Θεμελιώδες ερώτημα για την ανθρώπινη διανόηση ήταν από καταβολής της φιλοσοφίας το ζήτημα του πότε άρχισε ο κόσμος. Συγκεχυμένο στην αρχαιότητα έβρισκε την απάντηση σε ανθρωποκεντρικούς μύθους που αποτέλεσαν το σκελετικό στήριγμα της κάθε θρησκείας. Σταδιακώς στη σφαίρα της μεταφυσικής εντάχθηκε ο πυρήνας των ηθικών κανόνων που δομούσαν τη θρησκεία ως κανονιστικό πλαίσιο της εκάστοτε κοινωνίας και ως καταφύγιο παρηγορίας για το τρομερό επέκεινα της ζωής που ταλανίζει τη σκέψη. Μόλις πρόσφατα στην ιστορία της ανθρωπότητας ανακαλύφθηκε ότι ζωή σημαίνει κύτταρο και πολύ αμφιβάλλω αν αυτό έχει γίνει πλήρως κατανοητό από τον κοινό άνθρωπο.
Σήμερα στον αιώνα της βιολογίας το ερώτημα έχει γίνει απόλυτα σαφές και στοχευμένο και είναι το εξής. Πότε και πως δημιουργήθηκε το πρώτο κύτταρο; Αν αφήσουμε κατά μέρος τα περίπλοκα υψηλής διανοητικής στάθμης ζητήματα του λόγου, της συνείδησης, της ηθικής και τα συναφή και εστιαστούμε σε καθαρώς επιστημονικά πεδία, το ερώτημα ζητά συνεχώς την πλήρη απάντηση, πως ξεκίνησε η ζωή; Και μπορεί να πει κάποιος, και τι νόημα έχει αυτή η ερώτηση; η ζωή είναι αυτή που είναι, ας την εξετάζουμε ως έχει. Ομως ένας τέτοιος εφησυχασμένος άνθρωπος τι θα είχε να επισημάνει στους αστρονόμους και φυσικούς που ασχολούνται με τη δημιουργία του σύμπαντος, την εξέλιξη των έμβιων όντων, την ασχολία με τα απολιθώματα, την αρχαιολογία και τα συναφή; Ολες αυτές οι επιστήμες δεν ψάχνουν άραγε για τις απαρχές και για την εξέλιξη μέχρι τις μέρες μας όλων αυτών των οντοτήτων; Καλύπτουν κάποια άμεση ανάγκη του ανθρώπου μήπως; Φυσικά όχι αλλά θα ήταν ανοησία να τις θεωρήσουμε ως ένα απλό χόμπι διότι αφενός η σημασία τους είναι τεράστια για την επιστήμη (από πολλές απόψεις που δεν είναι του παρόντος) και αφετέρου ανεβάζουν σε θαυμαστά διανοητικά ύψη τον άνθρωπο που στεριώνει την ηθική ιστορία του σε επιστημονικά τεκμήρια-ευρήματα. Διερευνώντας το παρελθόν του συναρτημένο με τον κόσμο μπορεί είτε να συμβαδίζει με τη μεταφυσική, δηλαδή τη θρησκεία, είτε να απορρίπτει τις θρησκευτικές δοξασίες, είτε να δημιουργεί καινούργια ερωτήματα.
Το “ιερό δισκοπότηρο” της βιολογίας είναι η ανακάλυψη της απαρχής της ζωής δηλαδή της δημιουργίας του πρώτου κυττάρου. Το ερώτημα αυτό γίνεται τόσο καθαρότερο και γοητευτικότερο όσο κάποιος εμβαθύνει στη βιολογία και γνωρίζει το πως ακριβώς λειτουργεί το κύτταρο. Ζωή δεν νοείται εκτός του κυττάρου όσα διανοητικά και φιλοσοφικά τεχνάσματα να επιστρατεύσει κάποιος. Η θεώρηση της ζωής καθαρίζει τη σκέψη και μας βάζει στο πεδίο της καθαρής επιστήμης δηλαδή της βιολογίας όπου τα πάντα εξηγούνται βάσει των κυτταρικών διαδικασιών. Και η κυτταρική διαδικασία καταλήγει πάντοτε στην αναπαραγωγή του κυττάρου. Δηλαδή αν θέλαμε να επενδύσουμε το γεγονός της ζωής με κάποιο σκοπό, έτσι για να ικανοποιηθούμε φιλοσοφικώς ως προς την αιτία και το αιτιατό, η απάντηση προκύπτει αβίαστη και αποδεικτικώς αδιαμφισβήτητη, σκοπός της ζωής είναι η συνέχισή της διά του πολλαπλασιασμού του κυττάρου. Αρα πρώτα και πριν από κάθε τι άλλο ο ορισμός της ζωής είναι ο εξής: Ζωή είναι η κυτταρική οντότητα που ανταλλάσσει ύλη και ενέργεια με το περιβάλλον και αναπαράγεται βάσει μοριακού κώδικα του οποίου οι τυχαίες και μη θνησιγόνες μεταλλάξεις αλλάζουν σταδιακώς την οντότητα σε καινούργια.
Στον ορισμό αυτό εμπεριέχονται όλες οι αρχές της βιολογίας και έχει ισχύ σε κάθε οργανισμό, από τα στοιχειώδους οργάνωσης βακτηρίδια μέχρι τον άνθρωπο. Δεν έχει σημασία αν πρόκειται για ένα μονοκύτταρο οργανισμό όπως η αμοιβάδα ή για ένα πολύπλοκο πολυκύτταρο όπως ο άνθρωπος. Ολοι οι οργανισμοί αποτελούνται από κύτταρα και τα κύτταρα δεν έχουν άλλο σκοπό παρά να συνεχίσουν να ζουν αιωνίως μέσω των απογόνων τους.
Φθάνουμε λοιπόν στο μέγα ερώτημα. Πότε και πως δημιουργήθηκε το πρώτο κύτταρο, εφόσον από εκεί και πέρα η βιολογία μπορεί να απαντήσει με τη θεωρία της εξέλιξης για το πως ένα απλό πρώτο κύτταρο αναπαραγόμενο και μεταλλασσόμενο έδωσε όλη τη σημερινή ασύλληπτης ποικιλίας ζωή του πλανήτη μας.
Το ερώτημα αυτό προξενεί δέος στην επιστήμη και δεν έχει απαντηθεί. Φυσικά έχουν διατυπωθεί θεωρίες αλλά όλες δεν αντέχουν σοβαρής κριτικής πόσο μάλλον πειραματικής επιβεβαίωσης. Και για να καταλήξει μια θεωρία σε νόμο της φύσης πρέπει να ισχύει 100% σε οποιαδήποτε συνθήκη. Εδώ όχι μόνο δεν έχουμε θεωρία με την κλασσική έννοια του όρου (διότι οι θεωρίες εμφανίζονται όταν υπάρχουν επαρκείς ενδείξεις) αλλά δεν γνωρίζουμε ούτε τι να παρατηρήσουμε, ούτε με τι να πειραματιστούμε. Ομως λίγο υπερβάλλω και εγώ διότι πολλοί βιολόγοι προσπαθούν φιλότιμα να δημιουργήσουν συνθήκες που θα συνδυάζουν κατάλληλα διάφορα χημικά μόρια έτσι ώστε αυτά ενούμενα μεταξύ των να δημιουργήσουν τα δομικά στοιχεία του κυττάρου. Οι προσπάθειες αυτές στο εργαστήριο απέδωσαν καρπούς και πράγματι ήδη από το 1953 ο Stanley Miller δημιούργησε αμινοξέα σε κλειστή συσκευή από απλά μόρια όπως η αμμωνία, το διοξείδιο και το νερό, ενθουσιάζοντας την επιστημονική κοινότητα και τον απλό αναγνώστη. Τα αμινοξέα είναι τα μόρια από τα οποία αποτελούνται οι πρωτεϊνες τα κύρια δομικά στοιχεία του κυττάρου. Το επόμενο βήμα που λογικά θα περίμενε κάποιος (και ακόμα το περιμένω τουλάχιστον εγώ) θα ήταν ένα ειδικότερο πείραμα όπου τα αμινοξέα που θα βάζαμε σε μια συσκευή να συνδυαστούν τυχαία και να φτιάξουν μια πρωτεϊνη ή κάποιες πρωτεϊνες. Ας μην είναι οι συγκεκριμένες πρωτεϊνες από τις οποίες αποτελείται το τυπικό κύτταρο. Ας είναι κάτι σαν πρωτεϊνη τέλος πάντων. Κατόπιν αυτές οι πρωτεϊνες να μπουν σε μια συσκευή που να περιέχει κάποια ή όλα τα μόρια που συναντάμε σε ένα κύτταρο, λιπίδια ας πούμε, φωσφορικές ρίζες, νουκλεϊκά οξέα, γλυκόζη, NAD, κάλιο, ασβέστιο, κ.λπ., κ.λπ.. Ας τροφοδοτήσουμε αυτή τη συσκευή με ενέργεια όπως π.χ. ηλεκτρικές εκκενώσεις στο πείραμα του Miller ή οποιαδήποτε άλλη ενέργεια που η σύγχρονη τεχνολογία προσφέρει και ας δούμε τι θα συμβεί. Χρειάζεται χρόνο; ας περιμένουμε υπομονετικά. Χρειάζονται ειδικοί συνδυασμοί και αναλογίες μορίων; ας επιχειρήσουμε τα πάντα. Θα πάρουμε στο τέλος έστω και ένα ζωντανό κύτταρο; Σας απαντώ ευθέως, όχι. Κάνεις λάθος, πιθανώς θα μου απαντήσει κάποιος. Απόδειξέ το με πείραμα, θα του ανταπαντήσω. Δεν θα λάβω απάντηση διότι τέτοια πειράματα δεν έγιναν και αν επιχειρήθηκαν στο παρελθόν εγκαταλείφθηκαν διότι οι εμπνευστές τους κατάλαβαν σύντομα το ατελέσφορό τους.
Στη βιολογία υπάρχει κάτι σα δόγμα που λέει ότι ζωή μπορεί να προέλθει μόνο από ζωή. Δεν υπάρχει αβιογένεση όπως πίστευαν οι αρχαίοι. Ανάλογο δόγμα επίσης της βιολογίας είναι αυτό που λέει ότι η γενετική πληροφορία ακολουθεί το μονόδρομο από τα γονίδια του DNA στις πρωτεϊνες και όχι το αντίστροφο. Οι πρωτεϊνες είναι το απαραίτητο δομικό υλικό του κυττάρου και η αφάνταστη ειδικότητα των χιλιάδων διαφόρων μορφών τους που χρειάζεται το κύτταρο καθορίζεται αυστηρώς από το DNA. Αρα αφού συντεθούν τέλεια βάσει των οδηγιών του DNA (του κυττάρου) θα επιτρέψουν στο νέο κύτταρο-απόγονο (με αντίγραφα του DNA) να υπάρξει και να δημιουργήσει νέα αντίγραφα, κ.ο.κ. Ομως δεν χρειάζεται να επεκταθώ άλλο εδώ, όσο απλοϊκά και αν επιχείρησα να αγγίξω το θέμα της γενετικής πληροφορίας, διότι ο απλός αναγνώστης μπορεί να κουραστεί και να παρατήσει την ανάγνωση. Η όλη κατάσταση του πως άρχισε να υπάρχει το πρώτο κύτταρο οδηγείται εύκολα στο απλό εκλαϊκευμένο ερώτημα για το αν η κότα έκανε το αυγό ή το αυγό την κότα. Οποιο από τα δύο κι αν ισχύει, η αρχή προϋποθέτει είτε ένα τέλειο αυγό είτε μια τέλεια κότα. Εχοντας αυτό στο μυαλό μας καταλαβαίνουμε ότι για να υπάρχει ένα νέο κύτταρο πρέπει να έχει προϋπάρξει ένα κύτταρο πριν απ’ αυτό. Δεν νοείται να έχει υπάρξει κάτι υποτυπώδες, κάτι σαν κύτταρο τέλος πάντων, διότι κατ’ αναλογία με το παράδειγμα του αυγού-κότας για να προκύψει αυγό πρέπει να υπάρχει κότα και όχι μια ασαφής μάζα κυττάρων, κάτι σαν κότα δηλαδή.
Ο έχων στοιχειώδεις βιολογικές γνώσεις άνθρωπος νομίζει ότι το κύτταρο είναι μια απλή λίγο πολύ κατασκευή με μια μεμβράνη (την πλασματική), που περικλείει ένα υδαρές κυτταρόπλασμα στο κέντρο του οποίου βρίσκεται ένα μόρφωμα που το ονομάζουμε πυρήνα και μέσα σε αυτόν υπάρχουν τα χρωμοσώματα που αποτελούνται κυρίως από DNA. Στο φαντασιακό του λοιπόν αυτή η απλή κυτταρική κατασκευή μέσα στην οποία υπάρχουν και κάποια άλλα χημικά μόρια εργάζεται με ακρίβεια εκτελώντας κάποιες χημικές αντιδράσεις και προσλαμβάνοντας θρεπτικά υλικά από το περιβάλλον τα ενσωματώνει, διαιρείται δηλαδή πολλαπλασιάζεται και η ζωή συνεχίζεται. Οσο και αν αυτή η υπεραπλουστευμένη εικόνα είναι πράγματι αληθής, η πολυπλοκότητα της δομής και της λειτουργίας ενός κυττάρου (ή καλύτερα των εκατομμυρίων αντιδράσεων που γίνονται μέσα του) είναι κάτι ασύλληπτα περίπλοκο. Και είναι περίπλοκο επειδή 20.000 περίπου διαφορετικές πρωτεϊνες πρέπει να δουλεύουν ασταμάτητα, μικρότερα μόρια να αλλάζουν συνεχώς κατάσταση, ιόντα να μπαινοβγαίνουν συντονισμένα περνώντας από μεμβράνες μέσα και έξω από διαμερίσματα, ριβονουκλεϊκά οξέα να αντιγράφουν τον εαυτό τους, λίπη να γίνονται γλυκόζη, γλυκόζη να γίνεται λίπη, πρωτεϊνες να γίνονται γλυκόζη, οξυγόνο να δέχεται ηλεκτρόνια, βλαβερές ρίζες να διασπώνται, φωσφολιπίδια να αναδιατάσσονται και μη νομίσετε ότι ανέφερα πολλά, όχι, ούτε την “κορυφή του παγόβουνου” δεν έδειξα καν ολόκληρη. Το κύτταρο είναι μια ασύλληπτα πολύπλοκη μηχανή που δεν συγκρίνεται με καμία απ’ όσες έχει κατασκευάσει ο άνθρωπος. Δεν υπάρχει στο σύμπαν πολυπλοκότερη συνάθροιση στοιχείων και δομών που να είναι οργανωμένη τόσο πολύπλοκα όσο το κύτταρο. Οτι και να επικαλεστεί κάποιος, από τις θερμοπυρηνικές συντήξεις στο εσωτερικό των άστρων, έως τις συγκροτήσεις των πλανητικών συστημάτων ή τα γαλαξιακά νέφη και τα συναφή δεν συγκρίνεται με την πολυπλοκότητα και την απόλυτη ακρίβεια της λειτουργίας ενός κυττάρου. Η μη ζωντανή (διότι ζωή είναι μόνο το κύτταρο) ύλη του σύμπαντος όσα χημικά στοιχεία και αν την απαρτίζουν, σε όποιο μόρφωμα ή φυσικοχημική διεργασία και αν συμμετέχουν, δεν συγκρίνεται ούτε κατ’ ελάχιστο με τη μηχανή του κυττάρου.
Από τα χιλιάδες μόρια που συγκροτούν ένα κύτταρο ας επικεντρωθούμε μόνο στις πρωτεϊνες που αποτελούν κατ’ ουσίαν το σπουδαιότερο σύνολο μακρομορίων του. Οι πρωτεϊνες είναι αυτά τα μόρια που θα καθορίσουν τη φύση και τη λειτουργία του κάθε εξειδικευμένου κυττάρου που υπάρχει στο σώμα ενός πολυκύτταρου οργανισμού, του ανθρώπου ας πούμε. Εκτός από τις κοινές για όλα τα κύτταρα του οργανισμού πρωτεϊνες, υπάρχουν και ειδικές που δίδουν τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά στα κύτταρα π.χ. των μυών, του συκωτιού, του μυαλού, των νεφρών κ.λπ. Αλλωστε τα γενετικά χαρακτηριστικά του κάθε οργανισμού είτε αυτός είναι μονοκύτταρος π.χ. το πρωτόζωο αμοιβάδα, είτε πολυκύτταρος, π.χ. άνθρωπος, καθορίζονται ως γονίδια τα οποία είναι ειδικά τμήματα του DNA των χρωμοσωμάτων του. Η αποστολή του DNA είναι η έκφραση της πληροφορίας των γονιδίων του ως κατασκευή πρωτεϊνών, ειδικών πρωτεϊνών όταν και όπου απαιτεί το κύτταρο. Δηλαδή οι πρωτεϊνες είναι αυτές που καθορίζουν τη φύση του κυττάρου. Ολες οι υπόλοιπες λειτουργίες του κυττάρου θα καθορισθούν από τις πρωτεϊνες που με βάση τις οδηγίες του DNA το κύτταρο κατασκεύασε. Αλλωστε κάθε βιοχημική δραστηριότητα μέσα στο κύτταρο καθορίζεται ως προς την επιτυχή της έκβαση από πρωτεϊνες ένζυμα που καταλύουν αυτές τις αντιδράσεις. Εύκολα λοιπόν μπορεί να καταλάβει κάποιος ότι οι κυτταρικές πρωτεϊνες είναι κατασκευασμένες ακριβώς όπως πρέπει η κάθε μιά τους και δεν είναι απλώς ένα τυχαίο σύνολο αμινοξέων ενωμένο σε κάποια σειρά στην τύχη. Η διάταξη των εκατοντάδων ή χιλιάδων αμινοξέων που αποτελούν μια πρωτεϊνη είναι αυστηρά καθορισμένη από τα γονίδια του DNA και το παραμικρό λάθος στη σειρά των αμινοξέων καθιστά την πρωτεϊνη άχρηστη και πιθανότατα θανατηφόρα για το κύτταρο.
Ας πάρουμε την περίπτωση μιας πολύ απλής πρωτεϊνης που αποτελείται από 100 αμινοξέα στη σειρά και ας υποθέσουμε ότι από τα 20 βασικά αμινοξέα (λευκίνη, γλυκίνη, ισολευκίνη, τρυπτοφάνη, κ.λπ. που τα συμβολίζουμε αυθαίρετα με γράμματα του ΑλφαΒήτου) τα οποία αποτελούν αυτή την πρωτεϊνη, η ορισμένη αυστηρά καθορισμένη σειρά αμινοξέων είναι: Α-Γ-Δ-Α-Α-Γ-Ζ-Ε-Ε-Α ……….μέχρι το 100ο αμινοξύ. Αν η σειρά για κάποιο λόγο (π.χ. λάθος στην έκφραση των γονιδίων), στη σύνθεση μιας παρόμοιας πρωτεϊνης (στο εργαστήριο λόγου χάριν) γινόταν: π.χ. Α-Α-Δ-Α-Α-Γ-Ζ-Ε-Ε-Α ……….μέχρι το 100ο αμινοξύ, τότε και μόνη η αλλαγή ενός αμινοξέως σαν το δεύτερο της σειράς όπου αντί για το σωστό Γ στη θέση του έμπαινε το Α, θα καθιστούσε την πρωτεϊνη άχρηστη για το κύτταρο. Δεν θα ήταν πλέον παρά ένα άχρηστο μακρομόριο, πραγματικό κυτταρικό “σκουπίδι” πόσο μάλλον αν η σειρά άλλαζε και για περισσότερα του ενός αμινοξέα στην εκατοντάδα.
Ας φανταστούμε τώρα ότι αυτή την αυστηρά καθορισμένη από το σχετικό γονίδιο του κυττάρου σειρά των 100 αμινοξέων την αφήνουμε στην τύχη βάζοντας σε ένα διάλυμα όλα τα αμινοξέα και χιλιάδες από αυτά περιμένοντας να ενωθούν τυχαία μεταξύ τους σχηματίζοντας τη συγκεκριμένη πρωτεϊνη με την αυστηρά καθορισμένη σειρά των 100 αμινοξέων. Χρειαζόμαστε έστω μία επιτυχία ανάμεσα σε κάποιο αριθμό πιθανών συνδυασμών. Κάτι σαν το ΛΟΤΤΟ ή το ΤΖΟΚΕΡ δηλαδή και ακόμα δυσκολότερο διότι σε αυτά τα τυχερά παιχνίδια κερδίζει μόνο ένα σύνολο 6 ή 7 αριθμών και μάλιστα χωρίς την προϋπόθεση του να βρίσκονται αυτοί οι αριθμοί σε καθορισμένη σειρά. Ετσι λοιπόν το πρόβλημα είναι της επιστήμης της πιθανοθεωρίας και ο απλός μαθηματικός τύπος ορίζει ότι η μία και ορισμένη σειρά των 100 αμινοξέων έχει πιθανότητα να σχηματιστεί μία φορά μεταξύ 100! προσπαθειών. 100! παραγοντικό σημαίνει 1x2x3x4x5x6……x100 κάτι σαν τη γνωστή ιστορία των κόκκων του ρυζιού που ζήτησε ο εφευρέτης του σκακιού από τον άρχοντα στον οποίο το παρουσίασε και όπου στο σκάκι με τα 64 τετραγωνίδιά του έχουμε 64!. Το νούμερο που προκύπτει από την εκτέλεση των πράξεων του 100! είναι ασύλληπτο πέραν κάθε περιγραφής. 1 (μία) φορά στις 100.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000……….και άλλα μηδενικά, και άλλα μηδενικά…φορές, δεν έχει πρακτική χρησιμότητα να γραφεί το ακριβές νούμερο. Και πήραμε ως παράδειγμα μια απλή πρωτεϊνη με μόνο 100 αμινοξέα και όχι μια συνήθη κυτταρική πρωτεϊνη με 1000 και πλέον αμινοξέα.
Ολα τα παραπάνω εκτίθενται με τον συγκεκριμένο τρόπο για να αναδειχθεί η πιθανότητα να σχηματιστεί τυχαία ένα απειροελάχιστο ποσοστό από τα μόρια (στο παράδειγμα μια υποτυπώδης πρωτεϊνη 100 αμινοξέων) που χρειάζεται να υπάρξουν, να δουλέψουν κατάλληλα μέσα στο κύτταρο και να αναπαραχθούν με απόλυτη ακρίβεια για να υπάρχει συνέχεια της ζωής του κυττάρου. Και ας υποθέσουμε λοιπόν ότι αυτή η πρωτεϊνη ενάντια στους νόμους των πιθανοτήτων σχηματίστηκε. Κατόπιν τι; Ποιος ο ρόλος της για τη ζωή; Ποια ζωή; Και πόσες τέτοιες πρωτεϊνες σχηματίστηκαν; Πολλές; Μα πως είναι δυνατόν; Εδώ υποθέσαμε ότι μία σχηματίστηκε ενάντια στις πιθανότητες που αγγίζουν το αδύνατο, είναι δυνατόν το στατιστικώς αδύνατον να συνέβη επανειλημμένα; Οχι βέβαια, όσα δισεκατομμύρια χρόνια και αν γίνουν οι επαναλήψεις διότι πέραν του αδυνάτου των πιθανοτήτων, πόσο καιρό μέσα στις αρχέγονες συνθήκες μια πρωτεϊνη θα παραμείνει άθικτη αναμένοντας με τον εξίσου πιθανώς αδύνατο τρόπο να συντεθούν και τα χιλιάδες άλλα μόρια που χρειάζεται ένα κύτταρο; Και να υποθέσουμε ότι συντέθηκαν, πως μπόρεσαν να δουλέψουν αμέσως συγχρονισμένα στην ασυλλήπτου πολυπλοκότητας αρμονία που χαρακτηρίζει ένα κύτταρο; Διότι αν αυτό το πρώτο κύτταρο δεν αναπαραχθεί, πάει χαμένη η πρώτη προσπάθεια. Ολα από την αρχή ξανά. Κάτι σαν να κερδίζει το ΤΖΟΚΕΡ ένας συγκεκριμένος άνθρωπος 1.000.000 φορές στη σειρά και λίγο λέω.
Για να μην μπερδευτεί ο αναγνώστης στο σημείο αυτό ας ξεκαθαρίσω πιο πολύ και αναλυτικά την κατάσταση ως προς τι ακριβώς σημαίνει ένα κύτταρο. Ο μόνος προορισμός ενός κυττάρου είναι να αναπαραχθεί και να δώσει συνέχεια στη ζωή του. Από μόνο του το συμβάν της αναπαραγωγής δηλαδή της αντιγραφής του εαυτού του σε απόγονο ή απογόνους του είναι μια λειτουργία τόσο περίπλοκη που δεν μπορεί να περιγραφεί απλοποιημένα. Αποτελείται από αυστηρά καθορισμένες χημικές αντιδράσεις χιλιάδες τον αριθμό που δεν επιτρέπεται λάθος ούτε στη σειρά των αντιδράσεων ούτε στο αποτέλεσμα αυτών. Σε διαφορετική περίπτωση το κύτταρο πεθαίνει. Και πριν όμως της αντιγραφής (αλλά και κατά τη διάρκειά της) μέσα στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου συμβαίνουν χιλιάδες χημικές αντιδράσεις που κρατούν το κύτταρο ζωντανό και στις οποίες συμμετέχουν χιλιάδες ποικίλα μόρια, μικρά και μεγάλα. Και για να συμβούν αυτές οι βιοχημικές αντιδράσεις απαιτούνται να υπάρχουν ειδικές δομές εντός του κυττάρου μεγάλης πολυπλοκότητας κατασκευής και αυτές. Υπάρχουν ειδικές αναδιπλωμένες μεμβράνες που τις ονομάζουμε ενδοπλασματικό δίκτυο, υπάρχουν ριβοσώματα κατασκευασμένα από πρωτεϊνες και νουκλεϊκά οξέα, υπάρχουν μιτοχόνδρια που περικλείονται από ειδικές μεμβράνες, λυσοσώματα, δικτυοσωμάτια, χλωροπλάστες και κενοτόπια (στα φυτά), πυρηνίσκος στον πυρήνα, δεσμοσώματα και μαστίγια σε φύκη και όλα αυτά σε ένα υγρό κυτταρόπλασμα που βρίθει από ιόντα και χιλιάδες άλλα μόρια με εξέχουσα θέση τις πρωτεϊνες-ένζυμα. Αφησα τελευταία τα νουκλεϊκά οξέα που βρίσκονται κατά βάση στον πυρήνα και που αυτά θα καθορίσουν τη θέση και λειτουργία όλων των παραπάνω οργανιδίων και δομών.
Και μη νομίσει κανείς ότι μια δομή όπως η βιολογική μεμβράνη είναι κάτι το απλό. Αποτελείται μεν από μια διπλή στρώση φωσφολιπιδίων αλλά πολύ απέχει από το να αποτελεί μια απλή μεμβράνη που θα μπορούσε να κατασκευαστεί σε ένα εργαστήριο. Και το αναφέρω αυτό διότι οι μέχρι τώρα απόψεις ορισμένων επιστημόνων που ασχολήθηκαν με την πρωτοδημιουργία του κυττάρου πρότειναν ότι η ζωή άρχισε με την αυθόρμητη τακτοποίηση λιπιδίων στο νερό σε μια δομή που όντως είναι μεμβράνη και ότι κατόπιν αυτό το μεμβρανικό μόρφωμα περιέκλεισε και άλλα μόρια εντός του κλειστού χώρου σαν σφαίρα που σχημάτισε και ω του θαύματος ιδού το πρώτο κύτταρο. Φυσικά η θεωρία αυτή δεν επιβεβαιώθηκε ποτέ εργαστηριακώς διότι πάσχει απ’ όποιο σημείο και αν τη δουλέψει κάποιος που γνωρίζει βιολογία. Και πάσχει επειδή η μεμβράνη για να είναι μια πραγματικά λειτουργική μεμβράνη ενός κυττάρου πρέπει να έχει ιδιότητες και δομή τέτοια που να επιτρέπει την είσοδο και την έξοδο στο κύτταρο ορισμένων μορίων κάθε φορά κατά τις ανάγκες του κυττάρου άλλως δεν υπάρχει κύτταρο. Επιπλέον πέραν της απλής κάλυψης του κυττάρου η μεμβράνη ακόμα και στους πιο απλούς οργανισμούς όπως τα βακτήρια που πιστεύουμε ότι ήταν τα πρώτα κύτταρα από τα οποία εξελίχθηκαν όλα τα πολυπλοκότερα, πρέπει να αναδιπλώνεται πολύπλοκα και θαυμαστά μέσα στο κύτταρο ώστε στην επιφάνειά της να γίνονται συντονισμένα οι χιλιάδες αντιδράσεις που απαιτεί το ζωντανό κύτταρο. Προσθέστε σε όλα αυτά το ότι στη μεμβράνη βρίσκονται σφηνωμένες ειδικές και εξειδικευμένες πρωτεϊνες που άλλες από αυτές μεταφέρουν μέσα-έξω διάφορα μόρια, άλλες αφήνουν διόδους για να περνούν ορισμένα μόρια και άλλες είναι πραγματικές μηχανές (ναι μηχανές ασύλληπτης ομορφιάς και ακρίβειας) που παράγουν συνεχώς ενέργεια, διότι μην το ξεχνάμε αυτό, κάθε βιοχημική δραστηριότητα του κυττάρου χρειάζεται ενέργεια.
Με βάση τα ελάχιστα παραπάνω που παρέθεσα έχοντας χάριν της οικονομίας του χώρου παραλείψει άλλες πολύπλοκες δομές και διεργασίες που επιτελούνται εντός του κυττάρου και οι οποίες αν δεν γίνουν σωστά το κύτταρο παύει να υπάρχει, ας φτιάξουμε ένα φανταστικό σενάριο για κάτι που θεωρούμε ότι συνέβη πριν 3-3,5 δισεκατομμύρια χρόνια μέσα σε μια υγρή κοιλότητα της τότε Γης όταν ζωή δεν υπήρχε.
Ας υποθέσουμε λοιπόν ότι μέσα στην υγρή κοιλότητα (ωκεανός ή λίμνη αδιάφορο), με μια υγρή ατμόσφαιρα, με κεραυνούς να αυλακώνουν την ατμόσφαιρα, με την υπεριώδη ακτινοβολία να λούζει την επιφάνεια και με αναθυμιάσεις ηφαιστείων παντού, με τυχαίες αντιδράσεις μορίων δημιουργήθηκαν αμινοξέα κάποια ή όλα από τα γνωστά. Επιπλέον δημιουργήθηκαν πάλι τυχαία:
1. Μεγάλες ποσότητες νουκλεϊκών οξέων (RNA ας πούμε).
2. Μεγάλες ποσότητες ATP.
3. Μεγάλες ποσότητες λιπαρών οξέων.
4.Μεγάλες ποσότητες υδατανθράκων.
5. Μεγάλες ποσότητες φωσφολιπιδίων.
6. Μεγάλες ποσότητες NAD
7. Μεγάλες ποσότητες NADP
Επιπλέον ας υποθέσουμε ότι το νερό έβριθε από ιόντα και άλλα ανόργανα στοιχεία και μόρια. Ας παραβλέψουμε το ότι για να υπάρξουν τα νουκλεϊκά οξέα έπρεπε να υπάρχουν πλήθος διαφορετικών βάσεων που αποτελούν τα δομικά τους επιμέρους στοιχεία, ας υποθέσουμε ότι όλα τα παραπάνω υπήρχαν άφθονα, χωρίς να διασπώνται-χαλάνε στο διηνεκές (δύσκολο να το πιστέψουμε αλλά ας υποθέσουμε ότι έτσι ήταν).
Ετσι λοιπόν όλα αυτά ανακατεμένα ανασυνδυαζόμενα μεταξύ των μετά από εκατομμύρια χρόνια κατάφεραν και συγκροτήθηκαν σε ένα κύτταρο. Ας υποθέσουμε επίσης ότι αναφερόμαστε στην πλέον απλή μορφή κυττάρου αυτή ενός βακτηριδίου όπου υπάρχει μια κυτταρική μεμβράνη, κάποιες εσωτερικές μεμβράνες, μια μόνο αλυσίδα DNA και ριβοσώματα. Είναι λογικό βάσει του παραπάνω σεναρίου να υποθέσει κανείς ότι η πορεία προς το πρώτο κύτταρο ήταν βαθμιαία και ανέβαινε σε πολυπλοκότητα όταν στο κάθε προηγούμενο μόρφωμα που σχηματίζονταν προστίθετο και κάποιο καινούργιο μέχρι που η τελική σύνθεση έγινε ένα λειτουργικό κύτταρο που μπόρεσε και αναπαρήχθη και κατόπιν η φυσική επιλογή δημιούργησε εξελικτικά τις σημερινές θαυμαστές μορφές των κυττάρων.
Ο παραπάνω υποθετικός συλλογισμός πάσχει στα όρια του γελοίου.επειδή: πρώτον, δεν μπορεί να δημιουργήθηκαν ταυτοχρόνως πολλά ολοκληρωμένα κύτταρα ώστε ένα τουλάχιστον από αυτά να κατάφερε να αναπαραχθεί και δεύτερον επειδή κάθε ενδιάμεση ατελής μορφή που σχηματίζονταν δεν διατηρείτο απαράλλαχτη αναμένοντας να προστεθεί (πάντα τυχαία) και ένα επιπλέον συστατικό της. Οτιδήποτε αντίθετο με τα παραπάνω αντιβαίνει τους κανόνες της λογικής επειδή αν συνέβαιναν όλα τα παραπάνω ακόμα και με ρυθμό ένα συμβάν το δευτερόλεπτο, δεν επαρκεί ούτε όλος ο χρόνος που διανύθηκε από τη δημιουργία του σύμπαντος σύμφωνα με την κρατούσα θεωρία του BING BANG πριν 14,5 δισεκατομμύρια χρόνια.
Για να δώσω ένα παράδειγμα της τυχαίας δημιουργίας ενός κυττάρου από σκόρπια υλικά θα το παρομοιάσω με τη δημιουργία ενός τέλειου μοντέρνου αυτοκινήτου από σκόρπια άμορφα μεταλλικά, πλαστικά, καύσιμα και υαλώδη υλικά σωριασμένα σε μια μάντρα. Ας υποθέσουμε ότι ένας κυκλώνας ανακατεύει βίαια όλα τα υλικά για ένα χρόνο ας πούμε και κατόπιν κάνει μια στάση για να δούμε τι σχηματίστηκε. Τι λέτε υπάρχει περίπτωση να βρούμε ένα τέλειο αυτοκίνητο που να λειτουργεί μάλιστα η μηχανή του; Ας υποθέσουμε ότι αυτό το ανακάτεμα επαναλαμβάνεται δισεκατομμύρια, τρισεκατομμύρια φορές, λέτε λοιπόν να σχηματιστεί ποτέ ένα αυτοκίνητο; (μια και μόνο διαισθητικά σκεφτόμαστε, αυτό κάνουμε και για τη ζωή, ούτε ίχνος ένδειξης φαίνεται κάπου, πόσο μάλλον απόδειξη). Η απάντηση προκύπτει αβίαστα, όχι. Να λοιπόν πως εισερχόμαστε όσο και αν δεν το ομολογούμε (οι περισσότεροι τουλάχιστον) στο πεδίο της μεταφυσικής. Και οδηγούμαστε στη μεταφυσική ως εκ της φύσεως του θέματος που μας απασχολεί επειδή καμιά ανθρώπινη εμπειρία δεν μας δίδει έστω και μια αμυδρή ένδειξη επιτυχίας δημιουργίας ενός κυττάρου από μίγμα ανόργανων και οργανικών μορίων που τα αφήνουμε υποβοηθούμενα να αντιδράσουν στο “δοκιμαστικό σωλήνα”.
Η πολύ εξελιγμένη επιστήμη δεν είναι δύσκολο να καθορίσει το είδος των χημικών μορίων που συμμετέχουν στη δομή ενός κυττάρου. Μάλιστα μπορεί να γλυτώσει πολύ από το χρόνο που υποτίθεται ότι χρειάστηκε η φύση βάζοντας να αντιδράσουν όχι απλά μόρια αλλά έτοιμα “προς χρήση” μεγάλα συγκροτημένα μόρια όπως οι πρωτεϊνες που υπάρχουν σε ένα κύτταρο, έτοιμες μεμβράνες, τα νουκλεϊκά οξέα και έτοιμα ριβοσώματα που πήρε από ένα υπάρχον κύτταρο και ότι άλλα κριθεί ότι απαιτούνται. Τοποθετώντας όλα αυτά στην πλέον εξελιγμένη συσκευή θα μπορούσε να δημιουργήσει ένα ζωντανό κύτταρο το οποίο να αναπαράγεται ή έστω ένα κύτταρο που να ζήσει για λίγο χωρίς να αναπαραχθεί. Εχει γίνει ποτέ κάτι τέτοιο; Βεβαίως κατά κάποιο τρόπο. Τα αποτελέσματα ήταν απόλυτη αποτυχία. Εξ’ όσων γνωρίζω πειράματα αυτού του τύπου των οποίων η επιτυχία θα οδηγούσε στο ενδοξότερο Νομπέλ από καταβολής θεσμού, έχουν εγκαταλειφθεί. Πως λοιπόν εμείς που με βάση την αρχή της επιστήμης που ακολουθεί το μονόδρομο “παρατήρηση-πείραμα-θεώρημα-επιβεβαίωση-νόμος” μπορούμε να ισχυριζόμαστε ότι ισχύει κάτι για το οποίο δεν έχουμε την παραμικρή ένδειξη; Και γιατί να αρνηθούμε το αυτονόητο που στην περίπτωση της δημιουργίας του πρώτου ζωντανού κυττάρου μας δείχνει ξεκάθαρα προς την κατεύθυνση της “ευφυούς κατασκευής”; Μήπως επειδή δεχόμενοι κάτι τέτοιο θα ανακατέψουμε στην επιστήμη τη θρησκεία; Θα αναγκαστούμε να καταφύγουμε στην έννοια του Θείου; Κατά τη γνώμη μου ναι, αυτό είναι που απωθεί τους επιστήμονες από το να δεχτούν τη θεωρία της ευφυούς κατασκευής του πρώτου κυττάρου. Ομως όσο και αν ένας θρησκευόμενος θα χαίρονταν με κάτι τέτοιο ως θριαμβευτική απάντηση στους άθεους το θέμα μας δεν σχετίζεται με θρησκευτικές δοξασίες. Αφήνοντας κατά μέρος τις διδαχές του κάθε θρησκευτικού δόγματος με τον φανατισμό που συχνότατα τρέφει τη μισαλλοδοξία, ας επικεντρωθούμε στη λογική και ας θεωρήσουμε την κατάσταση ως έχει. Και η κατάσταση μας υπαγορεύει ότι εφόσον το τυχαίο της δημιουργίας του πρώτου κυττάρου είναι μαθηματικώς αδύνατον (το αντίθετο θα πήγαινε κόντρα στην επιστήμη της πιθανοθεωρίας) τότε κάτι άλλο συνέβη έστω και αν δεν μπορούμε να το συλλάβουμε. Αν λοιπόν αποκλειστεί το τυχαίο τότε η λογική επιτάσσει ότι υπήρξε επέμβαση. Κάποια δύναμη ασύλληπτης κατανόησης με τα ανθρώπινα μέτρα δημιούργησε ολοκληρωμένο το πρώτο κύτταρο και κατόπιν η θεωρία της εξέλιξης άρχισε να ισχύει. Με άλλα λόγια η έννοια της ευφυούς κατασκευής δεν αντιβαίνει στη βιολογική θεωρία. Ο,τι ανακάλυψε η βιολογία, ό,τι παρουσίασε ο Δαρβίνος ισχύουν και υπόκεινται στους φυσικούς νόμους. Δεν αμφισβητείται η θεωρία της εξέλιξης δεχόμενοι τη θεωρία της ευφυούς κατασκευής. Το ό,τι δεν μπορούμε να εννοήσουμε τον δημιουργό δεν σημαίνει ότι δεν υπάρχει δημιουργός. Ας φανταστούμε ότι ένα διαστημόπλοιο φθάνει σε ένα πλανήτη όπου τίποτα ζωντανό δεν υπάρχει και κάπου ανακαλύπτει μια μηχανή ή ένα πολύπλοκο κατασκεύασμα. Δεν θα συμπεράνει άραγε ο διαστημικός επισκέπτης ότι αυτό που βλέπει το δημιούργησε κάποια προϋπάρχουσα ευφυία; Φυσικά ναι, ασχέτως του ό,τι δεν συνάντησε το ευφυές ον περί του οποίου εικάζει.
Να επαναλάβω εδώ ότι όπου και να εξερευνήσουμε το σύμπαν, όποια συνάθροιση ύλης και αν εξετάσουμε από τα πλέον σύνθετα πετρώματα, έως τους ωκεανούς, το εσωτερικό των ηφαιστείων, το εσωτερικό των άστρων, τις κοσμικές ακτινοβολίες, τις θερμοπυρηνικές συντήξεις, τις μαύρες τρύπες και οτιδήποτε άλλο μπορεί κάποιος να φανταστεί, τίποτα δεν πλησιάζει σε οργανωμένη πολυπλοκότητα και λειτουργία το ζωντανό κύτταρο. Η συγκροτημένη ύλη του κυττάρου μοιάζει να πηγαίνει κόντρα στους νόμους της θερμοδυναμικής. Και βέβαια και για τη ζωή ισχύουν οι νόμοι της θερμοδυναμικής, όμως κατά την πρώτη δημιουργία του κυττάρου φαίνεται ότι έγινε μια στιγμιαία εξαίρεση και κατόπιν όλα πήραν το δρόμο τους.
Τη θεωρία της ευφυούς κατασκευής εκτιμώ ότι την υποστηρίζουν πολλοί επιστήμονες αλλά δεν τολμούν να την εκφράσουν φοβούμενοι ότι θα στιγματιστούν ως θεϊστές σε ένα κοσμικό επιστημονικό σύμπαν. Ομως κάτι τέτοιο σημαίνει δειλία και λάθος υπολογισμό συνεπειών. Ασχέτως του αν μια τέτοια θεωρία μπορεί να γίνει λάβαρο σε θρησκευόμενους ο επιστημονικός μας πολιτισμός δεν κινδυνεύει, απεναντίας η αποδοχή της μπορεί να ανυψώσει το θαυμασμό και την εκτίμησή μας για τη ζωή σε πρωτόγνωρα ηθικά επίπεδα για μια παγκόσμια ανθρωπότητα που θα προστατεύει τη ζωή και θα υψώσει την ανθρώπινη φύση εκεί που της αξίζει.
Γιώργος Χώτος, /Φεβρουάριος 2019.
Υ.Γ. Εκ προθέσεως για να μην επεκταθεί υπέρμετρα το κείμενο, δεν ανέφερα τα των μεταφράσεων των γονιδίων σε πρωτεϊνες, τις διάφορες λειτουργίες των πρωτεϊνών και τα συναφή που από μόνα τους αρκούν για να καταδείξουν το αδύνατον του τυχαίου της δημιουργίας ενός κυττάρου.