Abiogeneesi

Abiogeneesi (kemiallinen evoluutio, elämän alkusynty) tarkoittaa (naturalistisen todellisuuskäsityksen edellyttämää) elämän ohjaamatonta ja tarkoituksetonta itsestäänsyntymistä elottoman aineen alun perin yksinkertaisista yhdisteistä.

Abiogeneesitutkimuksen luonne

Kysymys elämän synnystä on luonteeltaan historiallinen, joten siihen liittyvät tapahtumat eivät ole suoraan kokeellisesti todennettavissa. Kyseeseen tulevat aihetodisteet ja teoreettiset mallit, jotka on testattava saatavissa olevan tiedon ja kokeellisen aineiston avulla. Elämän synty ei siis ole puhtaasti luonnontieteellinen kysymys, mutta aihetodisteita voidaan tarkkailla tieteellisesti.

Abiogeneesi on itsessään sateenvarjotermi, joka sisältää lukuisia toisistaan riippumattomia elämänsyntyhypoteeseja. Koko abiogeneesia ei ole tämän takia mahdollista osoittaa yksiselitteisesti vääräksi, koska aina on mahdollista keksiä uusia hypoteeseja, joita ei ole vielä kyetty ottamaan huomioon.1 Näiden vaikutus abiogeneesin todennäköisyyteen on kuitenkin tuntematon, joten niitä ei ole mahdollista huomioida tieteellisesti. Tämän takia abiogeneesin todennäköisyyttä voidaan arvioida vain arvioimalla jo esitettyjä hypoteesejä.

Kokeelliset havainnot viittaavat tähän asti poikkeuksetta siihen, että “elämä syntyy vain elämästä”. Ollakseen vakuuttava – tai edes uskottava – kemiallisen evoluution mallin täytyisi tukeutua kokeelliseen todistusaineistoon. Päättelyketju on yhtä vahva kuin sen heikoin lenkki, joten yksikin heikkous riittää kyseenalaistamaan kulloinkin esitetyn hypoteesin.

Suunnitteluteoria abiogeneesin vaihtoehtona

Abiogeneesin vaihtoehtona voidaan pitää suunnitteluteoriaa, jonka mukaan ensimmäisen solun tai eläväksi luokiteltavan alkukopioitujan on oltava niin monimutkainen, että on todennäköisempää, ettei sellaista ikinä syntyisi koko maailmankaikkeudessa, kuin että sellainen syntyisi sattumalta edes kerran. Tällaisessa tilanteessa voidaan suunnitteluteoriaan liittyvän tarkoituksellisuuspäättelyn mukaan luotettavasti päätellä alkukopioitujan olevan tarkoituksellisesti aikaansaatu, eli älyllisesti suunniteltu.

Elämän syntyä koskeva tutkimus pyrkii käytännössä löytämään mahdollisimman yksinkertaisen itsensä kopioimiseen kykenevän orgaanisen – tai sellaista muistuttavan – molekyylin, jonka rakennusaineita voisi syntyä riittävän runsaasti realistisissa olosuhteissa. Esitettyjen hypoteesien todennäköisyyksiä voidaan arvioida suhteuttamalla niitä käytettävissä olleeseen aikaan ja tilavuuksiin.

Abiogeneesin haasteet

Alkukopioitujan täytyy täyttää ainakin neljä minimivaatimusta voidakseen kopioida itseään:

  • Tiedon tallentaminen
  • Tallennetun tiedon toteuttaminen
  • Tiedon toteuttamista varten tarvittavan energian valjastaminen käyttöön
  • Kaikkien tarvittavien rakennusaineiden valmistus, joita ei saa riittävästi ympäristöstä

Yksinkertaisimmatkin eläviksi luokitellut eliöt toteuttavat nämä ehdot, mutta ne ovat aivan liian monimutkaisia ollakseen ehdokkaita alkukopioitujaksi. Solu on kuin monimutkainen, toimiva kaupunki. Candidatus Carsonella rudii on yksinkertaisin tuntemamme bakteeri, tosin se on loisbakteeri, joka on riippuvainen muista eliöistä. Sen perimässä on 182 geeniä, noin 160 000 nukleotidia eli “kirjainta” DNA-koodissa. Todellisuudessa tällaista bakteeria ei voida saada aikaan yksinkertaisista molekyyleistä sattuman avulla. Syy tähän on se, että DNA-koodin ja muiden solun osasten informaation todennäköisyys laskee eksponentiaalisesti koodin pituuden funktiona.

Jo yhden biologisesti aktiivisen proteiinin syntyminen alkuliemessä sattumanvaraisesti on niin epätodennäköistä, että sen muodostumiseen tarvitaan keskimäärin huomattavasti enemmän yrityksiä kuin edes koko maailmankaikkeuden historian aikana on voinut olla fysikaalisia tapahtumia. Todennäköisyydet kokonaisen solun kohdalla ovat niin käsittämättömän pieniä, että abiogeneesiin uskovat tutkijat selittävätkin, kuinka elämän on täytynyt syntyä jostain alkukopioitujasta, joka on paljon yksinkertaisempi kuin mikään, mitä maapallolla nykyään elää.

Joitain yhdisteryhmiä elävässä solussa

  • Proteiinit – pitkiä aminohapoista muodostuneita erimuotoisia ketjuja; toimivat mitä erilaisimmissa tehtävissä: “monialaosaajat”, "duunarit", “erikoisasiantuntijat”
  • Lipidit (rasvat) – solun kalvorakenteet ja energianlähde: “kaupungin muuri”, "polttoöljy"
  • Hiilihydraatit (sokerit) – esim. aineenvaihdunnassa energianlähde, toimivat myös tunnistusaineina: “akkukennostot”, "tienviitat"
  • DNA/RNA – perintöaines (kuuluisa kaksoiskierre): "tietovarasto"

Proteiinit

Alkuliemi ja alkuilmakehä

Nykyään laajimmin kannatetun elämänsyntyhypoteesin mukaan alkuilmakehässä tapahtui ensin kemiallisia reaktioita, jotka tuottivat yksinkertaisia “elämän rakennusaineita”. Niiden kuvitellaan kulkeutuneen ilmakehästä edelleen alkuliemeen, jossa ensimmäiset elämänmuodot rakentuivat. Jotta tämä hypoteesi voisi edes periaatteessa olla mahdollinen, alkuilmakehä on oletettava pelkistäväksi (hapettomaksi): sallittuja kaasuja ovat lähinnä vain H2O (vesihöyry), CO2 (hiilidioksidi), N2 (typpi) ja H2 (vety) sekä lisäksi esim. NH3 (ammoniakki), CO (hiilimonoksidi eli häkä) ja CH4 (metaani). Ilmakehän happi (O2) estäisi aminohappojen, sokereiden ja typpipitoisten puriini- ja pyrimidiiniemästen synteesin. Jos alkuilmakehässä ei ollut happea (O2), siinä ei voinut olla myöskään otsonia (O3), jolloin voimakas ultravioletti- eli UV-säteily pääsi maan pinnalle. Mahdollisesti syntyneistä aminohapoista 97 % hajoaisi UV-säteilyn vaikutuksesta jo ilmakehässä, siis pääsemättä koskaan varsinaiseen alkuliemeen. Alkuilmakehän olosuhteet ovat kaiken kaikkiaan erittäin spekulatiivisia, ja kaikki käsitykset siitä perustuvat elämän syntyä simuloiviin malleihin ja laskelmiin. Mallit olettavat tyypillisesti, että alkuilmakehä oli pelkistävä, mutta geologisen todistusaineiston mukaan ilmakehä on ollut jo varhain hapettava.2

Vuonna 1953 Stanley Miller suoritti Harold Ureyn spekulaatioiden pohjalta pelkistävää ilmakehää simuloineen kokeen, jonka lopputuloksena syntyneestä öljyisestä "alkuliemestä" löytyi aminohappoja. Niiden joukossa oli myös joitakin elämän käyttämiä aminohappoja, joten koe nähtiin elämän synnyn kannalta merkittävänä.3 Koe antoikin alkusysäyksen elämänsyntymallien kokeelliselle tukimukselle. Koeolosuhteet oli optimoitu biologisten molekyylien syntymiselle edullisiksi. Hiili oli pelkistetyssä muodossa metaanina (CH4) eikä esimerkiksi hapettuneessa muodossa hiilidioksidina (CO2), jolloin se ei soveltuisi monimutkaisten orgaanisten yhdisteiden rakennusaineeksi.4 Nykykäsityksen mukaan alkuilmakehä koostui lähinnä hiilidioksidista ja typestä, joista ei synny elämän tarvitsemia raaka-aineita.

  • Elämä käyttää proteiinien rakennukseen 20 aminohappoa. Näistä 17 on saatu syntymään Miller-tyyppisissä kokeissa. Poikkeukset ovat histidiini, arginiini ja lysiini, joita ei ole saatu muodostumaan. 5.
  • Yksittäisessä kokeessa saadaan yleensä aikaan vain muutamia aminohappoja ja enintään 13 elämän käyttämää aminohappoa.6

Vaikka tuloksena on ollut vain osa elämän tarvitsemista aminohapoista, julkisuudessa tutkimuksia on kuitenkin pidetty hyvin merkittävinä ja kerrottu, kuinka elottomista aineista saatiin monimutkaisia orgaanisia molekyylejä. Todellisuudessa aminohapot ovat kemiallisesti verraten yksinkertaisia proteiinien rakennuspalikoita.

Kokeelliset simulaatiot: Alkuliemi täynnä aminohappoja?

  • Alkuliemen olemassaolosta ei ole geologista näyttöä. Hiilen ja typen isotoopit kivikerrostumissa viittaavat siihen, että esibioottista lientä ei ole ollut.
    • Kivikerrostumissa ei esimerkiksi esiinny suuria määriä orgaanista materiaalia fossiilikerrostumien alla.
  • Toivottujen yhdisteiden stabiilius on ongelma: yhdisteet hajoavat mm. UV-säteilyn vaikutuksesta. UV-säteilyn läpäisy vedessä on noin 19 m.
  • Alkuliemessä olisi teoreettisesti arvioiden vain erittäin pieni pitoisuus aminohappoja (<10-7 mol/l).
  • Häiritsevien yhdisteiden kanssa tapahtuisi sivureaktioita. Alkuilmakehän simulaatiokokeissa syntyy suuri määrä yhdisteitä, jotka reagoivat aminohappojen kanssa, jolloin aminohapot eivät ole käytettävissä jatkoreaktioihin.

Aminohapoista proteiineiksi

  • Proteiinien syntetisoimiseksi aminohappojen tulee liittyä toisiinsa pitkiksi ketjuiksi peptidisidoksilla.
  • Simulaatiokokeissa syntyy suuri määrä ketjunmuodostusta häiritseviä monofunktionaalisia yhdisteitä (esim. karboksyylihappoja).
  • Asiaan liittyvissä kokeissa synteesit aloitetaan puhtaista lähtöaineista, mikä on täysin epärealistista (vrt. alkuliemikokeiden tulokset).
  • Homokiraalisuus eli sama optinen isomeria (peilikuvaisomeria) on suuri ongelma. Spontaanit kemialliset reaktiot muodostavat aminohapoista ja sokereista raseemisen seoksen, jossa on puolet vasenkätistä L-muotoa ja puolet oikeakätistä D-muotoa. Näiden muotojen molekyylit ovat monilta kemiallisilta ominaisuuksiltaan samanlaisia, mutta ne eroavat molekyylin avaruudellisessa rakenteessa. Elämän syntyyn tarvitaan puhtaasti vasenkätisiä aminohappoja proteiinien muodostamiseksi ja oikeakätisiä sokereita DNA:han ja RNA:han. Tällaisen tapahtumiseen sattumalta ei tunneta mitään mahdollisuutta. (On löydetty meteoriitteja, joissa on hieman enemmän L-aminohappoja, mutta nämä meteoriitit ovat todennäköisesti maapallolta, ja vaikkeivät olisikaan, pieni 50-50-suhteen muutos ei tee elämän synnystä olennaisesti todennäköisempää.)

RNA-maailma

RNA:lla on havaittu olevan samoja ominaisuuksia kuin joillakin proteiineilla, koska se kykenee katalysoimaan joitakin kemiallisia reaktioita. Se kykenee DNA:n tapaan myös kantamaan informaatiota, joten se tuntui hyvältä ehdokkaalta alkukopioitujaksi. Itseään kopioiva RNA-molekyyli onkin onnistuttu suunnittelemaan laboratoriossa7, joskin sen toiminta vaatii hyvin hienosäädetyt olosuhteet.

Nukleotidit (typpiemäkset) ovat DNA:n ja RNA:n "aakkosia", ja niiden saanti ensimmäistä RNA-molekyyliä ja sen kopioitumista varten on hyvin ongelmallista. Nukleotidejä voidaan syntetisoida syaanivedystä. Ongelmana synteesissä ovat pieni saanto (<0,5 %), nukleotidien stabiilius sekä jatkoreaktiot muiden yhdisteiden kanssa. Riboosi- ja deoksiriboosisokerit muodostavat DNA:n ja RNA:n “selkärangan”. Riboosia voidaan syntetisoida formaldehydistä. Ongelmana on yhdisteiden stabiilius, vaikka käytetään hyvin puhtaita lähtöaineita, joita alkuliemessä ei olisi saatavilla. Syaanivety ja formaldehydi reagoivat keskenään, joten nukleotidien ja sokereiden synteesit eivät onnistu yhtä aikaa.

DNA/RNA

DNA:n kaltaisten molekyylien spontaani synty abiogeneettisissä olosuhteissa vaikuttaa mahdottomalta.

Yksinkertaisimmatkin luonnossa esiintyvät DNA-molekyylit sisältävät yli 500 000 nukleotidia, “kirjainta”. DNA:ta voidaan nykyisin syntetisoida melko helposti puhtaista, monimutkaisista lähtöaineista, mikä on kuitenkin täysin epärealistista abioottisissa olosuhteissa (vrt. alkuliemikokeiden tulokset, joita ei käytännössä DNA:n osalta ole).

  • Yhdisteet eivät spontaanisti muodosta DNA:ta/RNA:ta. Ongelmana ovat stabiilius sekä häiritsevät sivureaktiot.
  • Kiraalisuusongelma on yhtä paha kuin proteiinien tapauksessa: DNA:n rakenneosana esiintyy vain D-deoksiriboosi (oikeakätinen muoto), RNA:n rakenneosana vastaavasti D-riboosi (samoin oikeakätinen muoto). Optisesti puhtaiden pitkien ketjujen muodostuminen on erittäin epätodennäköistä (vrt. proteiinit).

Ensimmäinen solu

Koodijärjestelmän alkuperän ongelma

DNA:n informaation lukeminen, kopioiminen ja virheiden korjaaminen tarvitsee proteiineja (>50 kpl) (transkriptio; koodin lukeminen), joiden valmistusohjeet on koodattu itse DNA:ssa. Tämä on yksi monista kehitysopin “muna vai kana” -ongelmista. Ratkaisuksi on ehdotettu RNA-maailmaa, mutta tämän skenaarion ongelmina ovat RNA:n muodostuminen ja stabiilius sekä siirtyminen hypoteettisesta RNA-maailmasta nykyiseen elämän käyttämään koodausjärjestelmään.

Koodausjärjestelmän “kana” – ribosomi: Ribosomi on noin 50 proteiinin ja RNA:n muodostama soluorganelli, joka toimii proteiinisynteesissä "kokoonpanorobottina" ketjuttaen aminohappoja DNA:n ohjeiden mukaan.

Solu ja solukalvo

Solu on täynnä erilaisia kokonaisuutta palvelevia yhdisteitä ja järjestelmiä. Solu on siis kuin valtava “työyhteisö”. Solua on usein verrattu toiminnallisesti suurkaupunkiin. Tutustuminen biokemian oppikirjoihin on erittäin valaisevaa; solu on hyvin monimutkainen.

Lipidien muodostama solukalvo. Lipidien syntymistä abioottisissa olosuhteissa ei tunneta. Lipidien muodostama ensimmäinen solukalvo olisi eristänyt ja siten tuhonnut ensimmäisen alkusolun.

Solun ympärillä on oltava kalvo. Solukalvo mm. eristää solun sisällön ympäristöstä ja hoitaa aineiden tunnistusta ja kuljetusta soluun/solusta. Solukalvon syntymisen ongelmat on oppikirjoissa yleensä sivuutettu hyvin epämääräisillä maininnoilla.8 Kalvolla on monimutkainen rakenne – pelkkä ympäristöstä eristäminen ei riitä, sillä se estäisi aineenvaihdunnan (sama kuin laittaisi muovipussin pään ympärille). Kalvossa on erilaisia proteiineja, fosfolipidejä, glykolipidejä ja monia muita rakenneosia. Solukalvo on erittäin spesifinen toiminnassaan (aineenvaihdunta, ionikuljetus). Toiminnallisuus (eristys, tunnistus, kuljetus) on välttämätön heti alusta asti. Biomembraanit ja soluorganellit syntyvät vain olemassa olevista jakautumalla – niitä ei pystytä syntetisoimaan de novo eli osistaan (molekyyleistä). Kauanko ensimmäistä ateriaa voi odottaa?

Solun aineenvaihdunta on erittäin monimutkainen:

  • Lukemattomat kemialliset reaktiot muodostavat solun toiminnan kannalta järkevän kokonaisuuden.
  • Keskeiset reaktioketjut liittyvät ravintoaineiden käyttöön solun energiatarpeisiin.
  • Solun aineenvaihdunnassa (“syömisessä”) nopeus on erittäin tärkeää.
  • Proteiinit (entsyymit), jotka koodataan DNA:ssa, nopeuttavat aineenvaihduntareaktioita miljoonakertaisesti. Entsyymit ovat elämälle välttämättömiä.

Miten ensimmäisessä sattumanvaraisesti syntyneessä solussa olisi sattumalta kaikki aineenvaihdunnan tarvitsemat entsyymit? Entsyymikoneiston tulee olla valmiina, jotta hypoteettinen ensimmäinen solu voisi elää. Kuitenkin jo yhden toimivan entsyymin syntyminen abioottisesti on nykytietämyksen mukaan liian epätodennäköistä tapahtuakseen keskimäärin edes kerran koko maailmanhistorian aikana.

Informaation alkuperä

  • DNA, RNA ja proteiinit ovat informaatiota sisältäviä molekyylejä. Tämä informaatio on funktionaalista (toiminnallista). Vain tietty rakenneosien järjestys muodostaa tietyn informaatiosisällön (kuten kirjainten järjestys kielessä). Koodijärjestelmän alkuperäkysymys on avoin. Koodijärjestelmä muodostuu sovituista merkeistä ja niiden merkityksistä: kirjaimet, sanat, yhdistelysäännöt, tarkoitus. Miten tällainen monitasoinen toimiva kokonaisuus voisi syntyä sattumanvaraisesti?
  • DNA-koodin luku tapahtuu lukuisten entsyymien ja muiden koneistojen avulla. Näiden täytyy olla valmiina, jotta koodia voitaisiin käsitellä ja koodattua informaatiota purkaa (dekoodata) tai hyödyntää.
  • Solujen koodijärjestelmä on vieläpä monessa mielessä optimaalinen. Miten sattuma olisi osunut juuri optimaaliseen järjestelmään? Järjestelmän vaihtuminen yksinkertaisemmasta edeltäjästä nykyiseen tuhoaisi helposti kaiken informaation. Tällaiseen vaihtumiseen evoluutiomekanismein ei ole esitetty uskottavaa mahdollisuutta.
  • Informaatio ei ole aineen ominaisuus. Aineen avulla informaatiota voidaan vain välittää ja säilyttää. Esimerkiksi "SOS" voidaan ilmaista eri tavoin: savu taivaalla, ääni ilmassa, solmut narussa, muste paperilla tai urat hiekassa. Oleellista on välitetty viesti, ei käytetty media (viestihän on sama mediasta riippumatta). Informaatio “ratsastaa” aineella.

Toiminnallisen informaation alkuperä

Tyhjä tai kohinaa sisältävä CD on aivan eri asia kuin CD täynnä Bachin musiikkia. Miten toiminnallisesti mielekäs informaatio voisi syntyä sattumalta? Elämän monimutkaisuus viittaa suunnitteluun. Empiirinen havaintomme on, että suurten toiminnallisten informaatiomäärien lähteenä on aina joku älyllinen suunnittelija. Kokeellisen tiedon valossa ei näytä järkevältä uskoa elämän syntyneen itsestään.

Tiedeyhteisö ei kuitenkaan ole alkuperäkysymyksessä puolueeton (neutraali). Naturalistinen tieteenfilosofia määrää edeltäkäsin, että jonkinlainen abiogeneesi on ainoa "tieteellinen" hypoteesi. Näkemyksellä ei ole mitään tekemistä kokeellisen tieteen kanssa – johtopäätös on päätetty ennen ja ilman tutkimusta. Metodologinen naturalismi johtaa siis automaattisesti jonkinlaiseen abiogeneesin ja evoluutioteorian yhdistelmään ja muiden teorioiden hylkäämiseen todisteista huolimatta. Esimerkiksi Richard Dawkins on todennut: "Elämä näyttää suunnitellulta, muttei ole sitä."?

Logiikkaa, jonka mukaan informaatio viitttaa älylliseen lähteeseen, käytetään kaikissa muissa yhteyksissä. Esimerkiksi NASA:n S.E.T.I.-ohjelma etsii yhteyttä maapallon ulkopuoliseen älykkyyteen juuri informaation avulla. Pienikin informaatio ulkoavaruudesta hyväksyttäisiin todisteeksi älyllisen elämän olemassaololle. Sattumanvaraisesta kohinasta poikkeava signaali kertoo joko luonnonlakien ohjaamasta säännönmukaisuudesta tai älystä. Kun teleskooppi vaihdetaan mikroskooppiin, voidaan DNA:n informaation/viestin tai elävien olentojen hienostuneiden koneistojen päätellä kertovan älykkäästä suunnittelijasta.

Käytössä oleva aika

Elämän tarvitsemien pitkien toiminnallista informaatiota sisältävien molekyyliketjujen muodostumisen todennäköisyys laskee eksponentiaalisesti informaation määrän mukana. Sattumanvaraisen synnyn todennäköisyys on jo yhden proteiinin kohdalla tähtitieteellisen pieni. Aikaisemmin on ajateltu, että käytössä oleva miljardien vuosien aika lisäisi alkusynnyn todennäköisyyttä, vaikka todellisuudessa 3 miljardin vuoden aika ei kasvata todennäköisyyttä olennaisesti (vain 1017 sekuntia verrattuna yhden tyypillisen proteiinin informaation todennäköisyyteen 4-900=10-541). Joissakin vanhimmissa kivissä on havaittu hiilen 12C-isotoopin rikastumista, jonka elämä tyypillisesti saa aikaan. Mittaukset viittaavat siihen, että elämä olisi ilmestynyt muutamassa miljoonassa vuodessa. Lisäksi kemialliset reaktiot ovat tasapainoreaktioita, joten ajan pidentäminen lisää tasapainon todennäköisyyttä eikä pitkien, kaukana tasapainosta olevien molekyyliketjujen muodostumista. Tämäkin viittaa vahvasti suunnitteluun.

Naturalistien ontto optimismi

Ongelmien valtavuutta ei tarvitse uskoa vain kristilliseen apologetiikkaan keskittyvän sivuston väitteiden perusteella. On syytä varmuuden vuoksi katsoa asiat myös materialistien omista, heidän piirissään luotetuista lähteistä. Sellainen on esim. http://www.talkorigins.org/faqs/abioprob ja sen alasivu http://www.talkorigins.org/faqs/abioprob/originoflife.html9.

Tässä maistiaisiksi joitain alkupaloja10:

Mainittu http://www.talkorigins.org/faqs/abioprob/ -sivu pyrkii rakentamaan puolustuslinjat materialistisen abiogeneesikäsityksen ympärille. Miten ko. sivun laatijat siis itse näkevät tehtävänsä? Jo pelinavaus on paljastava – suomennettuna suurin piirtein seuraavasti: "Abiogeneesi on se tieteenala, joka omistautuu tutkimaan, miten elämä ensi kerran olisi voinut ilmaantua muinaisen alkumaapallon pinnalle." (korostus lisätty)11 Tätä voi verrata vaikkapa seuraavaan12 määritelmään: "Metafysiikka on se tieteenala, joka omistautuu tutkimaan, millaiset selitysmallit voisivat sopia vastauksiksi niihin kysymyksiin, joihin luonnontieteellisellä tutkimuksella ei voida päästä käsiksi." Kummassakaan tapauksessa ei siis edes yritetä synnyttää vaikutelmaa siitä, että kyseinen "tieteenala" pystyisi tarjoamaan mitään kiistämättömiä vastauksia – (Kari Enqvistiä "lainaten":) ei yritetäkään selvittää sitä, miten asiat ovat, vaan ainoastaan sitä, miten ne voisivat olla.

Tässä ei kuitenkaan ole vielä kaikki olennainen. Niinpä vilkaisemme tämän "valikkosivun" sitä artikkelia, joka kuvauksensa mukaan näyttäisi sisältävän materialistisen elämänsyntyteorian varsinaisen sisällön ("The Origin of Life"). Avautuva http://www.talkorigins.org/faqs/abioprob/originoflife.html -sivu jauhaa ensin oletettua aineellisen maailman itseorganisoitumista "tieteen" nimissä parin kappaleen verran, minkä jälkeen päästään "lupaavaan henkilökohtaiseen näkemykseen", jonka mukaan abiogeneesi-"tieteen" mahtava tulos on suomennettuna suunnilleen seuraavanlainen: "Alan tieteellisen kirjallisuuden kriittisen tutkimukseni pohjalta katson, että tietämyksemme lisääntyminen ja erityisesti viime vuosikymmenen erityisen kiintoisat löydöt ovat nyt tehneet elämän itsesyntyisestä alkuperästä mahdollisen oletuksen." (korostus lisätty)13 Tutkimus on siis tämän mukaan tehnyt mahdolliseksi olettaa sen, mikä metodologisen naturalismin mukaan joka tapauksessa on pakko olettaa: että luonnollisiin selityksiin rajoittuva abiogeneesimalli ei ole jo tavoitteenakin mahdoton.14

Koulukirjoissa taas esitetään tällaisia naturalismin vaatimia mielikuvitusskenaarioita ikään kuin ne olisivat tieteen tuloksia, siis ikään kuin "tiede" olisi selvittänyt, miten kaikki oikeasti on tapahtunut ja saanut selville – ei suinkaan, että aineen itsejärjestäytyminen ensimmäiseksi eläväksi soluksi voisi olla kuviteltavissa oleva mahdollisuus15 vaan että se olisi (painovoimaan tai Mendelin lakeihin vertautuva) "tieteellinen totuus"16.

Yhteenveto

Naturalistinen kemiallisen evoluution malli on epäuskottava. Kemiallisen evoluution hypoteesissa ja ensimmäiseen itseään monistavaan elävään soluun johtavassa tapahtumaketjussa on suuria ongelmia:

  • yksinkertaisten epäorgaanisten molekyylien ja yksinkertaisten orgaanisten molekyylien välillä
  • yksinkertaisten orgaanisten molekyylien ja monimutkaisten biomolekyylien välillä
  • biomolekyylien ja elävän solun välillä
  • erityisesti puhtaus-, kiraalisuus- ja sivureaktio-ongelmat
  • Mycoplasma genitalium: vain 470 geeniä (proteiinia), mutta silti eliö on erittäin monimutkainen eikä tiede ole päässyt lähellekään sen synnyn kuvausta sattumanvaraisten prosessien kautta
  • ratkaisua ei näköpiirissä

Kemiassa ei ole mitään taipumusta kohti elämää, pikemminkin päinvastoin. Orgaaninen materia hajoaa spontaanisti, solun täytyy jatkuvasti käyttää energiaa ja korjaussysteemejä säilyäkseen elossa. Naturalistinen elämän synty sattuman kautta näyttää mahdottomalta. Naturalistisista malleista ei kuitenkaan olla valmiita luopumaan. Kyseessä on uskomus, joka on ristiriidassa havaintoaineiston kanssa (esim. elämä syntyy vain elämästä). Julkisuudessa elämän spontaani alkusynty esitetään itsestään selvyytenä, tapahtuneena tosiasiana. Asiaan liittyviä ongelmia vähätellään ja niitä voidaan tuoda julki vasta, kun koetaan, että on kehitetty jokin tapa ohittaa ongelma.

Vallitseva ajatusmalli on, että “Elämää syntyy helposti, kun vain on aikaa tarpeeksi”. Ongelmia yritetään “selittää” käytettävissä olevalla pitkällä ajalla. Kemiallisten reaktioiden yhteydessä jonottaminen johtaa tasapainotilaan. Kemialliset reaktiot ovat tasapainoreaktioita. Biomolekyylien spontaani hajoaminen on todennäköisempää kuin niiden muodostuminen. Elämän kemia toimii tyypillisesti kaukana tasapainotilasta.

Nykyisen tiedon, osaamisen ja laitteistojen avulla emme pysty rakentamaan eläviä soluja tai edes soluorganelleja/solurakenteita yksinkertaisista molekyyleistä. Elämään tarvitaan paljon hienostuneita ja monimutkaisia, vuorovaikuttavia systeemejä. Miten elävä solu sitten voisi syntyä sattumalta ja täysin kontrolloimattomissa olosuhteissa ilman mitään ohjausta/kontrollia, vaikka edes kattava tieteellinen tieto ja älykkyys eivät ole saaneet aikaan reseptiä elävän solun synnyttämiseksi? Sattuma ei pysty luomaan “tyhjästä” elämän kannalta ratkaisevia koneistoja ja rakenteita. Mikäli tulevaisuudessa pystyisimme rakentamaan eläviä soluja, se osoittaisi, että elämän synnyttämiseen tarvitaan paljon informaatiota ja suunnittelua sekä taitava, tarkoitushakuinen työn tekijä. Kokeellisen tiedon valossa elämä ja sen synty vaikuttaa vahvasti suunnitellulta. Suurista ongelmista huolimatta monet ajattelevat, että joissain olosuhteissa elämä voisi syntyä kuolleesta aineesta. Naturalistisesta maailmankatsomuksesta onkin tullut tieteen jarru.

Lisätietoa




Viitteet

  1. ^ On kuitenkin mahdollista luetella tunnettuja luonnontieteellisiä haasteita, joihin minkä hyvänsä vastaisuudessa mahdollisesti esitettävänkin abiogeneesimallin pitäisi uskottavuutta saavuttaakseen kyetä menestyksellisesti vastaamaan; näitä esitellään mm. tässä artikkelissa.
    Toisaalta omaa kieltään haasteen luonteesta puhuu abiogeneesitutkimuksen historia ja nykytila, jonka Michael Behe tiivistää seuraavasti:
    "Elämän alkuperätutkimuksen vähittäisen halvaantumisen historia on mitä kiintoisin, mutta tilanpuute estää toistamasta sitä tässä. Riittäköön siis maininta, että nykyisellään elämän alkuperätutkimusten kenttä on rämettynyt keskenään ristiriitaisten mallien sekametelisopaksi; kukin malli on epäuskottava, perustavasti puutteellinen ja kilpailevien mallien kanssa yhteensopimaton. Yksityiskeskusteluissa jopa useimmat evoluutiobiologitkin myöntävät, ettei tieteellä ole tarjota elämän alkamiselle mitään selitystä."
    ("The story of the slow paralysis of research on life's origin is quite interesting, but space precludes its retelling here. Suffice it to say that at present the field of originoflife studies has dissolved into a cacophony of conflicting models, each unconvincing, seriously incomplete, and incompatible with competing models. In private even most evolutionary biologists will admit that science has no explanation for the beginning of life.")
    Molecular Machines: Experimental Support for the Design Inference -artikkeli, To Explain Life -luku
  2. ^ Dustin Trail, E. Bruce Watson & Nicholas D. Tailby: The oxidation state of Hadean magmas and implications for early Earth’s atmosphere Nature. 01 December 2011. Viitattu 8.12.2011.
  3. ^ Miller, S. L., Production of amino acids under possible primitive earth conditions (1953).
  4. ^ CO2 on hyvin pysyvä yhdiste: se reagoi vain, jos järjestelmään syötetään paljon energiaa. Se hajoaa tällöin hiilimonoksidiksi (CO) ja hapeksi (O-atomi, joka sitoutuu pian toiseen samanlaiseen ja muodostaa näin O2-molekyylin) tai vaihtoehtoisesti hiileksi (C) ja hapeksi (O2). Esibioottisiin malleihin tarvittaisiin mekanismeja, jotka pelkistäisivät hapettuneen hiilen, ja ne tekisivät malleista paljon monimutkaisempia. Tämä puolestaan tekisi sopivien olosuhteiden löytymisen alkumaapallolta huomattavasti harvinaisemmaksi.
  5. ^ Miller, Which Organic Compounds Could have Occured on the Prebiotic Earth? Kokoomateoksessa Cold Spring Harbor Symposium of Quantitative Biology, Volume L11, 17-25, 1987.
  6. ^ Miller, S. L., Current status of the prebiotic synthesis of small molecules. Chem. Scr. 26B, 5-11, 1986.
  7. ^ Lincoln, T. A. & Joyce, G. F., Science, 2009, DOI: 10.1126/science.1167856
  8. ^ "Kun tällaisten kahdentuvien rakenteiden ympärille muodostui kalvo, syntyivät ns. esisolut. Niissä ratkaistiin ajan myötä moni solun toiminnan kannalta keskeisiä ongelmia: mistä ja miten saada kasvuun tarvittava energia, kuinka kuljettaa aineita kalvon läpi, kuinka lisääntyä jne." Ismo Ulmanen, Jukka Tenhunen, Jari Ylänne: Biologia: Geeni ja biotekniikka, s. 18. WSOY, 2004. ISBN 951-0-28293-6.
  9. ^ Tähän sivuun tutustumisesta voi hyötyä monella tasolla.
    Vaikkei esim. saisikaan selvää kaiken siellä sanotun merkityksestä, voi vaikkapa käydä tekstin läpi ja taulukoida verbimuodot: montako kertaa abiogeneesista puhuttaessa käytetään toteavia muotoja (esim. is, has been) verrattuna spekulatiivisiin (esim. could be, could have been). Lisäksi voi ottaa huomioon muut sanotun varmuusasteen rajoitusta ilmaisevat luonnehdinnat (kuten perhaps, is plausible, in this scenario, according to this hypothesis jne.). Lopuksi voi vielä katsoa, mistä asioista puhutaan varmaan sävyyn, minkä osalta taas myönnetään epävarmuus.
    Ottaen huomioon, että lähde on itse naturalistinen, on myös kiinnostavaa, miten se ottaa etäisyyttä tiettyihin materialistisiin skenaarioihin toteamalla ne liian epäuskottaviksi.
  10. ^ Mutta kyseiset artikkelit siis kannattaa itse lukea, ettei jäisi pelkän ApoWiki-näkemyksen varaan.
  11. ^ "Abiogenesis is the field of science dedicated to studying how life might have arisen for the first time on the primordial young Earth." (korostus lisätty)
  12. ^ kuvitteelliseen
  13. ^ "After critical study of the scientific literature I conclude that advances in our knowledge, with particularly exciting findings in the last decade, have now made the spontaneous origin of life a plausible assumption." (korostus lisätty)
  14. ^ Tätä voisi verrata siihen, jos suunnistajia "rohkaistaisiin" sanomalla, ettei tiettävästi ole mahdotonta olettaa, että karttaan merkityt rastit ovat todella olemassa maastossakin.
  15. ^ Mitäpä "tiedettä" siihen nyt tarvittaisiinkaan? Jo antiikin epikurolaiset ajattelivat, että soilla (jonne ei päästy havaintoja tekemään) rakentuu itsestään eliöiden osia, jotka suotuisan sattuman johdosta voivat sopia yhteen ja muodostaa kokonaisia eläviä organismeja. Tällaiset elämän itsesyntyistä alkuperää koskevat kuvitelmat tai oletukset ovat siis olleet ihmisten ulottuvilla ja käytössä jo kauan ennen modernin tieteen syntyä.
  16. ^ Tässä ei ole kyse siitä, että koululaisille opetettaisiin, että asiat ovat varmasti tapahtuneet juuri jonkin tietyn skenaarion mukaan, vaan siitä, että heidät halutaan "tieteen arvovallalla" opettaa uskomaan, että jokin itsestääntapahtunut prosessi on joka tapauksessa ollut (tai ainakin aivan hyvin voinut olla) elämän synnyn takana.
    Olisikin syytä myöntää rehellisesti se, että uskossa elämän tarkoituksettomaan, ohjaamattomien luonnonprosessien varaiseen alkuperään on kyse pelkästä empiirisen nykytieteen ulkopuolisesta naturalististen perususkomusten suorasta seurauksesta eikä minkäänlaisesta luonnontieteen loogisesta, havaintoihin perustuvasta kiistattomasta tuloksesta. Tämän tajuaminen johtaa puolestaan varsin suoraan siihenkin oivallukseen, ettei tällaisten skenaarioesittelyiden oikea paikka voi olla havaintotodellisuuden kuvaukseen tähtäävien kurssien (biologian, historian jne.) oppimateriaalissa: yhtenä toisiin vertautuvana todellisuuskäsityksenä naturalistisen maailmanselityksen esittelyn luonteva asiayhteys kouluopetuksessa liittyy lähinnä uskontoon (vertailevaan uskontotieteeseen) tai elämänkatsomustietoon.