Pavel Kábrt, V humnech 10/14, 193 00 Praha – Horní Počernice, tel 900 44 015, 0602 304 879



Yüklə 1,33 Mb.
səhifə12/17
tarix24.04.2018
ölçüsü1,33 Mb.
#39963
1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   17

Závěr
Ze závěrů předchozích kapitol (zejména kapitol 4, 5, 8 a 9) vyplývá pochybnost o existenci makromolekul nezbytných pro živé buňky na dávné Zemi. I kdyby však tyto molekuly byly přítomny v dostatečném množství, z přehledu uvedeného v této kapitole se zdá, že enkapsulační systémy protobuněk se jen stěží vztahují ke skutečným protobuňkám. Jedinými podobnostmi mezi navrhovanými modely a současnými buňkami jsou ve většině případů jejich velikost a morfologie, tj. kulovitý tvar.

Buněčné funkce přisuzované uvedeným systémům protobuněk jsou výsledkem jednoduchých fyzikálních sil. Podobnosti s procesy v současných buňkách jsou jen povrchní. Ve všech případech jsou systémy protobuněk pouze konglomeráty organických molekul, které nepředstavují žádné skutečné kroky k přemostění propasti mezi živým a neživým. Nadto se většina protobuněk tvoří za negeologických podmínek a jsou velice nestabilní. Stručným shrnutím může být stále aktuální tvzení Greena a Goldbergera:


...přechod od makromolekul k buňkám představuje skok neskutečných rozměrů... Důkazy, které máme k dispozici, nepodporují dostatečně tvrzení, že buňky vznikly na této planetě.75

Literatura

1. William Day, 1979. Genesis on Planet Earth. East Lansing, Mich.: The House of Talos Publications, str. 310.

2. Sidney W. Fox a Klaus Dose, 1972. Molecular Evolution and the Origin of Life. San Francisco: W.H. Freeman, str. 198.

3. A.I. Oparin, 1959. V The Origin of Life on the Earth, ed. A.I. Oparin, str. 301-321; 1965. V The Origin of Prebiological Systems, ed. S.W. Fox. New York: Academic Press, str. 331.

4. K. Bahadur, 1966. Synthesis of Jeewanu, the Protocell. Allahabad: Ram Narain Lal Beni Prasad.

5. M. Labadie, G. Cohere, C. Brechenmacher, 1967. Compt. Rend. Soc. Biol. 161, 1689.

6. A.L. Herrera, 1940. Bull. Lab. Plasmogenie, Mex. 2, 3.

7. A.L. Herrera, 1942. Science 96, 14.

8. A.E. Smith, J.J. Silver a G. Steinman, 1968. Experientia 24, 36.

9. C.E. Folsome, R.D. Allen, N. Ichinose, 1975. Precambrian Res. 2, 263.

10. A. Nissenbaum, D.H. Kenyon a J. Oro, 1975. J. Mol. Evol. 6, 253; D.H. Kenyon a A. Nissenbaum, 1976. J.Mol. Evol. 7, 245.

11. D.W. Deamer a J. Oro, 1980. BioSystems 12, 167.

12. W. Stillwell, 1980. Origins of Life 10, 277.

13. Kenyon a Nissenbaum, J. Mol. Evol., str. 246.

14. Tamtéž, str. 246.

15. Tamtéž, str. 246.

16. C.E. Folsome, 1977. Die Naturwiss. 64, 381.

17. Tamtéž, str. 381.

18. S.W. Fox a T. Nakashima, 1980. BioSystems 12, 155.

19. Deamer a Oro, BioSystems, str. 171.

20. Day, Genesis on Planet Earth, str. 313.

21. C.E. Folsome, 1979. The Origin of Life, a Warme Little Pond. San Francisco: W.H. Freeman, str. 83.

22. Tamtéž, str. 83.

23. Stillwell, Origins of Life, str. 277.

24. Herrara, Science, str. 14.

25. Smith, Silver a Steinman, Experientia, str. 36.

26. K.A. Grossenbacher a C.A. Knight, 1965. V The Origin of Prebiological Systems, str. 173.

27. K. Bahadur, 1972. Zbl. Bakt. 127, 643.

28. K. Bhadur, 1973. India Nat. Sci. Acad. 39B, 455.

29. A.I. Oparin, 1968. Genesis and Evolutionary Development of Life. New York: Academic Press.

30. Fox a Dose, Molecular Evolution and the Origin of Life, str. 198.

31. Kenyon a Nissenbaum, J. Mol. Evol., str. 245.

32. R.J. goldacre, 1958. V Surface Phenomena in Chemistry and Biology, ed. J.F. Danielli. New York: Pergamon Press, str. 278.

33. W.R. Hargreaves a D.W. Deamer, 1978. V Light Tranducing Membranes, Structure, Function and Evolution, ed. D.W. Deamer. New York: Academic Press.

34. H.C. Bungenberg de Jong, 1932. Protoplasma 15, 110; A.I. Oparin, 1957. The Origin of Life on the Earth.

35. Stillwell, Origins of Life, str. 277.

36. Oparin, 1957. The Origin of Life on the Earth, str. 301.

37. S.W. Fox, K. Harada, G. Krampitz a G. Mueller, 22.června 1970. Chem. Eng. News, str. 80.

38. Fox a Dose, Molecular Evolution and the Origin of Life, str. 220.

39. A.E. Wilder Smith, 1970. The Creation of Life. Wheaton, Ill.: Harold Shaw Publishers, str. 84-85.

40. Tamtéž, str. 85.

41. Fox a Dose, Molecular Evolution and the Origin of Life, str. 233.

42. Fox a spol., Chem. Eng. News, str. 90.

43. Fox a Nakashima, BioSystems, str. 155.

44. Herrera, Science, str. 14.

45. Bahadur, Synthesis of Jeewanu, the Protocell.

46. Dean H. Kenyon a Gary Steinman, 1969. Biochemical Predestination. New York: McGraw-Hill, str. 251.

47. Fox a spol., Chem.Eng.News, str.92.

48. Tamtéž.

49. Tamtéž.

50. Tamtéž.

51. Oparin, Genesis and Evolutionary Development of Life, str. 105.

52. Stanley L. Miller a Leslie E. Orgel, 1974. The Origins of Life on the Earth. Englewood Cliffs, New Jersey: Prentice-Hall, str. 144.

53. Tamtéž.

54. P.O. Temussi, 1976. J. Mol. Evol. 8, 305.

55. Folsome, The Origin of Life, str. 87.

56. S.L. Miller a h.C. Urey, 1959. Science 130, 245.

57. Miller a Orgel, The Origins of Life on the Earth, str. 145.

58. Folsome, The Origin of Life, str. 87.

59. Day, Genesis of the Planet Earth, str. 319.

60. Tamtéž, str. 319.

61. Tamtéž, str. 320.

62. Folsome, The Origin of Life, str. 85.

63. Tamtéž, str. 84.

64. A.D. Bangham a R.W. Horne, 1964. J. Mol. Evol. 8, 660.

65. Deamer a Oro, BioSystems, str. 171.

66. Tamtéž.

67. Stillwell, Origins of Life, str. 290.

68. W. Stillwell, 1976. BioSystems 8, 111.

69. Deamer a Oro, BioSystems, str. 173.

70. Tamtéž, str. 171.

71. Stillwell, BioSystems, str. 111.

72. Tamtéž, str. 112.

73. Folsome, Allen a Ichinose, 1975. Precambrian Res., 263; Folsome, The Origin of Life, str. 87-90.

74. S.W. Fox, 1977. Die Naturweiss. 64, 380.

75. D.E. Green a R.F. Goldberger, 1967. Molecular Insights into Living Process. New York: Academic Press, str. 407.




KAPITOLA 11
Shrnutí a závěr
Shrnutí
Chemická evoluce je všeobecně považována za vysoce přijatelný scénář pravděpodobného vzniku života na Zemi. Získala si podporu mnoha kvalifikovaných odborníků z teorie i praxe kteří ji významně modifikovali a dále propracovali. Mnohé výsledky získané těmito badateli však scénář chemické evoluce nepodpořily, spíše naopak. Jak jsme ukázali v předchozí kritické analýze, z prací a pokusů posledních třiceti let jakoby vyplýval zcela odlišný scénář, který se vyznačuje rozkladem a ne syntézou života.

Toto alternativní schéma přisuzuje prebiotické Zemi oxidující atmosféru. Objevuje se totiž stále narůstající množství důkazů existence podstatného množství molekulárního kyslíku již v ranné fázi existence země, tedy před objevením se života. Pokud byla dávná atmosféra silně oxidující, jako je na současném Marsu, chemická evoluce se nemohla uskutečnit. I kdyby však byla prebiotická atmosféra redukující nebo jen mírně oxidující, stále by převládaly procesy odbourávání nad syntézou. Polymerace makromolekul by byly ovlivněny bezpočtem vedlejších reakcí. Vodní nádrže na Zemi by obsahovaly jen nízké rovnovážné koncentrace nezbytných prekurzorů (např. pro aminokyseliny ne větší než 10-7 M). Tyto nízké koncentrace by způsobily, že by rychlosti reakcí chemické evoluce probíhající v oceánu byly vždy zanedbatelné, jak vyplývá ze zákona o působení aktivní hmoty. Podle tohoto zákona lze také předpovědět, že by libovolné koncentrační mechanismy, např. mrznutí nebo odpařování vodních nádrží, jen urychlily jak procesy odbourávání, tak procesy syntézy, které již probíhaly nižšími rychlostmi ve zředěném prostředí moří. Konečný výsledek dějů probíhajících v těchto malých nádržích by žádným výrazným způsobem nepodpořil chemickou evoluci. Názor na to, jak zředěné byly biomonomery v mořích, vychází ze skutečnosti, že prebiotická polévka, která se vyskytovala pravděpodobně po celém světě, nezanechala žádnou známou stopu v geologickém záznamu.

Protože byly koncentrace monomerů tak nízké, probíhala by spontánní polymerace jen s největšími obtížemi. Hlavním problémem nebyl nedostatek vhodných zdrojů energie, ale spíše nedostatek prostředků, pomocí nichž by byla energie dostatečně využita ke tvorbě polymerů a nepřítomnost prostředků tvorby vhodné sekvence, tj. například vhodného uspořádání aminokyselin v polypeptidu, který by tak získal určitou biologickou funkci. Tento poslední problém se vztahuje ke konání konfigurační entropické práce a představuje zcela zásadní překážku. Dotýká se stejně překonaných, současných i možných budoucích modelů chemické evoluce. Domníváme se, že tento problém je analogický problému středověkých alchymistů, kteří měli vyrobit z mědi zlato. Energie procházející systémem může konat chemickou práci a vytvořit tak jinak nepravděpodobné rozložení energie v soustavě (např. ohřívač vody). Tepelná entropie se však zdá být fyzicky nezávislá na informačním obsahu živých systémů, který jsme analyzovali a nazvali konfigurační entropií. Citovali jsme Yockeyho, že záporná termodynamická entropie (tepelná) se nevztahuje k informaci a že žádné množství energie protékající soustavou a tvorba záporné tepelné entropie nemohou vytvořit ani malé množství informace. Není možné získat zlato z mědi, jablka z pomerančů nebo informaci ze záporné tepelné entropie. Obecně rozšířená domněnka, že otevřený systém je dostatečným vysvětlením složitosti života, postrádá fyzikální podstatu. Jak jsme uvedli již dříve, nestojí tato hypotéza ani na teoretických, ani na experimentálních základech. Z našich zkušeností nevyplývá náznak toho, že by jakýkoliv mechanizmus poskytoval nezbytnou konfigurační entropickou práci. Enzymy a lidská inteligence to však běžně provádějí.

Konfigurační entropická práce má vlastně dvě podoby. Výběr nebo uspořádání vhodného chemického složení z náhodné směsi prebiotické polévky se vztahuje k "selekční" práci. Úkol uspořádat tyto vybrané monomery do vlastní sekvence polymeru s biologickou funkcí plní "kódovací" práce. Nezdá se, že by podmínky na dávné Zemi mohly poskytovat potenciálním složkám biologických systémů tyto složky konfigurační entropické práce nezbytné k tvorbě makromolekul živých buněk.

Právě tento nenaplněný požadavek konfigurační entropické práce je ústředním problémem tvorby nezbytných makromolekul, např. DNA a bílkovin, které přitom nejsou zdaleka nejsložitějšími buněčnými strukturami.

Ve snaze nalézt spojovací článek mezi neživým a živým byly v laboratoři připravovány tzv. protobuňky. Tyto struktury připomínají skutečné buňky jen v hrubých rysech, ale neexistuje u nich podobnost s vnitřním buněčným ústrojím, k němuž patří enzymy, DNA nebo buněčná membrána z fosfolipidů. Těch několik "buněčných" funkcí, které protobuňky vykazují, má původ v jednoduchých fyzikálních silách. Jakákoliv podobnost se skutečnými buněčnými procesy je tedy značně povrchní.

Zdánlivá přijatelnost obvyklé interpretace chemické evoluce se z velké části opírá o výsledky laboratorních prebiotických modelových experimentů. Ve skutečnosti je většina z těchto pokusů pravděpodobně nepřijatelná. Na rozdíl od jiných existujících experimentálních disciplin nemá "prebiotická chemie" obecně přijímaná kriteria platnosti prebiotických modelových pokusů. Následkem toho bylo pod označením "prebiotický" publikováno množství neuvěřitelných pokusů.

Naší počáteční snahou o nápravu této situace je návrh definice platného prebiotického modelového pokusu. V návaznosti na obecně přijímaný názor, že život není výsledkem nějakého rozhodujícího zásahu nadpřirozených sil, prokazujeme, že platný prebiotický modelový experiment nesmí být v žádném nelegitimním smyslu poznamenán rozhodujícím vlivem badatele. Existuje samozřejmě množství možností, jak může badatel zasahovat legitimním způsobem. Jednoduše řečeno, badatel může přiměřeně upravit podmínky provedení pokusu tak, aby odpovídaly věrohodným podmínkám na prebiotické Zemi.

Aby bylo možné posoudit míru vlivu badatele, vytvořili jsme stupnici, na níž jsou umístěny různé běžné experimentální postupy. Čím více se pokus odchyluje od pravděpodobných podmínek na dávné Zemi, tím více se v něm projevuje vliv badatele. Předpokládá se, že v úvahu budou brány pouze pravděpodobné podmínky. Na základě této stupnice se domníváme, že podmínky většiny modelových pokusů byly nepřijatelné, a proto jsme je vyloučili z oblasti legitimních modelových experimentů. To se téměř rovná odsouzení; je však třeba si uvědomit, že část vážných pochybností, které od počátku provázely tzv. prebiotickou chemii, pramenila právě ze špatně definovaných pokusných podmínek. Na jednom vědeckém zasedání zazněla v tomto duchu následující kritická připomínka : "V prebiotické chemii je dovoleno všechno." Je na vědcích z této oblasti, aby se utkali s problémem, co je a co není platný modelový pokus.

Je třeba zdůraznit jeden charakteristický rys právě uvedené kritiky. Nevybíráme si jednoduše množství detailů z chemické evoluční teorie, které tvoří slabé místo, nebo jež není možno prozatím přiměřeně vysvětlit. Tato kritika je z větší části založena na podstatných nedostatcích samotných základů této teorie. Často se tvrdí, že se kritika zaměřuje na existující neznalost. "Dejte nám více času na vyřešení těchto problémů," bývá uváděno na obranu. Konec konců abiogenese jako vědecká disciplina je velmi mladá. Mnohé z těchto problémů budou vydávány za pouhé nedostatky současného stavu výzkumu, a některé z nich jimi jistě jsou. Všimněte si však, že hlavním bodem této kritiky není to, co nevíme, ale to, co víme. Během posledních třiceti let experimentálního výzkumu počátku života bylo objeveno mnoho poznatků. S každým uplynulým rokem však kritika sílí. Samotné pokroky vědy tak zpochybňují představu, že život vznikl na Zemi spontánními (v termodynamickém smyslu) chemickými reakcemi.

V průběhu let se zvolna objevují hranice, které názorně ukazují, co lze očekávat od pouhé hmoty a energie a co může být dosaženo pouze pomocí "zásadního informačního zásahu", o kterém se zmiňuje Michael Polanyi1. Až badatelé připustí, že většina tzv. prebiotických modelových pokusů byla úspěšná jen díky důležité, ale nelegitimní úloze badatele, může započít nová fáze experimentálního výzkumu počátku života. Až do té doby však budou v literatuře o chemické evoluci i nadále pravděpodobně převládat zprávy o pokusech, v nichž badatel, podobně jako metabolizující Maxwellův démon, bude ovlivňovat pokusný systém vnějším zásahem prostřednictvím své inteligence. Takový vliv stanovuje experimentální hraniční podmínky a předpokládanou "prebiotickou" Zemi ovlivňuje či kontroluje prostřednictvím inteligence. Dokud bude tento vliv badatele přehlížen, bude se vytvářet zdání, že modelový pokus lze označit za prebiotický. Domníváme se však, že právě tento přístup vytváří překážky řešení tajemství vzniku života.
Závěr
Hlavním závěrem, který vyplývá z této práce, je, že neřízený tok energie prebiotickou atmosférou a oceánem v současnosti představuje nezdařilé a neodpovídající vysvětlení neuvěřitelné složitosti spojené i s těmi nejjednoduššími živými systémy. Toto vysvětlení je tedy pravděpodobně chybné.

Mnozí budou považovat tuto kritiku za "zajímavou", ale nedojdou ke stejnému závěru jako my. Proč budou mnozí pravděpodobně trvat na přijetí určité verze chemické evoluce? Zcela jednoduše proto, že chemická evoluce nebyla vyvrácena. Přiklonit se k vyvrácené hypotéze by bylo jistě nerozumné. Uvedli jsme pouze, že chemická evoluce je značně nepravděpodobná. Jak vyplývá z podstaty věci, to je vše, co můžeme říci. Přísně technicky vzato nemůže být chemická evoluce vyvrácena, protože není vyvratitelná. Chemická evoluce představuje spekulativní rekonstrukci jedinečné již uskutečněné události, a nelze ji tedy ověřit při opakování tohoto přírodního děje. Jak poznamenal Pirie, "Máme jen malou naději, že budeme moci někdy uzavřít tuto diskusi tvrzením 'Takto vznikl život'; nejlepší, v co můžeme doufat, je, že budeme moci říci 'Toto je jedna z cest, kterou snad mohl život vzniknout.'"

Někdo může okamžitě usoudit, že měl-li Pirie pravdu, pak není chemická evoluce součástí vědy a měla by být odložena na smetiště. Tak zřejmě uvažoval Mora, když řekl: "...lituji, ale otázka vzniku života není od Pasteurových dob záležitostí vědy."3
Takový závěr je však příliš ukvapený. Je třeba si uvědomit, že, jak jsme ukázali v kapitole 1, spekulativní podstata chemické evoluce neznamená, že by tato teorie neměla žádnou hodnotu. V soudním lékařství může spekulativní scénář v rukách dovedného právníka přesvědčit porotu o vině nebo nevině obžalovaného. Podobně je to i se scénáři chemické evoluce.

Soudní proces s sebou vždy nese riziko, že částečná pravda prezentovaná jako pravda úplná zmýlí porotu. Aby bylo nebezpečí odsouzení nevinného a osvobození viníka sníženo na minimum, je běžnou praxí soudu USA, že porota vyslechne pravděpodobné scénáře obou stran, tedy prokurátora i obhájce. Kromě toho mohou právní zástupci obou stran klást otázky i svědkům protivníka. Porota pak zvažuje nashromážděné důkazy předložené oběma stranami, a je tedy naděje, že dospěje ke spravedlivému závěru. Porota navíc vynáší rozsudek viny z hrdelního zločinu jen v případě, že o vině neexistují žádné rozumné pochybnosti.

Je jisté, že vznik života cestou chemické evoluce tak, jak je obvykle uváděn, zní přijatelně a je vědeckou veřejností široce, i když ne obecně, přijímán. Popularizace navíc zpřístupnila tuto problematiku milionům laiků způsobem až vemlouvavým. Protože chemická evoluce nemůže být vyvrácena, může být její zdánlivá přijatelnost snadno nadhodnocena a považována za skutečnost, nikoli za pouhou spekulaci.

Snad každý spekulativní přístup skýtá toto nebezpečí, které je v tomto případě obzvlášť pravděpodobné, protože důležitá otázka přijatelnosti chemické evoluce byla téměř umlčena. Věříme, že kapitoly této knihy poukazují na existenci rozumných pochyb o tom, zda se jednoduché chemické sloučeniny na prebiotické Zemi skutečně vyvinuly (či samy zorganizovaly) za vzniku prvního života. Rozhodnutí přenecháváme soudcovskému sboru.


"Toto je největší problém s nepřímými důkazy. Prokurátor má k dispozici všechny možnosti organizovaného pátrání. Odkryje fakta. Vybere jen ta, která jsou podle něho důležitá. Jakmile dospěje k závěru, že obžalovaný je vinen, jsou jediná fakta, která považuje za důležitá, ta, která ukazují na vinu obžalovaného. Proto mohou nepřímé důkazy zkreslit skutečnost. Fakta sama o sobě nemají význam. Smysl má interpretace, kterou těmto faktům přiřadíme."

"Perry Mason" - Erle Stanley Gardner*


* The Case of the Perjured Parrot (Případ křivopřísežného papouška.), Copyright 1939, by Erle Stanley Gardner.
Literatura
1. Michael Polanyi, 1967. Chem. Eng. News, 21. srpna, str.54.

2. N.W. Pirie, 1957. Annals of the New York Academy of Science 66, 369.

3. P.T. Mora, 163. Nature 199, 212.
Doslov
V úvodní kapitole jsme vyjádřili naději, že kritika současných teorií vzniku života bude prvním krokem směřujícím k nové, přijatelnější teorii. Dosud jsme se však nevěnovali jiným možnostem. V našem doslovu se tedy zmíníme o pěti alternativních názorech, které se objevily v literatuře týkající se vzniku života. Jsou to:

1. Nové přírodní zákony

2. panspermie

3. řízená panspermie

4. Jedinečné stvoření stvořitelem z vesmíru

5. Jedinečné stvoření stvořitelem, který je mimo vesmír

Troufáme si tvrdit, že tyto teorie budou i v budoucnosti uvedeny hlavními teoriemi vzniku života. Než však se jimi budeme zabývat dovolte nám uvést některé důležité výsledky naší analýzy výzkumu vzniku života. Jakákoliv uspokojivá alternativa by měla vysvětlovat tyto faktory:

1. Hromadí se důkazy, že na dávné Zemi a v její atmosféře byly oxidující podmínky.

2. V atmosféře a v oceánu prebiotického světa převládal rozklad nad syntézou.

3. Doba mezi zchladnutím Země a prvními známkami života se neustále zkracuje (nyní je < 170 milionů let).

4. Geochemická analýza dokazuje, že prekambrické sedimenty obsahují velmi málo dusíku.

5. Existuje pozorovatelná hranice mezi tím, co vzniklo v laboratoři jako výsledek samotného přírodního procesu a tím, co vzniklo jako důsledek zásahu badatele.

6. Podle naší zkušenosti pouze biotické procesy (enzymy, DNA atd.) a vliv badatele umožňují využití toku energie k tvorbě biospecifických makromolekul.

7. Skutečné živé buňky jsou pozoruhodné komplexy dobře sehraných dynamických struktur obsahujících enzymy, DNA, fosfolipidy, sacharidy atd., jimž se tzv. protobuňky podobají jen povrchně.


Nové přírodní zákony*
* Tato část intenzivně čerpá z teoretické analýzy Johna C. Waltona uvedené v článku "Organization and the origin of life," v Origins, díl 4, č. 1, 1977, 16 - 35.

Setkali jsme se s neúspěchem a snad neschopností v současné době známých základních fyzikálních a chemických zákonů vysvětlit vznik biologických struktur. Tato skutečnost inspirovala myšlenku, že musí být objeveny nové fyzikální principy, které by tento jev přiměřeně vysvětlily. Elsasser1 argumentoval tím, že skupiny živých struktur jsou příliš malé, než aby bylo možné na ně aplikovat fyzikální statistické metody, a je tedy nutné nalézt místo nich nové přírodní zákony. Vzpomeňte, že podobný návrh předložil i Murray Eden na sympoziu ve Wistarově ústavu, jak bylo uvedeno v kapitole 1. Ve stejném duchu předpokládal Garstens2, že aplikace statistické mechaniky na biologické systémy vyžaduje novou skupinu pomocných předpokladů odlišných od těch, které jsou ve fyzice tradičně používány. Mora3 souhlasí s tím, že nové zákony jsou nezbytné, a poukazuje přitom na nemožnost souladu mezi statistickými a termodynamickými prostředky a tvorbou živých systémů.

Použitím kvantové mechaniky vypočítal Wigner4 pravděpodobnost, že z interakcí živého organismu a výživných látek vznikne jiný, identický organizmus, za předpokladu, že je tato interakce řízena náhodnou symetrickou Hamiltonovou maticí. Stejný předpoklad využil von Neumann5, aby dokázal, že druhá věta termodynamiky je důsledkem kvantové mechaniky. Při sčítání počtu rovnic popisujících tyto interakce zjistil Wigner, že značně převyšují počet neznámých, které popisovaly konečný stav živin a dvou organismů. Wignerova analýza ukázala nulovou pravděpodobnost existence jakéhokoliv stavu živiny, který by umožnil zmnožení organismu. Řekl: "Byl by to zázrak" a naznačil, že interakce organismu s živinou byla úmyslně "ušita na míru" tak, aby menší počet neznámých vyhovoval většímu počtu rovnic.6 Interakce živých systémů se živinami není samozřejmě náhodná, ale je řízena prostřednictvím molekuly DNA. Prebiotické systémy však nejsou takto vybaveny a stojí před problémem náhody, na který poukázal Wigner.

Landsberg7 také použil kvantovou mechaniku pro ověření otázky spontánní tvorby a reprodukce organismů. Zjistil, že rozšíří-li se Wignerova analýza i na nerovnovážné systémy, jsou pravděpodobnosti větší než nula, ale stále velmi malé. Na základě prací Wignera a Landsberga můžeme uzavřít, že kvantová mechanika nepopírá vznik života, ale naznačuje, že život nemohl vzniknout jako výsledek náhodných interakcí probíhajících v neživé hmotě. Z toho vyplývá, že nějaké až dosud téměř nepoznané "principy organizace" musí být zodpovědné za "řízenou" interakci chemických látek vedoucí k tvorbě živých systémů. Tento závěr, plynoucí z kvantové mechaniky, je v souladu s dřívějším termodynamickým pozorováním (kapitola 8), že pro vznik života je nezbytné převedení toku energie systémem na požadovanou práci, zejména pak konfigurační entropickou práci.

Polanyi8 zdůraznil, že mechanizmus a uspořádání živých organismů se nedají zjednodušit na zákony neživé hmoty. Uvádí, že zákony chemie a fyziky mají své matematické vyjádření ve formě diferenciálních rovnic. Existenci živých systémů lze porozumět jedině vymezením mezních stavů, které budou vyhovovat jak rovnicím, tak přírodě. Opouští nezodpovězenou otázku, jak se toto vymezení mezních stavů uskutečnilo, a naznačuje tak znovu potřebu nových zákonů.

Podobným způsobem potvrzuje Longuet-Higgins9, že fyzika a chemie jsou jako teoretická kostra biologie pojmově nedostatečné, a doporučuje věnovat mnohem vážnější pozornost biologickým problémům z hlediska tvaru, konstrukce a funkce.

Potřebu nových přírodních zákonů dále zdůraznil Schrödinger10 prostřednictvím paradoxu, jehož existenci si uvědomil v roce 1944. V neživé hmotě je pravidelnost a uspořádanost vždy průměrným výsledkem společného chování velkého množství molekul, na něž působí určité tlaky. V živých systémech se však uspořádané chování zdá být výsledkem aktivity jednotlivých molekul nebo velmi malých skupin molekul, přestože ze základních fyzikálních zákonů vyplývá, že by se jednotlivé molekuly měly chovat nahodilým způsobem. Pattee11 a Bohm12 diskutovali o tomto problému, ale nenalezli žádné uspokojivé řešení. Podle Bohma je ve skutečnosti jisté, že základní teorie nevysvětlí ani přesný přenos genetické informace, tím méně její vznik. Zároveň si všímá ironického obratu, že právě ve chvíli, kdy fyzika i chemie opouští mechanistické interpretace a nahrazuje je pravděpodobnostními, biologie je začíná přijímat.

Závěrem lze říci, že se příznivci nových přírodních zákonů nedomnívají, že by tok energie systémem byl převeden na uskutečnění práce potřebné k vytvoření první bílkoviny, DNA a konečně první živé buňky. Jednoduše poukazují na to, že je potřeba najít nové organizující principy, protože ty současné zjevně nepostačují. Potřeba nových zákonů je rozumným důvodem pro jejich hledání, ale k jejich formulaci a zachování je třeba důkazů. Inteligentní zařízení využívají část toku energie pro práci v lidském světě. Jak ale mohly takové energii měnící či převádějící prostředky vzniknout bez inteligence v anorganickém světě ještě před existencí života, je těžké vysvětlit.


Yüklə 1,33 Mb.

Dostları ilə paylaş:
1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   17




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©www.genderi.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə