VEROVATNOĆA ŽIVOTA
Da li smo proizvod slučajnosti ili dizajna?
Koja je verovatnoća spontanog nastanka života u Kosmosu kakav je naš? Na ovo pitanje se daju različiti odgovori. Jedni smatraju da je život statistički toliko malo verovatan, da je pravo čudo da ga uopšte ima na planeti Zemlji. Drugi veruju da je život univerzalni fenomen, široko rasprostranjem svuda oko nas. Ima čak i onih koji smatraju da je smisao Kosmosa upravo u tome da obezbedi uslove za razvoj života i inteligencije. Neka srednja linija razmišljanja je da života ima i drugde, a ne samo na Zemlji, ali je u pitanju relativno redak fenomen, upravo zbog broja okolnosti koje moraju da se dogode u paraleli da bi se omogućio njegov nastanak.
Ajnštajn je verovao u široku rasprostranjenost života:
- „S obzirom na milione, ako ne i milijarde planeta sličnih Zemlji, život drugde u Kosmosu bez sumnje postoji“.
Ovakvi stavovi proizlaze iz shvatanja da je Zemlja, sa uslovima koji na njoj postoje, ’prosečna planeta’, kakvih mora da bude mnogo, s obzirom na postojanje 200 milijardi triliona zvezda (što se matematički može predstaviti kao 2 x 1023) od kojih je veliki broj sasvim sigurno okružen planetarnim sistemima.
Tom shvatanju se suprotstavlja teorija ’retke Zemlje’, zasnovana na takozvanom ’Fermijevom paradoksu’: činjenici da život prirodno teži većoj kompleksnosti i široj rasprostranjenosti, zbog čega bi bilo logično očekivati da smo, na ovom stupnju nauke i tehnologije, već pronašli mnoge signale ili tragove postojanja života i izvan naše planete. A ipak nismo.
Medju naučnicima koji su smatrali da je život veoma redak fenomen, možda čak limitiran samo na Zemlju, nalaze se i Vard, Braunli, Dovkins, Berou, Hart, pa čak i Brajan Koks, koji je na sledeći način definisao svrhu života:
- „Mi smo Kosmos koji je postao svestan, a svrha života je da Kosmos sebe razume.“
Teoretičari ’retke Zemlje’ najčešće ukazuju na to da su ’opšti’ uslovi, neophodni za nastanak života, veoma retki u Svemiru, iako verovatno postoje u nekim udaljenim planetarnim sistemima. Naravno, uslovi za kompleksniji, a pogotovo inteligentniji život su još manje rasprostranjeni. Ali, ono što čini život na Zemlji jedinstvenim su ’posebni’ uslovi, kao što su vulkanski procesi, tektonske ploče, postojanje meseca ove veličine i udaljenosti od Zemlje, kao i niz drugih specifičnih okolnosti, koje su sve zajedno uticale na stvaranje jedinstvenog okruženja u kome je život uopšte mogao da se razvije. Radikalna verzija teorije ’retke Zemlje’ vodi ka ’antropičkom’ zaključku: da je život ekskluzivno vezan za Zemlju (i možda još jako mali broj planeta u čitavom Kosmosu). To bi moglo da znači i da smo mi, ljudi, možda, jedina visoko inteligentna bića, pa tako zaista na vrhu lestvice života u celokupnom Univerzumu.
Da bi smo izračunali relativno tačnu verovatnoću nastanka života, hajde da se koncentrišemo na konstituciju prve samoreprodukujuće ćelije. Jasno je da moraju u istom trenutku na jednom mestu da se nađu svi potrebni sastojci, što znači puno različitih amino-kiselina, koje se onda spajaju na vrlo specifičan način gradeći proteine i enzime. Zatim je potreban šećer, a posebno riboza, koja je osnova DNK i RNK. Pa onda nukleinske kiseline. Pa lipidi, bez kojih neće biti ćelijskih membrana. Da bi se lipidi formirali i postali reaktivni trebaju nam joni metala (magnezijuma, kalcijuma, kalijuma…). A svaka reakcija zahteva energiju, za koju su potrebne masti.
Amino kiseline i šećeri su trodimenzionalni molekuli koje se pojavljuju u dva moda: kao ’levoruki’ ili kao ’desnoruki’ (slika kao u ogledalu). Za život su neophodne samo ’levoruke’ aminokiseline i samo ’desnoruki’ šećeri. Ovo nije lako obezbediti ni u laboratoriji, a kamoli u spontano formiranoj ’hemijskoj supi’ na nekoj planeti.
Kad smo već kod šećera, riboza, koja je najvažnija za život, je totalno nestabilna i teško je videti kako je mogla opstati, u spontanim uslovima, dovoljno dugo da omogući ćelijskih razvoj. Isto važi i za nukleinske kiseline, a naročito za veoma nestabilni urecil. Da ne govorimo da su i masti – zbog visokog nivoa energije – i same nestabilne. Pritom su uslovi za nastanak šećera sasvim suprotni uslovima za nastanak amino kiselina. Amino kiseline zahtevaju vodonik, a vodonik sprečava nastanak šećera. To čini ’hemijsku supu’, koja bi bila adekvatna za dovoljno dug opstanak svih sastojaka neophodnih za život, teško zamislivom…
I, kao da ovo nije već dovoljno komplikovano i neverovatno, treba reći da hemijski sastojci nisu dovoljni za nastanak života. Da bi se neki organizam formirao, potrebne su i odredjene informacije, kojih uopšte nije malo. Kao i sistem kodiranja kojim se informacije prenose na hemijske sastojke formirajući ’kodone’, koji se nazivaju ’hemijskim slovima’. Za jedan jedini protein koji se sastoji od 100 amino-kiselina, potrebno je oko 300 kodona. A mikrobi, koji su najjednostavnija živa bića, zahtevaju oko 400 proteina! I, naravno, 400 gena, koje nekako treba sastaviti u DNK, a onda i razviti sistem ’ispravljanja’ DNK spirale, i naknadnog ponovnog ’uvrtanja’, kako bi se, na neki (nama još uvek volšeban) način zapisana informacija uspešno primenila na adekvatni hemijski materijal… Ovaj kod, koji prenosi informacije, ne da nije arbitraran, već je optimalan, što ne čini uverljivijom ideju o njegovom slučajnom nastanku, spontanom genezom.
Pošto je veoma teško kvantifikovati verovatnoću nastanka prve ćelije, hajde da se fokusiramo na jednostavniji problem verovatnoće razvoja jednog proteina. Protein se sastoje iz dugog niza od 400 amino kiselina povezanih na veoma specifičan način. I pritom sve one moraju da budu ’levoruke’, za šta je verovatnoća 50% za svaku od aminokiselina pojedinačno. To šanse da se 400 ’levorukih’ aminokiselina slučajno poveže u jedan niz, čini manjim od 0,5380, a šanse da se to dogodi sa svih 120 proteina, neophodnih za jednu ćeliju, su 0.5380x120. Ovo je nemoguće mala verovatnoća, koju biolozi ipak opravdavaju ogromnim trajanjem Kosmosa, tokom koga se u nekom trenutku ipak dogodila ova neverovatna slučajnost.
Don Baten je slikovito opisao, sledećom paralelom, verovatnoću slučajnog nastanka jednog jedinog proteina. Zamislite da je čitav solarni sistem dupke ispunjen slepim ljudima koji drže u ruci Rubikovu kocku i rešavaju je nasumičnim rotacijama. Spontani nastanak proteina je podjednako verovatan kao kada bi svi oni u istom momentu slučajno, ’na slepo’, došli do ispravnog rešenja! Statistički, da bi se ovo dogodilo, potrebno je daleko, daleko više pokušaja nego što je mogućih dogadjaja u Kosmosu (što je procenjeno na 10120).
Naravno, čak i da se nekako spontano dogodio protein, i dalje smo još uvek predaleko od kreiranja života. Samo smo obezbedili 120 proteina sa po 400 levorukih aminokiselina. Još nam trebaju DNK, sa kodiranim instrukcijama, RNK, sa sposobnošću da dekodira instrukcije, kao i niz drugih elemenata, koji moraju da budu pažljivo funkcionalno iskombinovani da bi obezbedili prvu ćeliju. Što verovatnoću slučajnog nastanka ćelije čini manjom od 10-1000, pa tako kompletno neverovatnom.
Ova kalkulacija verovatnoće čak ne uzima u obzir jedan od osnovnih razloga zbog kojih je Fred Hojl, čuveni britanski astronom, bio medju prvim naučnicima koji je zaključio da je za nastanak života neophodna pretpostavka neke visoke inteligencije. Hojl je, tokom proučavanja nukleo-sinteze u zvezdama, primetio da nastanak ugljenika, koji je neophodan za život, iz helijuma, koga u zvezdama ima u ogromnim količinama, podrazumeva tačno odredjeni nivo energije i spina u jezgru ugljenika, koji su, u kombinaciji koja je neophodna, krajnje neverovatni. Hojl zaključuje:
- „Neka inteligencija koja perfektno ume da računa dizajnirala je karakteristike atoma ugljenika…“
Ako je život ’dizajniran’, onda nije logično da bude ograničen samo na Zemlju, već je verovatno zamišljen tako kako jeste, upravo zbog toga da bi se širio svuda po Kosmosu. Hojl je zbog toga prihvatao tezu ’kosmičke panspermije’ po kojoj meteori i asteroidi prenose Svemirom hibernirane mikrobe, koji se onda dalje razvijaju na planetama pogodnim za život.
Teorijski fizičar, nobelovac Judžin Vigner je, u tekstu „Verovatnoća postojanja samo-reprodukujuće jedinice“, takodje došao do zaključka da je verovatnoća nastanka života ravna nuli, ali je taj zaključak izveo na potpuno novi način, koristeći teoriju skupova i formalizam kvantne mehanike.
Ukratko, Vigner je matematički pokazao da protok vremena ne može da obezbedi da se jedan organizam i hranljive materije potrebne za drugi organizam zaista pretvore u dva organizma. Što znači da pozivanje biologije na ogroman vremenski period tokom koga je mogao u jednom trenutku spontano da nastane život, predstavlja ’matematičku nepismenost’. Ovaj Vignerov argument je kasnije prihvatilo mnogo velikih fizičara, uključujući i Dejvida Boma.
Naravno, beskrajno mala verovatnoća ne znači da se život nije spontano dogodio. Oko nas se non-stop dogadjaju neverovatne stvari. Uzmimo recimo saobraćaj. Izađite na ulicu i opišite automobile koji prolaze pored vas. Šanse da jedan za drugim prodju upravo ova četiri automobila koja su sada prošla su skoro nikakve. A ipak se dogodilo. Slučajnosti su u principu neverovatne. A najveći broj konstelacija sa kojima se susrećemo u životu su zaista slučajne.
To, naravno, ne znači da su svi događaji slučajni. Recimo, upravo smo primetili da su desetak Tojota automobila parkirani jedan do drugoga. Možda bi to zaista doživeli kao neverovatnu slučajnost da ne znamo da se ovde radi o parkingu ispred zgrade Tojota dilera… Ali, čak i da to nismo znali, verovatno bi posumnjali na tako nešto, pre nego što bi poverovali u slučajnost ovakvog rasporeda parkiranih automobila.
Nije onda čudno ni što su fizičari i astronomi došli u situaciju da sve češće sumnjaju na nekog ’Tojota dilera’, tragajući za objašnjenjem zaista neverovatne pojava života u Svemiru. Jer verovatnoća spontanog i slučajnog generisanja prve ćelije je nesrazmerno manja od verovatnoće da istih deset automobila budu slučajno parkirani jedan do drugoga, na ulici ispred kuće.
Autor: Slobodan Simović
 | A guest post by
|