==============================================
Εξέλιξη ή Δημιουργία; [Μέρος 2ο]
Η θεωρία της Αβιογένεσης και το πείραμα του Miller
==============================================

Η θεωρία της Αβιογένεσης ή Αυτόματης Γένεσης, αποτελεί τον ακρογωνιαίο λίθο της θεωρίας της εξέλιξης. Σύμφωνα με τη θεωρία αυτή, είναι δυνατόν να δημιουργηθεί έμβια ύλη από άβια χημικά συστατικά. Αν και ο ίδιος ο Δαρβίνος δεν ασχολήθηκε με την αβιογένεση αλλά με την εξέλιξη των ζωντανών οργανισμών από το επίπεδο του κυττάρου και πάνω, εν τούτοις η αυτόματη γένεση της ζωής είναι απαραίτητη προϋπόθεση για να μπορέσει να σταθεί η θεωρία της εξέλιξης διότι επιχειρεί να δώσει εξήγηση στο πώς το κύτταρο, η βασική δομική και λειτουργική μονάδα της ζωής, ήρθε στην ύπαρξη ώστε εν συνεχεία να μπορέσει να λάβει χώρα η εξέλιξη.

Αντιλήψεις περί αυτομάτου γενέσεως της ζωής υπήρχαν ήδη από τα αρχαία χρόνια, ενώ ο όρος «αβιογένεση» καθιερώθηκε το 19ο αιώνα και εξέφραζε την πίστη των ανθρώπων ότι από νεκρή ύλη η οποία αποσυντίθεται, είναι δυνατόν να δημιουργηθούν καινούριοι ζωντανοί οργανισμοί. Το πλήθος των παραδειγμάτων μέσα από την καθημερινή ζωή, όπως για παράδειγμα η εμφάνιση σκουληκιών σε κρέας που σαπίζει, επαρκούσαν ως ατράνταχτες αποδείξεις της αυτόματης γένεσης της ζωής.

Όμως, το 1861, η θεωρία της αβιογένεσης καταρρίφθηκε οριστικά από τον Λουί Παστέρ, τα πειράματα του οποίου απέδειξαν ότι τα μικρόβια και τα έντομα που παρατηρούνται στο χαλασμένο κρέας, δεν γεννιούνται αυτόματα από τη νεκρή ύλη, αλλά προέρχονται από αυγά που έχουν εναποθέσει πρωτύτερα στο κρέας, έντομα ή μικροοργανισμοί. Διατυπώθηκε έτσι, η αρχή της Βιογένεσης: "οmne νiνum ex νiνο", δηλαδή κάθε ζωή προέρχεται από ζωή.

Για την αντιμετώπιση του προβλήματος για το πώς τελικά δημιουργήθηκε το πρώτο ζωντανό κύτταρο, ο Ρώσος βιοχημικός Αλεξάντερ Οπάριν πρότεινε το 1924 την άποψη ότι η ζωή προέκυψε τυχαία από χημικές αντιδράσεις στους θερμούς πρωτόγονους ωκεανούς, δεδομένου ότι η ατμόσφαιρα θα έπρεπε να είναι πλούσια σε αμμωνία, μεθάνιο και υδρογόνο. Πηγές ενέργειας, όπως η θερμότητα από τα ηφαίστεια και τις αστραπές, έδρασαν πάνω σε ενώσεις του άνθρακα, μετατρέποντάς τις σε πολυπλοκότερες.

Σε μια προσπάθεια επαλήθευσης αυτής της θεωρίας, ο Στάνλεϊ Μίλλερ, το 1953, διεξήγαγε μία σειρά πειραμάτων με βάση τα συστατικά τα οποία πίστευε ότι αναπαρήγαγαν τις συνθήκες της πρώιμης Γης όπου θα μπορούσε να είχε συμβεί εμφάνιση της ζωής (αρχέγονη σούπα). Σε κατάλληλους λοιπόν εργαστηριακούς θαλάμους (δοχεία) είχε τοποθετήσει νερό, μεθάνιο και αμμωνία. Έβραζε το μείγμα και το εξέθετε σε ηλεκτρική εκκένωση. Μετά την πάροδο μιας εβδομάδας, στο μείγμα εντοπίστηκαν μερικά αμινοξέα. Το γεγονός αυτό προκάλεσε μεγάλο ενθουσιασμό για το πόσο εύκολα μπόρεσαν να παραχθούν τα αμινοξέα από τα οποία αποτελούνται οι πρωτεΐνες, δηλαδή τα δομικά συστατικά των κυττάρων. Όμως ο ενθουσιασμός αυτός σύντομα έσβησε διότι από αυτό το μείγμα «σκέτων» αμινοξέων δεν ήταν δυνατόν με κανένα τρόπο να δημιουργηθεί περεταίρω κάποια πρωτεΐνη και κατά συνέπεια κανένα άλλο από τα πολυπλοκότερα μόρια από τα οποία αποτελείται η έμβια ύλη.

Νεότερα επιστημονικά στοιχεία ήρθαν να καταδείξουν ότι το πείραμα του Μίλλερ αλλά και οποιοδήποτε άλλο παρόμοιο πείραμα δεν θα μπορούσε σε καμία περίπτωση να αποδείξει ότι ένα ζωντανό κύτταρο μπορεί να συντεθεί από άβια συστατικά. Άλλωστε, οι συνθήκες διεξαγωγής του συγκεκριμένου πειράματος επιλέχθηκαν με κριτήριο την εξαγωγή του επιθυμητού αποτελέσματος και όχι βάσει των εκτιμήσεων σχετικά με τις πραγματικές συνθήκες που επικρατούσαν στην πρώιμη Γη.

Τα σημαντικότερα (και ανυπέρβλητα) προβλήματα που αντιμετωπίζει το πείραμα του Μίλλερ αλλά και οποιοδήποτε άλλο τέτοιου είδους πείραμα, συνοψίζονται στα εξής:

• Στην ατμόσφαιρα της πρώιμης Γης, είναι πλέον διαπιστωμένο, ότι υπήρχε άφθονο οξυγόνο, το οποίο θα δρούσε καταστροφικά στην αυθόρμητη σύνθεση των αμινοξέων. Αλλά και το ενδεχόμενο να μην υπήρχε οξυγόνο είναι εξίσου αρνητικό, διότι έλλειψη οξυγόνου συνεπάγεται απουσία όζοντος και επομένως ελεύθερη διέλευση της υπεριώδους ακτινοβολίας η οποία θα κατέστρεφε τα τυχόν σχηματιζόμενα αμινοξέα.

• Από το πείραμα του Μίλλερ δεν σχηματίστηκαν μόνο αμινοξέα. Τα αμινοξέα διαχωρίστηκαν (φιλτράρισμα) από τα υπόλοιπα παραπροϊόντα του πειράματος, με μια κατάλληλη «παγίδα» αμινοξέων. Στη φύση όμως δεν θα ήταν δυνατός ένας τέτοιος διαχωρισμός, με αποτέλεσμα η ανάμειξη με τα παραπροϊόντα των χημικών διεργασιών (πίσσα και καρβοξυλικά οξέα) να δηλητηρίαζε οποιαδήποτε πρωτογενή μορφή ζωής.

• Οι θεωρούμενες πηγές ενέργειας (θερμότητα, υπεριώδης ακτινοβολία) αλλά και το ίδιο το νερό, δρουν ευνοώντας τη διάσπαση και όχι τη σύνθεση αμινοξέων. Δηλαδή, υπό αυτές τις συνθήκες, ο ρυθμός διάσπασης των αμινοξέων που θα δημιουργούνταν, θα ήταν μεγαλύτερος από το ρυθμό αυθόρμητης σύνθεσής τους.

• Απαραίτητη προϋπόθεση για τη δημιουργία πρωτεΐνης είναι σε πρώτη φάση ο σχηματισμός πολυπεπτιδικής αλυσίδας, που γίνεται με τη σύνδεση των αμινοξέων μεταξύ τους. Όμως, η φυσική τάση των αμινοξέων είναι να αντιδρούν περισσότερο με άλλα οργανικά μόρια παρά μεταξύ τους. Ποιό ήταν λοιπόν το αίτιο στην αρχέγονη σούπα που, απουσία των κατάλληλων κυτταρικών μηχανισμών, ώθησε τις τυχαίες χημικές αντιδράσεις να ακολουθήσουν την μη αναμενόμενη κατεύθυνση;

• Τα αμινοξέα απαντώνται σε δύο μορφές: δεξιόστροφα και αριστερόστροφα. Η κάθε μορφή είναι κατοπτρική (καθρεφτιζόμενο είδωλο) της άλλης. Η ιδιότητα αυτή ονομάζεται οπτική ισομέρεια. Τυχαίες χημικές διεργασίες δημιουργούν δεξιόστροφα και αριστερόστροφα αμινοξέα σε αναλογία 50% (όπως είναι αναμενόμενο) για καθεμία μορφή. Αν λοιπόν η ζωή προήλθε από τυχαίες χημικές διεργασίες, τότε γιατί σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς απαντώνται μόνο αριστερόστροφα αμινοξέα;

Βλέπουμε λοιπόν ότι στο πρώτο μόλις βήμα της αυτόματης εμφάνισης της ζωής υπάρχουν ανυπέρβλητα προβλήματα εξήγησης για το πώς εξελίχθηκε στα τυφλά, εντελώς τυχαία, η συγκεκριμένη διαδικασία. Στα δε επόμενα βήματα, τα προβλήματα γίνονται ακόμη μεγαλύτερα, δεδομένου ότι πρέπει να εξηγηθεί γιατί επιλέχθηκαν 20 συγκεκριμένα είδη αμινοξέων στους ζωντανούς οργανισμούς από τα συνολικά 80 που υπάρχουν, και πώς τοποθετήθηκαν το ένα δίπλα στο άλλο επακριβώς με τη σωστή σειρά, γεγονός που οδήγησε στην αναδίπλωση της αλυσίδας αμινοξέων (πολυπεπτιδική αλυσίδα) κατά μοναδικό τρόπο ώστε να σχηματιστεί ακριβώς η συγκεκριμένη κατάλληλη τρισδιάστατη μορφή του μορίου που θα σχηματίσει την πρωτεΐνη. Κι επιπλέον, θα πρέπει να εξηγηθεί πώς συνέβησαν όλα αυτά για κάθε μία από τις 200 πρωτεΐνες που απαρτίζουν ένα μόνο κύτταρο.

Από μαθηματικής άποψης εξάλλου, αν όλες οι απαιτούμενες χημικές διεργασίες αφήνονταν να διεξαχθούν κατά εντελώς τυχαίο τρόπο, ακόμα και υπό τις ευνοϊκότερες δυνατές συνθήκες, οι πιθανότητες δημιουργίας ενός και μόνου ζωντανού μορίου είναι της τάξεως του 1 προς 10⁶⁰! Με άλλα λόγια, τα μαθηματικά καθιστούν το ενδεχόμενο της τυχαίας δημιουργίας της ζωής αδύνατο! (Για λεπτομέρειες δείτε στο σχετικό υλικό της δεξιάς στήλης).

Άλλωστε, είναι πλέον γνωστό ότι το σύμπαν είναι πεπερασμένης ηλικίας, δηλαδή ο χρόνος ύπαρξής του δεν είναι άπειρος, ούτως ώστε αυτές οι απειροελάχιστα μικρές πιθανότητες να είχαν έστω και μια μικρή ελπίδα να εκπληρωθούν. Επίσης, αν και η ηλικία της Γης υπολογίζεται σε περίπου 5 δισεκατομμύρια χρόνια, εν τούτοις το χρονικό διάστημα κατά το οποίο εκτιμάται ότι υπήρξαν συνθήκες ευνοϊκές για τη δημιουργία ζωής, είναι μόλις 400 εκατομμύρια χρόνια, περίοδος εξαιρετικά μικρή χρονικά ώστε να εκπληρωθούν οι προαναφερθείσες πιθανότητες. Πάντως, ακόμη κι αν ήταν διαθέσιμος όλος ο απαιτούμενος χρόνος, λόγω του φαινομένου της υδρόλυσης και γενικότερα των διαδικασιών διάσπασης των αμινοξέων, οι ρυθμοί σύνθεσης και διάσπασης των αμινοξέων είναι τέτοιοι ώστε θα υπήρχε στο μείγμα ο ίδιος (σταθερός) αριθμός αμινοξέων είτε είχε παρέλθει χρόνος μερικών λεπτών, είτε μερικών εκατομμύριων ετών.

Σήμερα βέβαια γνωρίζουμε ότι η διαδικασία σύνθεσης των αμινοξέων, έπειτα των πρωτεϊνών και κατά συνέπεια των κυττάρων, δεν είναι τυχαία ούτε τυφλή αλλά καθοδηγείται με θαυμαστή ακρίβεια από το μόριο του DNA το οποίο περιέχει συστηματοποιημένες όλες τις πληροφορίες ώστε τα παραπάνω βήματα να διεξαχθούν επακριβώς.

Το μόριο του DNA, για το οποίο θα αναφερθούμε στο επόμενο άρθρο μας, φανερώνει την ύπαρξη ενός Δημιουργικού Νου ο Οποίος σχεδίασε και υλοποίησε το θαυμαστό φαινόμενο της ζωής, και ο Οποίος αν και είναι ο Ίδιος η ζωή, πέθανε για τις αμαρτίες μας. Όμως αναστήθηκε για τη δικαίωσή μας, και δίνει ζωή αιώνια σε όποιον πιστεύσει σ’ Αυτόν. Το όνομά Του είναι Ιησούς Χριστός.
 

***

Τα περιεχόμενα του άρθρου αποτελούν περίληψη της εκπομπής
"Χριστιανισμός και Επιστήμη" της 23/10/2008.