Livets oprindelse
Det har altid været en gåde, hvordan livet er opstået. Selvom det præsenteres som et videnskabeligt faktum, at livet opstod i urhavet for 3,7 milliarder siden, så er brikkerne langt fra faldet på plads.
Fortællingen er, at livet opstod som en primitiv celle, men de færreste biologibøger tør give et bud på, hvordan det konkret er sket, men det er også svært at give en god videnskabelig forklaring på det.
Den første celle
Hvordan opstod den første celle? Hvis vi forestiller os, hvordan den første celle så ud, er vi nødt til at stille helt urealistisk høje krav til den, før den bare har en lille chance for at være stamfader til alt liv på jorden.
- Den er nødt til at kunne reproducere sig selv, for hvis ikke den kan det fra begyndelsen, vil den uddø igen.
- Den skal kunne lave fejlfinding på sig selv, hvis der er fejl. Når molekyler eller strukturer i cellen går i stykker, skal den kunne udpege fejlen. Selv i den absolut mest primitive celle, man kan forestille sig, er der mange komplicerede strukturer.
- Den skal kunne reparere sig selv.
Urhavet
Man forestiller sig, at det første liv opstod i urhavet for 3,7 milliarder år siden. Kloden var et barsk sted at leve. Radioaktiv stråling strømmede ud fra jordens indre, og solens ultraviolette stråling kunne uhindret trænge gennem atmosfæren, samtidig med at kraftige lyn flængede himlen.
Teorien er, at der under disse forhold kan dannes nye kemiske forbindelser. Nogle af disse nye stoffer kunne være aminosyrer og andre proteiner. Også DNA ville efterhånden kunne dannes ud fra stofferne i “ursuppen”. Aminosyrer, proteiner og DNA er de vigtigste stoffer i alle levende organismer.
Det er store, men nødvendige krav til den første celle. Hvis vi opfandt en robot med en AI (kunstig intelligens), der kunne de her tre ting, ville verden forbløffes!
Eksperiment viser, at aminosyrer kan dannes
I 1953 viste den kun 23-årige amerikaner Stanley L. Miller, at livets mest grundlæggende byggesten kunne skabes under de forhold, som sandsynligvis eksisterede på Jorden. I kolber og glasrør efterlignede han ur-atmosfæren og urhavet. Ved at udsætte blandingen for kraftige elektriske gnister, som lignede lynnedslag, kunne Miller efter nogle uger vise, at der bl.a. var dannet flere af de 20 forskellige aminosyrer, som proteiner er lavet af.
Konklusionen på forsøget var, at livet sandsynligvis er opstået i urhavet for ca. 4 milliarder år siden. Men der er nogle men’er.
Men ...
Det er lykkedes at skabe nogle af murstenene, men ikke at bygge selve huset. Der er stor forskel.
Forestil dig, at du står med metallerne til at bygge en mobil og vil bygge en mobil – de færreste af os har de skills, der skal til for at gøre det.
Selv en primitiv celle er nok mere kompliceret end en telefon, men i urhavet er det tilfældige molekylebevægelser, der er ansvarlige for at sætte stofferne sammen og bygge den første celle.
Stofferne der indgår i en mobil
Der er stor forskel på at stå med stofferne i hånden der skal til for at bygge en mobil, og så rent faktisk have en mobil der fungerer. Der er også langt fra at danne aminosyrerne og sætte dem sammen til en levende celle.
Men ...
I atmosfæren over urhavet var der ikke ilt – men der er uenighed blandt forskere. Millers eksperiment fungerer kun, hvis der ikke var ilt til stede.
Men ...
To aminosyrer, tyrosin og phenylalanin, dannes ikke i Millers forsøg. Faktisk kan de godt dannes, men det sker ved en temperatur på over 1000° C, og så ødelægges alle de andre organiske stoffer, der kan være dannet.
Men ...
Aminosyrerne vil ikke kunne sættes sammen til proteiner, hvis der er vand til stede. Den kemiske opbygning af aminosyrer er en såkaldt reversibel proces, hvor de dannede molekyler bliver splittet ad til aminosyrer igen, hvis vand kan indgå i processen. Det er uvist, hvordan aminosyrerne kan sætte sig sammen, når det foregår i urhavet.
Men ...
Celler består ikke kun af aminosyrer. En lang række andre komponenter skal også fremskaffes:
- Ribosomer til oversættelse af DNA til proteiner
- mRNA molekyler
- En lang række enzymer
- DNA som er 100.000 nukleotider (enheder) langt.
- Cellemembran
- Energi i en eller anden form
- Mindst 5 proteiner i cellemembranen
- Mindst 10 proteiner til at opbygge DNA
- En “maskine” til at fremstille proteinerne (hvis det skal være ribosomerne, som det er i cellerne i dag, kræver det hjælp fra minimum 80 proteiner)
Det er ikke nok, at alle stumperne, som cellen skal bruge, dannes, efterhånden som tiden går, for de skal være på plads i den første celle, før den fungerer.
Men ...
De aminosyrer, der dannes, findes i to former, der er som højre og venstre hånd. I eksperimentet er de blandet højre og venstre former, men i livet er proteiner kun opbygget af venstreformede.
Ønsker vi at bygge et protein, må vi ikke blande de to former sammen – kæden skal bestå af venstreformede alene. Der er 50 procents chance for at den første aminosyre er venstreformet, men skal vi sætte to sammen, er vi nede på 25 %. Med 10 aminosyrer er vi nede på 0,0009 procents chance for, at de alle er venstreformede. Og det er ikke engang nok, for de mindste proteiner er 50 aminosyrer lange, og vi er dermed nede på 0,0000000000000008 procents chance for en korrekt sammensætning.
Men ...
Et af formålene med forsøget er at vise, at en intelligens eller Gud ikke er nødvendig for, at livet kan opstå. Men prøv lige at kikke på Millers forsøgsopstilling. Ville du ikke sige, at en sådan opstilling kræver en stor intelligens, Millers, vandt en Nobelpris for sit eksperiment.
Men kan en celle ikke dannes alligevel?
Ingen har observeret livets dannelse, så derfor kan intet udelukkes. Tror vi, at livet er skabt, så ved vi reelt heller ikke, hvordan det er foregået. Med den nuværende viden ser det svært ud, men nye eksperimenter og opdagelser kan rykke det billede. Det er videnskab – intet er endeligt, for forskningen arbejder konstant mod at finde sandheden om naturen omkring os.
Cellen er som en travl by med maskiner, der udfører de mange millioner processer, der sker hvert minut.
Hvad er liv?
Celler, som har et stofskifte, dvs. der optages og afgives kemiske stoffer, som omdannes i cellen. Fx menneskets optagelse af ilt og afgivelse af CO2, efter at det har været en tur igennem cellerne.
En virus er ikke liv, for det har ikke et stofskifte. Det nasser på de celler, som den angriber, og overtager deres stofskifteprocesser og bruger cellens ”udstyr” til at lave kopier af sig selv.
