Jak powstało życie na Ziemi - książka na którą czekałem

January Weiner i January Weiner 3,
Jak powstało życie na Ziemi,
Copernicus Center Press,
Kraków 2023.

Długo na taką książkę czekałem. Zjawiskiem życia i jego powstaniem na Ziemi interesowałem się od wielu lat. Były to fragmenty wyłuskiwane w różnych książkach czy artykułach naukowych, popularnonaukowych a nawet filozoficznych. Swego czasu więcej tekstów w języku polskim można było znaleźć w publikacjach filozofów niż biologów. Tę lukę znakomicie wypełnia książka „Jak powstawało życie na Ziemi". Gorąco polecam, dobrze i przystanie napisana z bardzo aktualnymi informacjami, z dużą rzetelnością naukową i właściwym dla nauki ostrożnym wyciąganiem wniosków. Ze wskazaniem co udało się udowodnić a co jest tylko ciągle hipotezą.

January Weiner i January Weiner 3., Jak powstało życie na Ziemi, Copernicus Center Press, Kraków 2023.

Od półtora wieku biologia jest najszybciej rozwijającą się dziedziną nauki. Przyspieszenie widoczne jest w ostatnim półwieczu. A mimo to ciągle toczymy spory czym jest życie i zastanawiamy się jak powstało na Ziemi. Dużą zaletą opisywanej książki jest rys historyczny czyli jak powstawały i zmieniały się definicje życia oraz hipotezy powstania życia na Ziemi. Potrafimy podać atrybuty życia ale konsensusu co do formalnej definicji życia ciągle nie ma. Nauka to nieustanna dyskusja, eksperymentowanie i ponawiane próby. Dlaczego tak ważna jest definicja życia? Bo spodziewamy spotkać się z życiem poza Ziemią. A jak poszukiwać oznak życia pozaziemskiego jeśli nie potrafilibyśmy go zdefiniować? I to w sposób uniwersalny. Ponadto od kiedy można mówić o życiu? I czy różne formy „sztucznego życia” zmieszczą się w tak opracowanych definicjach? Lub na przykład wirusy – czy są żywe? I jak sformułować definicję by wirusy znalazły się w obszarze obiektów żywych?

Historia rozpoczyna się od momentu narodzin naszej planety i zmieniających się warunków fizyczno-chemicznych. Pytanie skąd się wzięło życie na Ziemi poprzedzone jest pytanie skąd się wzięła Ziemia?  Zaletą omawianej książki są także poglądowe wykresy, porządkujące na osi czasu różne procesy i punkty zwrotne. Dzięki temu łatwiej porządkować sobie zawarte w książce fakty, opisy, hipotezy. A w konsekwencji łatwiej zrozumieć konsekwencje następujących po sobie procesów, które doprowadziły do powstania życia na Ziemi oraz rozwój i ewolucję biosfery.

Opowieść o biologii molekularnej, stawianych hipotezach i implikacjach dla zrozumienia początków życia, jest fascynująca. Np. jak powstały eukarionty oraz jaki był LUCA – czyli ostatni wspólny przodek wszystkich organizmów. Fascynujące jest powstanie eukariontów, np. wg jednej „hipotezy syntropii autorstwa hiszpańskiej naukowczyni Purificación Lópezpii i jej kolegi Davida Moreiry – w historii eukariontów archeon, który „pożarł” (czy raczej wchłonął) bakterię, sam został pożarty przez… inną bakterię – po której pozostała tylko błona komórkowa, podczas gdy archeon stał się zaczątkiem jądra komórkowego.”

Co było najpierw: komórka, metabolizm czy dziedziczenie? I w jakich warunkach mogły powstawać te trzy, niezbędne dla życia elementy? Z tych pierwszych okresów powstawania życia nie zachowały się skamieniałości, zatem wnioskowanie jest trudne. Niemniej coraz to nowe odkrycia naukowe umożliwiają przybliżanie się do rozwikłania tajemnicy.  „Jak powstało życie na Ziemi? czyta się jak dobrą książkę kryminalną lub podróżniczą. Znakomita moim zdaniem literatura faktu. Dobrze pokazująca to, czym jest nauka i jak powstają odkrycia naukowe. Czy życie powstało w podmorskich gorących źródłach geotermalnych czy raczej w lądowych gejzerach? Dość szybko w tej frapującej opowieści pojawia się pojęcie ekosystemu. Jak wyglądały przedorganizmy i w jakich warunkach się pojawiły? „Można założyć,  że z początkowego chaosu wyłoniły się różne przedżyciowe linie ewolucyjne przedkomórek, które pozostawały w interakcjach z innymi: konkurencji, eksploatacji, synergicznego współdziałania. Istniał praekosystem. (….) Deamer i Sutherland jasno stawiają tezę, że życie to funkcja ekosystemu, a nie pojedynczego organizmu; ewoluuje ekosystem, wraz z interakcjami między organizmami.” Takie podejście bardzo mi odpowiada bo jest zbieżne z moimi przemyśleniami. To można powiedzie woda na mój młyn.

Jakie znaczenie do wczesnej ewolucji życia na Ziemi miały metanogeny i zmodyfikowanie atmosfery przez emisję metanu. A potem powstanie fotosyntezy i absorbcja dwutlenku węgla oraz dostarczenie tlenu do atmosfery? Biosfera od samego początku była żywym obiektem z globalnymi procesami. Życie jest praca i polega na reakcjach redoks. Kilka skokowych zmian polegało m.in.. na zwiększaniu się wydajności energetycznej. Pojawiały się coraz efektywniejsze procesy a w konsekwencji zwiększała się biomasa biosfery. W pewnym sensie człowieka i naszą cywilizację można wpisać w ciąg tego procesu. Opisywana książka przydatna będzie także filozofom. Znajda tu znakomitą pożywkę.

Jak zweryfikować hipotezy powstania życia? Najlepiej eksperymentalnie w laboratorium. Począwszy od eksperymentu Millera–Ureya po współczesne próby. Niestety rozważanie tajemnicy życia jest nauką czystą, bez przełożenia na gospodarkę. Dlatego trudno o fundusze na takie eksperymenty. Czy kiedyś uda się ponownie stworzyć życie w laboratorium?

Niezwykle ciekawy, przynajmniej dla mnie, jest rozdział poświęcony wirusom. Czy w ogóle można je łączyć z organizmami żywymi? A może są pozostałością po innym, starszym świecie? A przecież wirusów jest więcej niż typowych organizmów żywych razem wziętych. Nie zdradzę tajemnicy (tak ja w kryminałach nie zdradza się zakończenia czyli kto zabił) – miejcie i Wy radość z odkrywania tajemnic początków życia na Ziemi.

To w końcu jak powstało życie? „Co to jest życie i skąd się wzięło? Zwięzłe streszczenie tej książki mogłoby brzmieć: nie wiadomo!” Oczywiście dużo już wiemy ale w niektórych szczegółach nie mamy pewności, nie mamy falsyfikacji wszystkich postawionych hipotez, dlatego naukowcy ostrożnie formułują wnioski i wskazują na otwarte jeszcze pytania. Stąd to zaskakujące „nie wiadomo”.

Znakomita książka – gorąco polecam. Sam będę do niej wielokrotnie wracał, tak jak do dobrej powieści. Ta książka to dobry początek by zainteresować się biologią. Dobry i przestępny język sprawia, że będzie zrozumiała dla naukowca, studenta, ucznia i dla przeciętnego Kowalskiego. Owszem, ów Kowalski zapewne będzie sięgał w czasie lektury także do innych książek lub haseł w encyklopedii (internetowej) by pełniej zrozumieć niektóre treści. Jak wspomniałem to znakomita książka by rozbudzić zainteresowania biologią.