ELÄMÄN RESEPTI?
"Koskaan ei ole ollut tapaamista tai kirjaa tai artikkelia monimutkaisten biokemiallisten järjestelmien evoluution yksityiskohdista". M. Behe.
Darwinin päivinä uudelleen alkunsa saanut alkuelämäteoria on peräisin tuhansien vuosien takaa ja Darwin kirjoitti siitä kirjeessä kollegalleen. Darwinin puolustukseksi 1800-luvulla käsite "solu" oli tuhansia kertoja yksinkertaisempi kuin 2000-luvulla, jolloin tiedetään varmasti, ettei solu ole mitättömän pieni kasa jotain kirkasta hyytelöä. Bio-digitaalisen informaation valmiina syntyneet verkostot aineenvaihdunta-, kierrätys- ja energiajärjestelmineen. Elämää ei synny missään olosuhteissa spontaanisti niin sanotuista elämän rakennuspalikoista. Jos esim. survomme kokonaisen valaan suuressa tehosekottimessa mössöksi ja iskemme tähän kalmaiseen pirtelöön UV-säteilyä ja sähkönpurkauksia niin tuloksena ei ole kuin erityisen epämiellyttävä lemu ja joukko hämmästyneitä katseita, mikäli koe on suoritettu vaikkapa Palmenia salissa. Valaan mukana mössöön joutuisi tuhansia miljardeja kilometrejä valmista DNA:ta, mutta ainoat oliot, jotka kokeesta hyötyisivät olisi hajoittajaeliöt, jotka nekin häviäisivät aikanaan.
Arkipäiväinen naapuruston proteiini koostuu noin 450 aminohapon ketjusta ja monien proteiinien "ketjut" ovat huomattavasti tätä pitempiä. Proteiinit eli valkuaisaineet ovat elintoiminnoille välttämättömiä typpipitoisia orgaanisia yhdisteitä, joita valmiit solut tuottavat. Proteiinit ovat makromolekyylejä, joiden molekyylikoko on 5-6000 kD. Proteiinit koostuvat polypeptideistä, jotka ovat muodostuneet kovalenttisidoksin aminohapoista. Proteiinin primaarisen rakenteen määrää polypeptidiketjun aminohappojärjestys, jonka määrää geenin nukleotidijärjestys geneettisessä transkriptiossa ja translaatiossa. Proteiinin sekundaarinen rakenne muodostuu aminohappoketjun poimuttumisesta keinolla, joka on riippuvainen polypeptidiketjun aminohappojärjestyksestä ja solun fyseologisesta tilasta. Todennäköisyys sadan aminohapon sattumanvaraiselle kiinnittymiselle toisiinsa peptidisidoksin on 1:1030.
(alfaheli.) Proteiinin tertiäärinen rakenne määräytyy sen mukaan, miten polypeptidiketjut liittyvät yhteen muodostaakseen proteiinin valmiin rakenteen. Tähän vaikuttaa polypeptidien primaari- ja sekundaarirakenne sekä solun fyseologinen tila. Mutta mitä olisi proteiini ilman kvaternaarirakennetta, joka syntyy polypeptidien yhtymisestä - yleensä toimivalla proteiinilla on kvarternaarirakenne. Proteiinien polypeptidiketjut ovat proteiinien subunitseja, ja ne pysyvät yhdessä joko hydrofobisin tai elektrostaattisin keinoin. Proteiinit jaotellaan rakenneproteiineihin (kollageeni, keratiini) ja katalyyttisiin proteiineihin eli entsyymeihin.
Tieteen Kuvalehti 13/2005 (irtonumero 7,90e) julistaa kannessaan, että elämän reseptin ainekset tunnetaan ja että Laboratoriossa syntyy uutta elämää. Sivulla 26 kauniin värisessä animaatiossa yhdistetään epäorgaanisia aineita, salamoita, jolloin ainakin animoitsija on saanut aikaan paperille värikkäitä palloja, joissa seisoo: orgaanisia aineita. Kuvasarja ei pääty tähän, vaan taiteilija on toki jatkanut. Seuraavaksi hän on piirustanut uuden laatikon, jossa möyrii sinisiä ja punaisia plussapisteen näköisiä ilmeisen iloisia pikku palloja. Seuraavassa kuvassa palloja uhkaa ilmeisesti ruskea lätäkkö. Lätäkön päällä on nuoli ja nuoli osoittaa, että lätäkössä kastuneista palloista on syntynyt RNA:ta (Makromolekyylejä). Seuraava laatikko onkin sitten pyhitetty alkusolulle ja "alkeellisille" bakteereille. (Tarina ei kerro mikä on "alkeellinen bakteeri", mutta ei anneta sen hämätä.)
Juttu jatkuu: Kaikki elävä on syntynyt elottomista aineista. Elämän rakennusaineet tunnetaan, ja elämälle on kehittynyt myös määritelmiä. ( Sos dem. Vihr. Kesk. Kok. KD jne. oma huom.) Silti käsitykset siitä, miten eloton aikoinaan muuttui eläväksi, ovat yhä vain arvauksia. Teorioita yritetään todistaa oikeaksi kokeissa, joissa pyritään synnyttämään elämää.
Samaa soopaa jatkuu usean sivun verran. Yllättäen toimittaja lainaa nimetöntä tutkimusta jossa on synnytetty kaikki biologisen elämän peruspalikat 20 aminohappoa. Sitten hän siteeraa molekyylibiologi Jack Szostakia, joka oli tehnyt kokeita valmiilla lipideillä ja RNA:lla. Kuin huomaamatta toimittaja unohtaa mainita, ettei lipidejä ole koskaan syntetisoitu ja että laboratorio-olosuhteissa synnytetyt aminohapot syntyivät kiraalisesti vääräkätisinä (myrkkyä) ja erilaisissa olosuhteissa ihmisen avustamana. Jokaisella aminohapolla on luonnossa itsestään peilikuva. Puhutaan optisista isomeereistä: L-muodosta ja D-muodosta. Näitä esiintyy luonnossa yhtä paljon, mutta toimivissa proteiineissa esiintyy oikeastaan vain L-muotoisia. Todennäköisyys sadan L-muodon yhteen sattumiselle on 1:1030.
Shapiro:
Jos olisi olemassa jokin syvällinen periaate,
joka ajaisi orgaanisia järjestelmiä kohti eläviä
järjestelmiä, pitäisi periaatteen olla helposti
osoitettavissa koeputkessa aamupäivän aikana.
Mitään ei tapahdu, kun orgaanisia yhdisteitä
altistetaan ohjeiden mukaisesti sähköpurkaus-
ten suihkulle tai ultraviolettisäteilylle paitsi
mahdollinen tervamaisen lietteen syntyminen.
(* Robert Shapiro, Origins: A Skeptic's Guide to the Creation of Life on Earth, New York: Summit Books, 1986, 208)
Davies:
1800-luvulla elämää pidettiin eräänlaisena orgaanisena aineena.
Syntyi ajatus, että tätä orgaanista ainetta voisi synnyttää
laboratoriossa jos oikeat ainekset tunnistetaan.
Tässä hengessä Miller teki kuuluisat kokeensa.
Pettymykseksi tutkijat juuttuivat rakennuspalikkavaiheeseen.
(* Paul Davies, The Guardian, December 11, 2002)
Edes tarvittavia sokereita ei löydy alkusolulle.
-------------------------------------------------------------------------------------------------
Compulsory features for the replicating molecules of
life (DNA and RNA) include five-carbon sugars, namely deoxyribose for DNA
and ribose for RNA. These sugars form the backbone of DNA and RNA. Thus,
for a naturalistic explanation for the origin of life to become a
possibility, some nonbiological source of five-carbon sugars must be
found.
For several decades scientists have scoured both the Earth and the
universe in a fruitless search for natural five-carbon sugars. The
closest they have come is the discovery of a trace amount of a two-carbon
sugar (glycolaldehyde) in just one dense interstellar molecular cloud
near the center of the Milky Way Galaxy.1 The fractional abundance
compared to the most common interstellar molecule (H2) was only 5.9 x
10-11.
Meanwhile, under controlled laboratory conditions biochemists have
successfully synthesized small amounts of ribose through what is called
the "formose reaction." The problem is that none of these laboratory
synthesis experiments correspond to conditions found in nature.
In a recently published paper in Astrobiology a team of Mexican and
American astronomers for the first time made a "sugar" under conditions
known to exist in the dense interstellar molecular cloud that resides at
the galactic center. The sugar they manufactured was the simplest
possible sugar, namely, glycolaldehyde. The method of manufacture was the
formose reaction and their results are consistent with the extremely tiny
amount of glycolaldehyde astronomers found in the molecular cloud at the
galactic center.
Thus, any remaining hope for finding a natural source of five-carbon
sugars, at least at an abundance level that would have some significance
for the origin of life, is even more firmly dashed than it was before.
With no natural chemical pathway for making adequate and stable enough
amounts of the necessary sugars, a supernatural explanation for life\\\'s
origin must be considered.
1.
J. M. Hollis et al., "The Spatial Scale of Glycolaldehyde in the
Galactic Center," Astrophysical Journal Letters 554 (June 10, 2001):
L81-L85; D. Halten et al., "A Systematic Study of Glycolaldehyde in
Sgr B2(N) at 2 and 3 Millimeters: Criteria for Detecting Large
Interstellar Molecules," Astrophysical Journal 639 (March 1, 2006):
237-45.
2.
Abraham F. Jalbout et al., "Sugar Synthesis from a Gas-Phase Formose
Reaction," Astrobiology (June, 2007): 433-42.