Vlastní gól chemické evoluci

Přední evolucionista, astrofyzik Paul Sutter: „Zatím stále nevíme, jak, kde nebo proč se život poprvé objevil“

Casey Luskin

Z Creation Evolution News přeložil Pavel Akrman – 01/2024.

Na portálu Universe Today¹ vyšel velmi překvapivý článek, který informuje o „nemožnosti vzniku života na Zemi“. Začíná neočekávaným přiznáním naší neznalosti o tom, jak život vznikl:

Zatím nevíme, jak, kde a proč se na naší planetě poprvé objevil život. Částečně je to také proto, že „život“ nemá žádnou přesnou, všeobecně dohodnutou definici.

Autorem je evolucionista Paul Sutter, astrofyzik na Ohio State University – a má naprostou pravdu: v současnosti neexistuje žádné přírodní vysvětlení původu života.

Co je tedy život?

Sutter poskytuje hned několik užitečných definic života, počínaje tím, co nazývá „jednoduchým vyjádřením“:

Život je to, co podléhá darwinovské evoluci. To znamená, že život probíhá pomocí přírodního výběru, toho neutuchajícího tlaku, který si vybírá rysy a vlastnosti a předává je nové generaci prostřednictvím prosté schopnosti přežít.

Pokud přijmeme tuto definici vážně, pak život musí být velmi složitý. Je to proto, že darwinovská evoluce vyžaduje nejen přežití, ale také replikaci. Přežití vyžaduje schopnost přeměnit materiály z okolního prostředí na energii potřebnou k pohánění chemických reakcí života, a replikace vyžaduje schopnost vytvářet kopie sebe sama s určitou minimální úrovní věrnosti. Oba tyto požadavky zahrnují vysoce komplexní systémy.

Takto jsme s Walterem Bradleym popsali minimální složitost života v kapitole „Vznikl život čistě přírodními prostředky?“ v dokumentu The Comprehensive Guide to Science and Faith² vydaném v roce 2021:

(1) Všechny živé systémy zpracovávají energii, (2) ukládají informace a (3) se replikují. V přírodě jsou tyto procesy prováděny především molekulami ze tří rodin velkých biopolymerů: z proteinů, DNA a RNA. Záhada počátku života je v podstatě tajemstvím toho, jak se tyto tři typy biopolymerů vytvořily a spojily v buňce s obalem vyrobeným z lipidů jako sebe-rozmnožující systém.

Vypadá to, že Sutter s tímto popisem života bezděčně souhlasí, protože následně rozvádí nezbytné kroky k umožnění funkčnosti darwinovské evoluce, a došel k přesně stejným třem požadavkům na život (i když jsou uvedeny v jiném pořadí):

Aby život v evoluci uspěl a oddělil se od pouhých chemických reakcí, musí udělat tři věci. Nejprve musí nějakým způsobem uchovávat informace, jako je kódování různých procesů, vlastností a rysů. Tímto způsobem se mohou vlastnosti úspěšné přenášet z jedné generace na druhou.

Za druhé, život se musí sám replikovat. Musí být schopen vytvářet přiměřeně přesné kopie své vlastní molekulární struktury, aby informace obsažené v ní samotné měly šanci stát se novou generací, změněnou a pozměněnou na základě své schopnosti přežití.

A konečně, život musí urychlovat reakce. Musí mít schopnost ovlivňovat své vlastní prostředí, ať už pro pohyb, nebo pro získávání či uchovávání energie, nebo pro vývoj nových struktur a všech těch mnoha úžasných činností, které život denně dělá.

Opět je to přesně tak. A dělat tyto „tři věci“ – tj. „ukládat informace“, „samo-replikovat se“ a „urychlovat reakce“ – není vůbec jednoduché. Celý proces vyžaduje složité molekuly DNA a RNA a molekulární stroje. Sutter si tuto skutečnost uvědomuje a podává slušný náčrt složitosti života:

Život na Zemi si vyvinul závratnou řadu chemických a molekulárních strojů, aby se sám rozšířil – do tak složitého a vzájemně propojeného živočišného světa, že mu ani ještě plně nerozumíme. Ale základní obraz vidíme. Zjednodušeně řečeno (ale nerad bych, abyste si mě spletli s biologem), tyto úkoly plní život pomocí uvedené trojice molekulárních nástrojů.

Sutter má pravdu, že život je plný molekulárních strojů a že jeho složitost dosud teprve rozplétáme. A ta molekulární triáda, o které mluví, se skládá z DNA, RNA a proteinů.

Molekulární triáda života

V případě DNA Sutter překvapivě říká, že „samotná schopnost DNA uchovávat obrovské množství informací není nic menšího než zázrak.“

Pokud jde o RNA říká, že ta „uchovává informace – to je opět řečeno jen obecně – ale jejím hlavním úkolem je číst chemické instrukce uložené v DNA a používat je k výrobě posledního člena triády, tedy proteinů“. Samozřejmě má pravdu, že RNA uchovává (a přenáší) informace, které se používají při výrobě proteinů, ale řekl bych, že podceňuje její další důležité funkce. Jak jsme nedávno diskutovali,³ nyní můžeme identifikovat „geny RNA“, které produkují RNA pro samostatný účel, vykonávající množství důležitých buněčných funkcí.

Co se týče proteinů, Sutter poskytuje vskutku pěkné shrnutí jejich důležitosti a rozmanitosti:

„Proteiny“ jsou obecným termínem pro téměř nespočet druhů molekulárních strojů, které dělají toto: oddělují molekuly, vážou je zpět k sobě, vytvářejí nové, drží struktury pohromadě, samy se stávají strukturami, přesouvají důležité molekuly z jednoho místa. na jiné, transformují energii z jedné formy do druhé a tak dále.

Má to ale ještě jeden háček: proteiny jsou také nezbytné pro replikaci DNA. Sutter vysvětluje: „DNA uchovává informace, RNA tyto informace používá k výrobě proteinů, přičemž proteiny interagují s prostředím a provádějí samoreplikaci DNA.“

Neredukovatelná složitost života

Avšak potom Sutter přichází k silnému závěru, totiž že „vzájemně propojená“ povaha této triády znamená, že všechny aspekty systému musí být současně na svém místě, aby život mohl fungovat:

Vzájemné propojení DNA, RNA a proteinů znamená, že nemohly vzniknout postupně z prvotní prapolévky, protože pokud chybí byť jen jedna složka, celý systém se rozpadá — odebereme-li třínohému stolu jednu nohu, nemůže stát.

Tak tohle už zní skoro přesně jako popis „neredukovatelné složitosti“ — pokud „jedna část chybí, celý systém se rozpadne“. A samozřejmě má naprostou pravdu: Život, jak ho známe, vyžaduje ke svému fungování DNA, RNA a proteiny a na Zemi nemohl vzniknout postupně.

Silná výzva pro chemickou evoluci

Co nám tedy říká ta jeho poznámka, že „vzájemné propojení“ života znamená, že „nemohl vzniknout postupně z prvotní prapolévky“? To je hodně silná výzva pro chemickou evoluci.

Ale nenechte se mýlit, Sutter na několika místech ve svém článku jasně podporuje evoluci a nevím, co si myslí o inteligentním návrhu života. A i když si myslí, že život „nemohl vzniknout postupně z původní prapolévky“, není zcela jasné, zda má tato formulace ponechat otevřené dveře nějakým dalším blíže nespecifikovaným typům modelů přírodního vzniku života. Nicméně jeho zde uvedené argumenty o překážkách, bránících vysvětlit život postupnou chemickou evolucí – dokonce i s narážkou na neredukovatelně složitou povahu základních biomolekul života – jsou naprosto správné.

Je příjemné najít jiného vědce – a to bez jakéhokoli spojení s inteligentním návrhem života – který vidí tyto věci tak jasně.

Odkazy

1. Paul Sutter: The Improbable Origins of Life on Earth. Universe Today, January 29, 2024
2. The Comprehensive Guide to Science and Faith: Exploring the Ultimate Questions About Life and the Cosmos. Paperback – October 5, 2021
3. Luskin, C.: The New Post-Junk-DNA Paradigm of Molecular Biology: RNA Genes