BYLY SLYNNY EWOLUCJONISTA O POCHODZENIU ZYCIA -KENYON.rtf

Kreacjonistyczne ujęcie pochodzenia życia

— filed under: Kreacjonizm o pochodzeniu życia i jego form

Jestem przekonany, że gdyby jakiś zawodowy biolog poświęcił odpowiednią ilość czasu na troskliwe zbadanie założeń, na których opiera się doktryna makroewolucji, oraz obserwacyjnego i laboratoryjnego świadectwa ważnego dla problemu pochodzenia życia, to wywnioskowałby, że istnieją istotne powody nakazujące zwątpić w prawdziwość tej doktryny. Wierzę ponadto, że naukowo rzetelne kreacjonistyczne ujęcie pochodzenia życia jest nie tylko możliwe, ale że jest lepsze od ujęcia ewolucyjnego.

Zbyt łatwo zapominamy, że kreacjonistyczne ujęcia pochodzenia życia dominowały w kręgach naukowych przed opublikowaniem książki Darwina "O pochodzeniu gatunków" w 1859 roku. [1] Czołowi uczeni Europy i Stanów Zjednoczonych byli kreacjonistami i bronili swoich poglądów używając naukowego świadectwa i naukowego sposobu argumentacji. Kreacjonistami byli Sir Richard Owen, baron Georges Cuvier i Louis Agassiz, z których każdy wybitnie przyczynił się do rozwoju swojej dziedziny. [2] Po 1859 roku wielu uczonych zaakceptowało Darwinowskie naturalistyczne ujęcie pochodzenia, chociaż Owen, Agassiz i inni sprzeciwiali się tej nowej doktrynie (Cuvier zmarł w 1832 roku). Stopniowo wszystkie kreacjonistyczne interpretacje przyrody znikły z uniwersyteckich wykładów naukowych.

Wprowadzanie ewolucjonizmu do programów nauczania szkół średnich następowało dużo szybciej w Europie niż w Stanach Zjednoczonych. Jeszcze we wczesnych latach 1960-tych można było zauważyć, że analizy tego zagadnienia w większości podręczników nauk przyrodniczych w amerykańskich szkołach średnich były krótkie lub nawet w ogóle ich nie było. [3]

Dwa czynniki pomogły przyspieszyć najnowsze wprowadzenie materiału ewolucjonistycznego (i genetycznego) do podręczników amerykańskich szkół średnich. Jednym z nich było wystrzelenie radzieckiego sputnika w 1957 roku i gwałtowna reewaluacja amerykańskiego nauczania nauk przyrodniczych, jaka potem nastąpiła. [4] Innym była obrona przez Hermanna Mullera programu dobrowolnej eugeniki. [5] Muller wymagał, abyśmy kształcili szeroko nasze dzieci w genetyce i teorii ewolucji tak, by jako dorośli bardziej prawdopodobnie podejmowali społecznie odpowiedzialne decyzje dotyczące prokreacji. W 1959 roku założono Biological Sciences Curriculum Study [Studium Programu Nauk Biologicznych]. Wkrótce podręczniki nauk przyrodniczych do szkół średnich zawierały całe rozdziały na temat ewolucji napisane w taki sposób, by dać uczniom wrażenie, iż ewolucjonizm jest jedynym rozsądnym wyjaśnieniem pochodzenia różnych form życia. Ten niefortunny i nieuzasadniony dogmatyzm panuje powszechnie i dzisiaj, chociaż kilka aktualnych podręczników do szkół średnich krótko wspomina alternatywę kreacjonistyczną. Rzadko znaleźć można zrównoważone potraktowanie kontrowersji kreacjonizm-ewolucjonizm w podręcznikach do biologii na poziomie uniwersyteckim. [6]

Chociaż uczniowie i studenci ogólnie rzecz biorąc słyszą tylko jedną stronę w sporze o pochodzenie form życia, to coraz większa liczba uczonych porzuca obecnie ewolucjonizm na rzecz nowej naukowej wersji kreacjonizmu. Liczba kreacjonistycznych uczonych idzie teraz w setki, a może i w tysiące, w Stanach i w innych krajach. [7] Sądzę, że ten nadzwyczajny bieg wydarzeń wynika w dużym stopniu z analizy nowych danych naukowych niedostępnych Darwinowi (lub jego następcom aż do względnie niedawna), zwłaszcza chemicznej informacji mającej wpływ na pochodzenie pierwszej formy życia. [8]

Moim celem w tym eseju jest zbadanie kilku głównych naukowych spornych spraw dzielących kreacjonistów i ewolucjonistów w dziedzinie pochodzenia pierwszej formy życia i pochodzenia głównych typów organizmów żywych.

Pochodzenie pierwszych żywych organizmów

Wprowadzenie

Sir Fred Hoyle i Chandra Wickramasinghe argumentowali w swojej książce "Evolution from Space" (Dent, London 1981), że prawdopodobieństwo spontanicznego powstania żywej materii nie może być większe niż jeden do 1040000, a prawdopodobnie jest dużo mniejsze. Wnioskowali więc, że pochodzenie życia musiało wymagać wcześniejszego istnienia jakiegoś rodzaju superinteligencji będącej źródłem pierwotnej informacji biologicznej. Inteligencja ta zaprojektowała enzymy i inne cząsteczki żywej komórki. Autorzy piszą:

Teoria, że życia zostało złożone przez jakąś inteligencję, ma - jak wierzymy - prawdopodobieństwo znacznie większe niż jeden do 1040000, co jest poprawnym wyjaśnieniem wielu ciekawych faktów analizowanych w poprzednich rozdziałach. W rzeczywistości teoria taka jest tak naturalna, że aż dziw bierze, dlaczego nie jest szeroko zaakceptowana jako oczywista. Powody tego stanu rzeczy są raczej psychologiczne niż naukowe (s.130).

Hoyle i Wickramasinghe utrzymują dalej, że ewolucja pierwszego życia na Ziemi w bardziej złożone formy nie mogłaby nastąpić bez dopływu wcześniej ukształtowanego materiału genetycznego z jakiegoś pozaziemskiego źródła. Oczywiste jest, że w ich ujęciu rozumowania na temat pochodzenia pierwszego życia mają głębokie implikacje także dla poglądów na temat późniejszej ewolucji życia.

Karol Darwin pisał krótko o możliwym chemicznym pochodzeniu życia,[9] ale była to raczej spekulacja, gdyż nie była wówczas jeszcze dostępna konieczna informacja biochemiczna. Pomimo faktu, że użył terminu "Stwórca" na oznaczenie źródła pierwszego życia, [10] wnioskował, iż przyszłe badania mogą dostarczyć wiedzy wskazującej na naturalistyczne pochodzenie życia.

Dysponujemy dzisiaj dużą ilością informacji chemicznej istotnej dla problemu pochodzenia życia. W dalszej analizie pokażę, że troskliwe zbadanie danych eksperymentalnych na temat pochodzenia życia ujawnia tak poważne problemy, że wątpliwa staje się również teoria makroewolucji.

Hipoteza Haldane'a-Oparina

Podstawą dla nowoczesnych prac eksperymentalnych nad chemicznym pochodzeniem życia jest hipoteza Haldane'a-Oparina. [11] W ciągu sześćdziesięciu lat po obaleniu przez Pasteura rzekomego spontanicznego powstawania zarazków dokonał się wielki postęp w dziedzinie chemii organicznej, biochemii, geologii, astrofizyki i biologii komórki. W rezultacie rosyjski biochemik A.I. Oparin [12] oraz angielski biochemik J.B.S. Haldane [13] zaproponowali nową koncepcję spotanicznego powstania pierwszego życia na Ziemi. Zamiast nagłego pochodzenia w pełni ukształtowanych organizmów zaproponowali oni, że pierwsze żywe komórki powstały podczas długiego, wieloetapowego procesu przedbiologicznej chemicznej ewolucji, która się rozpoczęła z pojawieniem się prostych gazów w pierwotnej atmosferze Ziemi.

W teorii Oparina pierwotna atmosfera Ziemi składała się z takich gazów jak metan (CH4), etan (C2H6), amoniak (NH3), para wodna (H2O), siarkowodór (H2S) i wodór cząsteczkowy (H2). Teoria ta zakładała, że nieobecny był tlen cząsteczkowy (O2). Oparin sądził, że różne źródła energii - takie jak promienie ultrafioletowe ze Słońca, energia elektryczna z błyskawic, ciepło i promieniotwórczość - spowodowały, że wspomniane gazy reagowały tworząc bardziej złożone substancje organiczne takie jak aminokwasy, cukry, puryny i pirymidiny. Te substancje, tj. biomonomery, prawdopodobnie kumulowały się w pierwotnych oceanach formując "zupę organiczną". [14]

Biomonomery przypuszczalnie łączyły się razem tworząc pierwsze białka, kwasy nukleinowe i inne biopolimery. Następny etap w tej hipotetycznej kompleksyfikacji związków węglowych polegał na łączeniu się cząsteczek polimerycznych w mikroskopijne jednostki zwane "protokomórkami". Oparin sugerował, że taki proces mógł zachodzić wzdłuż wybrzeża albo w płytkich stawach. Rywalizacja między protokomórkami przypuszczalnie doprowadziła do ukształtowania się pierwszych żywych komórek. [15] Wierzono, że cały proces od pierwotnych gazów do protoplazmy miał zająć setki milionów lat. [16]

Oto niektóre z założeń hipotezy Haldane'a-Oparina:

Pierwotna atmosfera Ziemi albo nie zawierała żadnego tlenu cząsteczkowego, albo jedynie jego ilości śladowe. Jest to szczególnie ważne założenie, gdyż O2 uniemożliwiłby jakąkolwiek większą chemiczną ewolucję od gazów pierwotnych do bardziej złożonych związków.

Duże ilości biomonomerów gromadziły się na powierzchni pierwotnej Ziemi pomimo faktu, że źródła energii, jakie popychały do ich syntezy z pierwotnych gazów, były jeszcze skuteczniej zdolne do zniszczenia ich.

"Preferencja" materii ożywionej dla [lewoskrętnych] L-aminokwasów (raczej niż dla [prawoskrętnych] D-aminokwasów będących ich lustrzanym odbiciem) oraz dla cukrów typu D musiała się rozwinąć podczas ogólnego procesu chemicznej ewolucji. Białka są zbudowane z wyłącznie z L-aminokwasów, a w kwasach nukleinowych występują tylko cukry typu D.

Na pierwotnej Ziemi gromadziły się spore ilości pierwotnych białek i kwasów nukleinowych.

Niektóre z cząsteczek w protokomórkach zawierały biologiczną czyli genetyczną informację.

Eksperymenty Millera

Aby stestować hipotezę Haldane'a-Oparina Stanley Miller umieścił metan, amoniak, parę wodną i wodór cząsteczkowy w zamkniętej szklanej aparaturze, by symulować hipotetyczną pierwotną atmosferę Ziemi. [17] Do tych gazów dołączono źródło energii (wyładowania elektryczne) i analizowano powstałe produkty chemiczne. Miller znalazł niektóre z aminokwasów występujących w białkach. Późniejsza praca Millera i wielu innych wykazała powstawanie małych ilości licznych związków organicznych obejmujących wiele prostych związków biochemicznych. [18] W pewnych eksperymentach powstawały mikroskopijne "protokomórki". [19]

Wielu sądzi, że symulacyjne eksperymenty Millera i inne podobne typy eksperymentów stanowią mocne empiryczne poparcie dla naturalistycznego pochodzenia życia. Jednak większość z założeń hipotezy Haldane'a-Oparina jest niespójna z dostępnym świadectwem empirycznym. Na przykład mamy obecnie świadectwo pochodzące z najstarszych skał, że pierwotna atmosfera Ziemi miała znaczne ilości O2. [20] Ponadto nie mamy żadnego geologicznego świadectwa, że istniała "organiczna zupa".[21]

Jest prawdopodobne, że każdy ze związków biochemicznych ukształtowanych w pierwotnej atmosferze lub oceanach zostałby zniszczony przez te same źródła energii, jakie doprowadziły do ich powstania. [22] W eksperymentach Millera powstałe twory były chronione w specjalnej pułapce nie mającej wyraźnego odpowiednika w przyrodzie.

Eksperymenty Millera nie dają żadnej wskazówki, dlaczego materia ożywiona woli lewoskrętne aminokwasy. Wszystkie produkty tych eksperymentów są dokładnie racemiczne, tj. są mieszankami składającymi się w połowie z form lewoskrętnych i w połowie z form prawoskrętnych.[23] Naturalne tendencje chemiczne materii organicznej stale produkowały składniki racemiczne. Wielu badaczy usiłowało znaleźć wiarygodne warunki naturalne, w których gromadzenie się lewoskrętnych aminokwasów miałoby przewagę nad gromadzeniem się ich prawoskrętnych odpowiedników, ale wszystkie takie wysiłki zakończyły się niepowodzeniem. [24] Dopóki nie rozwiąże się tego kluczowego problemu, nikt nie może mówić, że znaleźliśmy naturalistyczne wyjaśnienie dla pochodzenia życia.

Tylko niewielkie ilości związków biochemicznych tworzą się w eksperymentach Millera, ale duża część metanu przekształca się w produkty. [25] Większość reagującego węgla tworzy niebiologiczną bursztynową grubą warstwę pokrywającą wnętrze aparatury. [26] Substancje te reprezentują dominujący trend reakcji chemicznych w tych eksperymentach. Biopolimerów takich jak białka i kwasy nukleinowe nie wykrywa się w tej aparaturze.

Pochodzenie informacji biologicznej

W centrum aktywności molekularnej wszystkich żywych komórek znajduje się magazynujący i przekładający informację biologiczną mechanizm kodowania genetycznego i syntezy białek. Informacja ta zawarta jest w specyficznych liniowych sekwencjach podjednostek DNA, RNA i białek. Przynajmniej 20 różnych białek uczestniczy w replikacji DNA. Przynajmniej 50 innych białek wymaganych jest do transkrypcji i translacji informacji zmagazynowanej w cząsteczkach DNA na aminokwasowe sekwencje białek. [27] Wśród tych białek są aminoacylsyntetazy, enzymy łączące różne aminokwasy z odpowiednimi dla nich cząsteczkami przenośnikowego RNA. Jeśli zabraknie nawet jednego z tych enzymów, synteza białka nie nastąpi. Kod genetyczny jest faktycznie odczytywany przez aminoacylsyntetazy, gdyż dopasowują one aminokwas do cząsteczki jego własnego transferowego RNA. [28]

Jeśli cofniemy się w przeszłość do pierwszej chwili, gdy zaczął funkcjonować mechanizm syntetyzowania białka, stykamy się z problemem pochodzenia koniecznych aminoacylsyntetaz. Skąd się wzięły te białka, zanim powstał system syntetyzowania białek? Można postulować, że konieczne białka ukształtowały się abiotycznie w pierwotnym oceanie, ale nie istnieje żadne eksperymentalne świadectwo dla takiego postulatu. Inną sugestią jest, że cząsteczki prebiotycznego DNA (lub RNA), które akurat zawierały biologiczną informację potrzebną do syntetyzowania wszystkich podstawowych białek stanu żywego, spontanicznie ukształtowały się i były obecne w tej samej protokomórce. Lecz ponownie prawdopodobieństwo przemawiające przeciwko zajściu takiego procesu jest niewiarygodnie wielkie, brak też jest danych eksperymentalnych.

Jak powstała informacja biologiczna? W tym miejscu pomocne będzie wspomnienie często cytowanej analogii między informacją biologiczną a drukowaniem. Twierdzenie, że funkcjonalne polinukleotydy (kwasy nukleinowe) mogą się spontanicznie ukształtować, jest równoważne twierdzeniu, że farba drukarska i papier zadrukowanej strony mogą same zorganizować się w sensowny tekst, [29] czyli że chemiczne i fizyczne własności farby drukarskiej na powierzchni papieru powodują, że farba organizuje się w zrozumiały ciąg liter. W rzeczywistości jest inaczej - wiemy, że wzór znaków dokonanych farbą drukarską na stronie, jaką w tej chwili czytamy, został nałożony na farbę drukarską przez urządzenie drukujące. Wcześniej istniejący sensownie zaprojektowany typ został inteligentnie przygotowany, by ukształtować tekst. Informacja ta została nałożona na materię z "zewnątrz".

Teksty DNA pierwszych żywych komórek musiały powstać w analogiczny sposób. Sekwencji nukleotydów nie można wydedukować z chemicznych własności tych nukleotydów. [30] Identyczna sytuacja zachodzi dla sekwencji aminokwasów tych enzymów i innych białek, jakie musiały być już obecne, aby zaszedł pierwszy cykl syntezy komórkowego białka. Oczywiście, własności cząsteczek muszą być właściwe dla roli, jaką odgrywają w materii ożywionej, tak jak własności farby drukarskiej muszą być odpowiednie dla roli, jaką ona odgrywa na zadrukowanej stronie. Jednakże wśród własności biomolekuł nie znajdujemy własności spontanicznej samoorganizacji do stanu ożywionego. Pochodzenie drukowanych tekstów, urządzeń technicznych i systemów biomolekularnych wymaga inteligentnego projektu i inżynierskiej wiedzy.[31] W każdym z tych przypadków charakterystyczny porządek systemu musi być nałożony na materię "z zewnątrz".

Konkluzja kreacjonistyczna, że obecnie posiadane dane empiryczne wymagają wyprowadzenia wniosku, iż pierwsze organizmy ożywione zostały stworzone, nie implikuje, że funkcjonowanie ożywionych organizmów wymaga jakiegoś rodzaju tajemniczej siły życiowej. Kreacjoniści nie używają też argumentu sprowadzającego Boga do zapełniania luk, w którym wnioskuje się, że ponieważ nie wiemy, jak życie mogło się w naturalistyczny sposób rozpocząć, to musiał je stworzyć Bóg. Przeciwnie, kreacjonistyczne ujęcie pochodzenia życia oparte jest na szczegółowej analizie informacji laboratoryjnej pochodzącej z biologii molekularnej, biochemii, chemii organicznej, eksperymentów symulujących ewolucję chemiczną, jak też istotnych aspektów fizyki, geologii, astrofizyki, teorii prawdopodobieństwa i teorii informacji.

...