrebna energija, dok se prilikom kristalizacije ona osloba|a.

I tako, ako se organski molekul prepusti samom sebi, on }e te`iti minimumu energije - to jest, ka svom raspadu. Ka raspadu }e te`iti i zato {to je to stawe neure|enije. Kad se pahuqica ustremi ka minimumu energije - pojavquje se prosti poredak. Nered i minimum energije kao da se bore izme|u sebe za strukturu pahuqice: ~ija }e da nadja~a, zavisi od dovoda ili odvoda toplote.

Ali sa organskim molekulom stvari ne stoje tako. I te`wa ka neredu i te`wa ka minimumu energije ovdje se ne bore izme|u sebe, nego zajedni~kim snagama razvaquju molekul na koliko je mogu}e mawe dijelova. Zbog toga je sinteza slo`enog organskog molekula veoma komplikovana: ona zahtjeva da se energija dovodi do molekula, ali i da se novostvoreni molekul svojevremeno ukloni izvan dometa dejstva te energije, jer }e u suprotnom ona razvaliti sintetizovanu materiju, i to mnogo radije i lak{e, nego dok je bila prisiqena da je gradi.

I tako, zna~i, osnovna Oparinova gre{ka se sastoji u tome da on nije uzeo u obzir mnogo ve}u intenzivnost reakcija raspada (obratnih reakcija) u pore|ewu sa reakcijama sinteze. Ako i postoji neka vjerovatno}a da se molekul neke, naprimjer, aminokiseline, i mo`e pojaviti u uslovima "prvobitnog buqona" sastavqenog od neorganskih materija, ogromna je, neuporedivo je ve}a vjerovatno}a da }e se taj molekul u istim tim uslovima i raspasti. Sintetizovati takav molekul priroda mora po sqede}em principu: upalilo je - sklawaj ga ~im prije mo`e{, sakrij i nikome ne pokazuj- ina~e sve propade.

Andersenove bajke izgledaju mnogo uvjerqivije od hipoteza po kojima se krupni molekuli grupi{u u koacervativne kapqice i po~iwu da uzajamno djeluju jedni na druge na principu budu}e ishrane. Da li je u laboratoriji iko ikad vidio ne{to sli~no? Osim toga, pretpostavqa se da je za sintezu molekula bilo iskori{teno dejstvo elektriciteta, groma, a koacervacija zahtijeva spokojne uslove. Kako ovakve zahtjeve ispuniti istovremeno?

Ali hajde da pretpostavimo ne{to nevjerovatno: neka se neophodna koli~ina biolo{kih aminokiselina iskupila na jednom mjestu i neka se one ne raspadaju prilikom stupawa u uzajamne reakcije brzinama od po stotinu puta u sekundi. Kolika je vjerovatno}a da }e se kao rezultat tih reakcija slu~ajno sastaviti jedna, prili~no prosta bjelan~evina od nekih 100-ak aminokiselina, ure|enih i slo`enih prema strogo odre|enom redoslijedu?

Ako se sjetimo primjera sa prve lekcije i ponovimo prora~un, lako }emo dobiti da je vjerovatno}a takvog doga|aja jednaka (1/20)¹⁰⁰, po{to se u bjelan~evinama koristi 20 vrsta aminokiselina, a vjerovatno}a da }e svaki molekul stati ba{ na svoje, samo wemu odgovaraju}e konkretno mjesto, jednaka je 1/20.

Da bismo stekli predstavu o tome koliko je mala ta vjerovatno}a, napravimo sqede}e prora~une. U ~itavoj vidqivoj Vasioni pribli`no se mo`e "prebrojati" 10⁸⁰ elementarnih ~estica. Zamislimo da to nisu elementarne ~estice, nego ba{ na{e biolo{ke aminokiseline, koje u me|udejstva stupaju milijardu puta u sekundi u toku trideset milijardi godina (najve}a od svih pretpostavqenih starosti Vasione). Ali i tada }e se odviti samo 10¹⁰⁷ reakcija. U milijardu milijardi takvih vasiona ne}e se uz ovakve uslove ostvariti dovoqna koli~ina reakcija da bi se ispucao potreban broj kombinacija, i to uz uslov da se svaka neuspje{na kombinacija istog trena razlo`i i vrati u po~etni polo`aj. [ta onda govoriti o kapqici u ovom kosmosu - zemqaskom okeanu? Koliko li bi samo milijarda bilijardi godina trebalo, uz takve fantasti~no povoqne uslove, da se sastavi najprostija mogu}a od svih biolo{kih makromolekula? A u najprimitivnijoj }eliji takvih molekula ima na stotine i hiqade!

Na ovome bi se ~ovjek, reklo bi se, mogao i zaustaviti sa svojim prora~unima i pod grudvom hiperastronomskih cifara jednom zauvijek zakopati Oparinovu hipotezu. Same uslove za prora~un mi smo izabrali da budu povoqni do nevjerovatnosti. Me|utim, usprkos tome {to su i te kako imali mogu}nost da naprave ovaj prosti prora~un, vrlo ugledni nau~nici su tro{ili godine, neki ~ak i decenije, da bi hipotezu Oparina dokazali eksperimentalno.

[kolski uxbenik spomiwe Milerove eksperimente na sitezi aminokiselina i bjelan~evina u uslovima pretpostavqene prvobitne Zemqine atmosfere. Na`alost, u uxbeniku se ne govori ni{ta o realnim rezultatima tog veoma slo`enog eksperimenta, a oni su veoma rje~iti.

Miler je kroz vrelu smjesu vode, metana, ugqenika i amonijaka propu{tao naboj elektriciteta od 60 kilovolta. Kao {to se i moglo o~ekivati, proizvodi rekacija istog ~asa su se razlagali u obratnom smjeru. Miler je iskoristio separator za hla|ewe, koji je omogu}avao brzo uklawawe proizvoda iz zone reakcija. (Gdje i kakav slijepi slu~aj bi stvorio takav aparat na prvobitnoj Zemqi? A bez wega eksperiment ne bi dao nikakvih rezultata.)

Iz proizvoda reakcije - qepqive, na katran nalik smjese - uspjelo se izdvojiti dvije najprostije aminokiseline koje se nalaze u bjelan~evinama - glicin i alanin. Ostalih 18 vrsta aminokiselina koje se sadr`e u bjelan~evinama nisu ni uspjeli da dobiju. Me|utim, dobijali su aminokiseline kojih u bjelan~evinama nema.

Bilo je i drugih poku{aja, ali ni oni nisu bili sre}nije ruke.

Treba ista}i da bi vje{ta~ka sinteza bilo kakvog "fragmenta `ivota" iz neorganskih materija samo svjedo~ila o visokoj ta~nosti i visokom intelektu koji je uredio uslove izuzetno ta~nog i jo{ vi{e slo`enog eksperimenta, a nikako ne o neizbje`nosti slu~ajnog pojavqivawa `ivota. U kwigama koje govore o kreacionoj nauci ~esto se sre}e ovakva sli~ica (Sl. 11). To je svjedo~anstvo protv samog sebe!

Nema ni potrebe da se govori o tome - koliko su rezultati ovih eksperimenata daleki od najprostije mogu}e bjelan~evine, i koliko bi daleka bila i sama ta bjelan~evina od najprostije `ive }elije.

U kursu organske hemije upoznali ste se sa pojavom izomerije, kada dvije materije mogu imati jednak sastav molekula, odnosno, potpuno istu koli~inu atoma svakog elementa koji ulazi u wen sastav, ali se takvi molekuli razlikuju po prostornom polo`aju atoma. Ta je pojava karakteristi~na i za biolo{ke aminokiseline. Kao {to je poznato, op{ta formula aminokiselina izgleda ovako:

gdje je R - radikal, poseban za svaku aminokiselinu.

Ovu formulu mo`emo da prepi{emo druga~ije:

Me|utim, pokazuje se da to nije jedno te isto. Prostorni polo`aj amino i karboksilnih grupa uti~e na osobine ne samo aminokiseline, nego, {to je najva`nije, i na osobine polimera koji je od we sastavqen. Kada bismo napravili prostorni model molekula, jasnije bismo vidjeli da prvi oblik polo`aja predstavqa odraz u ogledalu onog drugog. Zbog toga je uobi~ajeno razlikovati takozvane desne i lijeve forme izomera.

Pojava desne i lijeve forme u procesu Milerove sinteze ima jednaku vjerovatno}u, te zbog toga smjesa koja se dobije u tom eksperimentu sadr`i jednak odnos lijevih i desnih formi. Interesantno je, pak, to {to se u `ivim bjelan~evinama pojavquju samo lijeve forme aminokiselina, koje jedino mogu i pridati bjelan~evinaqma spiralno uvrnut oblik. Kakava je to muwa ili kakvi su to koacervati uspjeli da tako pedantno razdvajaju izomere, hemijski gotovo nerazdjeqive?

Kada bih ovdje stvorio `ivot, dokazao bih da za pojavu `ivota nije potreban razum

Sl. 11

Sli~na izomerija se uo~ava i u saharozi, koja ulazi u sastav nukleinskih kiselina, pri ~emu su sve biolo{ke saharoze - desni izomeri. Kako su se one mogle odvojiti u zami{qenom prvobitnom buqonu od svojih lijevih izomera - hemi~ari ~ak ni zamisliti ne mogu, a kamoli da u eksperimentu to izvedu. Osim toga, saharoze bi se veoma lako mogle sjediwavati sa azotnim bazama i fosfornom kiselinom, na mno{tvo razli~itih na~ina, koji se nigdje u `ivoj DNK ne sre}u. Sve ovo postavqa nesavladivu prepreku za slu~ajno pojavqivawe `ivota.

Razra|iva~i ideje o slu~ajnoj pojavi `ivota slijede}i Oparina smatraju da u prvobitnoj atmosferi nije smjelo biti slobodnog kiseonika, jer bi on odmah oksidirao i razlo`io bjelan~evine koje se formiraju. Oksidirano stawe je istovremeno i energetski ekonomi~nije i neure|enije od stawa slo`enog molekula.

Ali geolozi su odbacili tu ideju, po{to najdrevnije naslage {to na Zemqi postoje sadr`e oksidirano trovalentno `eqezo i karbonate, tj. materije sa visokim sadr`ajem vezanog kiseonika, koje te{ko da bi mogle da se pojave u atmosferi bez kiseonika.

Osim toga, da rana atmosfera nije sadr`ala kiseonik, ona ne bi mogla da ima za{titni sloj od ozona i slobodno bi propu{tala puni spektar smrtonosnih ultraqubi~astih zraka, na koje su bjelan~evine izuzetno osjetqive. To zra~ewe bi moralo momentalno uni{tavati bilo kakave komponente `ivota prilikom prvog wihovog pojavqivawa. Tu`an izbor bi predstojao takvim slo`enim molekulima - ko }e ih prije uni{titi: ako ne kiseonik, a ono ultraqubi~asti zraci; ako ne oni - opet bi morao kiseonik.

Jo{ jedan izuzetno va`an uslov za pojavu ~ak i najprimitivnije forme `ivota jeste istovremeno prisustvo - na jednom mjestu i u povezanom vidu - kako bjelan~evina, tako i nukleinskih kiselina koje kodiraju te bjelan~evine. Sinteza nukleinskih kiselina se ostvaruje pomo}u bjelan~evina-enzima, a same bjelan~evine se sintetizuju po programu koji je zapisan i predan pomo}u nukelinskih kiselina. Osim toga, u `ivoj }eliji uvijek su prisutne bjelan~evine koje iskqu~uju jedna drugu. Ako se uklone izvjesne prepreke, te materije }e istog trenutka uni{titi jedna drugu. Daqe, }elijska membrana obezbje|uje uslove koji omogu}uju sintezu bjelan~evina unutar }elije, ali se i sama membrana tako|e sastoji od bjelan~evina.

Mogli bismo da nastavimo sa navo|ewem sli~nih primjera, ali je vaqda i poslije ovih apsolutno jasna jedna stvar: ni jedan od elemenata `ive }elije nije mogao da se pojavi prije drugih, ni jedan nije mogao da se poboq{a sam od sebe, nezavisno od drugih. Svi molekuli koji sa~iwavaju }eliju morali su i}i "u korak" sa svim ostalim, na ~itavom putu navodne evolucije. Vjerovatno}a, pak, takvog razvoja je ni{tavnija od vjerovatno}e pojave molekula-bjelan~evina.

Prostije re~eno, slu~ajno pojavqivawe `ivota toliko je nevjerovatno, toliko protivrje~i zakonima prirode i bilo kakvim pretpostavqenim uslovima na Zemqi, da ozbiqni nau~nici ve} odavno u to ne vjeruju, {to im, me|utim, ne smeta da ostave pedagozima da i daqe zamla}uju mlade glave basnama o koacervativnoj kapqici. Ali i na priznawe da je `ivot stvorio Jedini Svesilni Tvorac osmjequju se samo neki od wih. Ve}ina, pak, ili uop{te ne razgovara na tu temu, kao Darvin u svoje vrijeme, ili klepa nove basne o odasvudnoj kosmi~koj napuwenosti nekakvim sjemenima `ivota, ili o tome kako su na Zemqu `ivot donijeli vanzemaqci. A kako su ta sjemena mogla da se pojave svuda u kosmosu? - Svi argumenti koje smo navodili va`e i za ovakve budala{tine.

Zaista zadivquje koli~ina intelektualnih i materijalnih `rtava koje je prinosilo i koje i dan-danas prinosi ~ovje~anstvo svojim raznoraznim ateisti~kim himerama. Koliko li je samo bilo potrebno godina truda nad unaprijed o~igledno beznade`nim Milerovim eksperimentom (a takvim i wemu sli~nim eksperimentima bavila se ne jedna laboratorija na svijetu). Koliko se snage tro{i na potragu kosmi~kog razuma preko orbitalnih radioteleskopa, enormno skupih? Eh... sredwevjekovni alhemi~ari, koji su od smole i prqavih trawa poku{avali da "skuvaju" `ivog ~ovjeka, i ne izgledaju vi{e tako budalasti, ako ih uporedimo sa savremenim nau~nicima-materijalistima, koji i daqe poku{avaju da sintetizuju }eliju u epruveti!