Na początku była mętna woda. Recenzja książki “Jak powstało życie na Ziemi”

W drugiej połowie XX w. polski rynek książek popularnonaukowych nie był zbyt bogaty. Jedna z ważniejszych pozycji to Na początku był wodór Ditfurtha. Książka ta opisuje historię Wszechświata, w tym powstanie życia. Obecnie tego typu pozycji publikuje się więcej, więc trudniej jest im się wybić. Szanse na to ma Jak powstało życie na Ziemi autorstwa dwóch Januarych Weinerów. Zbieżność nazwisk nie jest przypadkowa – to ojciec i syn.

Jak powstało życie na Ziemi? – mnogość definicji przeszkodą na drodze do konkretów

Autorzy nie są debiutantami i umieją pisać, dlatego ich książkę czyta się z przyjemnością. Od razu zdradzę „kto zabił”, a raczej „kto nie zabił”, bo treść nie odpowiada na tytułowe pytanie. Nie da się powiedzieć wprost, jak powstało życie na Ziemi, bo najpierw trzeba byłoby ustalić definicję samego życia, a tu nie ma konsensusu. Autorzy przywołują niejedną definicję, pokazując, że życie można próbować określić na wiele sposobów, skupiając się za każdym razem na nieco innych szczegółach.

Klasycznym problemem jest kwestia wirusów, które spełniają wybrane aspekty z definicji życia, ale nie ten najpopularniejszy – wymóg własnego metabolizmu. Wirusy go nie mają, polegają na organizmach komórkowych. Autorom to jednak nie przeszkadza – oni podkreślają, że życie jest procesem kolektywnym. Żaden organizm nie żyje bez powiązania z resztą biosfery. Uzależnienie wirusów od gospodarzy jest ekstremalne, ale dla autorów nie dość, aby pozostawić je poza światem żywym. Ważniejsze wydają im się te elementy definicji życia, które podkreślają jego ewolucyjny charakter.

Wodne teorie na temat tego, jak powstało życie na Ziemi

Nie ma odpowiedzi na pytanie, jak powstało życie na Ziemi, ale autorzy piszą, jak mogło to przebiec. I tu pojawiają się wodne sprawy. Życie, jakie znamy, jest nierozerwalnie związane z wodą. Innymi wersjami autorzy nie zawracają sobie głowy, zostawiając to w sferze fantastyki naukowej. Raczej nie są zwolennikami tezy, jakoby życie powstało gdzieś w pyle międzygwiezdnym i trafiło na stygnącą Ziemię. Nie wykluczają takiej możliwości, ale zaznaczają słabości tej hipotezy. Przy założeniu, że życie powstało na Ziemi, woda jest jego kluczowym środowiskiem i jednocześnie składnikiem.

Wszyscy znają mniej lub bardziej spopularyzowaną hipotezę pierwotnej zupy. Sformułowali ją Haldane i Oparin, a w laboratorium testowali Urey i Miller. W próbach tych nie udało się stworzyć życia, tylko różne substancje organiczne potrzebne do metabolizmu. Dziś wiadomo, że błędne były założenia co do składu atmosfery i oceanu dawnej Ziemi przyjęte w tej hipotezie. Ma ona wartość historyczną, ale mało kto próbuje jej bronić, modyfikując o nowsze odkrycia.

Inaczej jest z późniejszymi hipotezami. Najwięcej zwolenników ma zapewne ta dotycząca czarnych kominów hydrotermalnych. W odróżnieniu od pierwotnej zupy, w której życie miałoby powstać na styku hydrosfery i atmosfery (ewentualnie z energią Słońca i piorunów), kominy hydrotermalne znajdują się w głębi oceanu. Odkryto je pół wieku temu, więc to wystarczająco dużo czasu, aby spopularyzować hipotezę o nich, jako o źródle pierwotnego życia lub przynajmniej jego odpowiedniku. O połowę krótsza jest znana historia białych kominów hydrotermalnych, co może odpowiadać za ich mniejszą popularność.

Warunki w okolicach obu typów kominów są odmienne na tyle, że odpowiadają im alternatywne wobec siebie hipotezy. Jednak w popularnym postrzeganiu różnice mogą się zacierać – ostatecznie obie polegają na tym, że spod dna oceanu wydobywają się wody zawierające substraty życia. W odróżnieniu od pierwotnej zupy, która miała być pełna materii organicznej zjadanej przez pierwotnych heterotrofów, wody hydrotermalne to domena autotrofów, a ponieważ nie ma tam światła słonecznego – chemoautotrofów.

Jak powstało życie na Ziemi – podsumowanie różnych teorii wg Weinerów

Autorzy przedstawiają szczegóły obu hipotez i teorii z nimi powiązanych, ale ostatecznie ujawniają, że najbardziej pociąga ich koncepcja najnowsza, choć oparta jeszcze o starą intuicję Darwina. Ich zdaniem to tzw. bajorko Darwina najlepiej łączy różne wątki i unika problemów podważających starsze hipotezy. Fundamentalną różnicą między nimi jest fakt, że tym razem życie nie miałoby powstać w oceanie, ale w wodach śródlądowych. Tak czy inaczej – powstało w wodzie. A właściwie w roztworze wodnym. Czysta woda nie jest tym, czego życie potrzebuje. Niezbędne są azot, fosfor, siarka, węgiel i wiele innych rozpuszczonych pierwiastków. Jeśli zaś życie trafi na czystą wodę, produkty metabolizmu wkrótce ją zmienią.

Książka opisuje nie tylko hipotezy dotyczące tego, jak powstało życie na Ziemi. Dużo miejsca poświęcone jest współczesnej biologii molekularnej. Z jednej strony, są to nowe odkrycia, jak kolejne funkcje RNA i substancji kiedyś uważanych za zwykły budulec życia czy wręcz produkt uboczny. Z drugiej zaś, inżynieria molekularna pozwalająca na tworzenie sztucznych komórek czy protokomórek. To wszystko jednak nadal dzieje się w wodzie, z której życie wyszło, ale zabierając ją ze sobą.