B/477: H.von Ditfurth - Na początku był wodór








Wstecz / Spis
Treści / Dalej
10. ŻYCIE
PRZYPADEK CZY KONIECZNOŚĆ?
Jak wielkie jest prawdopodobieństwo, że dwadzieścia różnych aminokwasów w wyniku czystego przypadku utworzy łańcuch złożony ze stu czterech członów w tej samej dokładnie kolejności jak ta, która występuje w cytochromie c? Odpowiedź brzmi: 1 do 20104. Co przetłumaczone na język potoczny znaczy, że jest to niemożliwe.
Otóż i drugie oblicze przypadku, który przed chwilą potrafił tak usłużnie dać nam dowód pokrewieństwa istniejącego pomiędzy wszystkim, co żyje na Ziemi. Skoro tak wydatnie wykorzystaliśmy go do tego celu, nie wolno nam teraz wykręcać się od pytania, czy taki stopień nieprawdopodobieństwa nie przeczy aby wszystkiemu, co do tej pory usiłowałem udowodnić w tej książce: samoistności przebiegu rozwoju we Wszechświecie oraz całkowicie naturalnemu i nieodzownemu powstaniu życia w toku tego rozwoju.
Dlatego powtarzamy raz jeszcze zupełnie wyraźnie: prawdopodobieństwo powstania cytochromu c przez prosty przypadek wynosi czysto rachunkowo 1 do 20104. Oznacza to, że gdyby w każdej sekundzie, która upłynęła od początku świata, powstawał nowy, dotąd jeszcze nie istniejący enzym, to liczba wszystkich urzeczywistnionych kombinacji wyniosłaby na dzień dzisiejszy dopiero 1016. Nawet wtedy gdyby wszystkie istniejące w całym Wszechświecie atomy znajdowały się w łańcuchach enzymów, a każdy atom byłby inny, niepowtarzalny, we Wszechświecie występowałoby "tylko" 1080 różnych cząsteczek łańcuchowych. Prawdopodobieństwo, aby pośród nich znajdowała się jedna jedyna cząsteczka cytochromu c wynosiłoby nawet w takim układzie tylko 1 do 1024 (1 do 1000 kwintytionów). Oczywiście dotyczy to z zasady także powstawania wszystkich innych enzymów oraz równie niezbędnych do życia kwasów nukleinowych.
Wydaje się, że w świetle tak sformułowanego rachunku nieodparcie musi się nasunąć następujący wniosek: albo życie jest stanem tak krańcowo nieprawdopodobnym, że jako skrajny, wyjątkowy przypadek powstać mogło tylko raz jeden w całym Kosmosie, i to właśnie tutaj na Ziemi, jako zjawisko pod każdym wzglądem absolutnie dla tegoż Kosmosu nietypowe. Albo też istnieją jednak jakieś metafizyczne czynniki, które wydobyły powstanie życia z dziedziny czystej przypadkowości. Oba te wnioski są szeroko rozpowszechnione i w najrozmaitszych wersjach powtarzane aż do znudzenia.
Znanym przykładem jest typowa wypowiedź uczestnika dyskusji, powtarzająca się po każdym wykładzie na temat powstania życia, który w ironicznym tonie zapytuje wykładającego, jak długo na przykład należałoby wstrząsać 1000 trylionów atomów metali, aby przez to "dzięki przypadkowi" powstał Volkswagen. Ulubionym wariantem jest także pytanie, ile czasu potrzebowałoby sto małp, aby przez bezładne stukanie na stu maszynach do pisania odtworzyć "przypadkowo" jeden tylko sonet Szekspira.
Tego rodzaju zarzuty walą jak taran. Posługujący się nimi dyskutant może zawsze liczyć na aplauz. Pomimo to nie są to argumenty, które można brać poważnie. Tym, którzy ich używają, miałoby się ochotę zalecić lekturę Sherlocka Holmesa: "Ależ Holmesie
powiada Watson
przecież to jest zupełnie niemożliwe." "Brawo
odpowiada mu Sherlock Holmes
niezwykle słuszna uwaga, musiałem widocznie w jakimś punkcie błędnie przedstawić sprawę."
Sposoby, którymi prezentuje się na ogół obliczenia mające demonstrować nieprawdopodobieństwo powstania życia na Ziemi, bez wyjątku polegają na błędzie myślowym. Musimy się temu przyjrzeć nieco bliżej, gdyż niezależnie od logicznego bezsensu tego dowodzenia sam argument statystyczny jest w tym powiązaniu ogólnie przyjęty w najbardziej miarodajnych kołach. W niedawno opublikowanej książce użył go angielski zoolog W. H. Thorpe w celu
co jest dosyć znamienne
zaprzeczenia możności wyjaśniania zjawisk biologicznych prawami natury.10 Najwybitniejszym zaś przypadkiem niewłaściwej argumentacji w tej sprawie, na jaki natrafiłem w ostatnich czasach, jest rozumowanie francuskiego biologa, laureata nagrody Nobla Jacquesa Monoda.11 Również niemiecki fizyk Pascual Jordan bez żenady używa podobnego w zasadzie "łańcucha dowodów" dla uzasadnienia swego przekonania o tym, że w całym Kosmosie prawdopodobnie życie istnieje tylko na Ziemi.12
Na j jaskrawię j ten błąd myślowy występuje w "dowodzeniu" Thorpe'a. To właśnie Thorpe między innymi używa porównania ze stukającymi na maszynie małpami, które "przypadkowo" mają wyprodukować sonet Szekspira. Nie widzi on tego, że owo porównanie w decydującym punkcie stawia na głowie cały problem, który przyroda musiała w swoim czasie rozwiązać. Zadaniem przyrody nigdy nie było dokładne odtworzenie w sposób przypadkowy i we wszystkich szczegółach tego, co już istniało
na przykład określonej sekwencji aminokwasów. A przecież tylko przy takim założeniu całe to obliczenie, posługujące się gigantyczną liczba 20104, mogłoby mieć jakiś sens.
Tymczasem w przyrodniczej rzeczywistości działo się wręcz przeciwnie. Korzystając raz jeszcze z tak często wałkowanego, a w tym powiązaniu całkowicie niedorzecznego małpiego przykładu: przyroda nigdy nie była skazana na wyczekiwanie momentu, w którym stado małp przypadkowo powtórzy coś, co w jakikolwiek sposób byłoby z góry dane. Raczej pozwoliła ona "małpom" przypadkowych procesów na powierzchni Ziemi dowolnie stukać przez czas zdecydowanie ograniczony (powiedzmy: przez kilka setek milionów lat). Po upływie takiego mniej więcej okresu spośród niezliczonych do tej chwili pozapisywanych stronic jak gdyby z całym spokojem wybrała sobie kilka takich, w których rozdział liter przez czysty przypadek odbiegał od przeciętnej. Tych kilku stron mogła potem użyć do swoich celów, ponieważ rozmieszczenie liter odbiegające od przeciętnej odróżniało je od innych, a zatem umożliwiało selektywne wykorzystanie ich do określonych funkcji.
Przeniesione do rzeczywistości przyrodniczej oznacza to, że w prapoczątkach najskromniejsze nawet zadatki katalitycznego oddziaływania wystarczały do uruchomienia ewolucji. Nie było przecież jeszcze żadnych konkurentów! W takich warunkach, według obecnej naszej wiedzy, wystarczały prototypy enzymu o długości czterdziestu, pięćdziesięciu członów, w których tylko kilka nielicznych aminokwasów musiało znajdować się v; ściśle określonych miejscach. Można to udowodnić doświadczalnie. Jakkolwiek małe byłyby uzyskane różnice szybkości przemian chemicznych, zadecydowały one o owym nieznacznym nawet uprzywilejowaniu najszybszej z nich, czego automatycznym skutkiem było pomnożenie tego jednego typu cząsteczek.
Gdy się za punkt wyjścia przyjmie taką jedyną realną sytuację, dochodzi się do zupełnie odmiennych liczb. Teraz nagle wystarcza kilka milionów polipeptydów (łańcuchów aminokwasowych o niewielkiej długości), aby dać szansę powstania jednego protoenzymu, a problem cały w dym się obrócił. Przy tworzeniu się kwasów nukleinowych, które w statystycznych rozgrywkach myślowych tego typu także stanowią ulubiony przykład, przyroda była nawet jeszcze mniej skrępowana. W przypadku enzymu sekwencja członów łańcucha mimo wszystko nie jest tak całkowicie dowolna, ponieważ z kształtu przestrzennego cząsteczki musi wynikać określone chemiczne działanie, nawet jeśli jest bardzo słabe.
Natomiast przy zakodowaniu DNA nie istnieje nawet ten ograniczający warunek. Tutaj przyroda
zgodnie z tym, co dotąd w tej sprawie wiemy
swobodnie mogła rozmaitym zasadom i łańcuchom zasad w pewnych sekwencjach nadawać oportunistycznie każde znaczenie oferowane przez przypadek. W tym miejscu zatem argumentacja statystyczna jest całkowicie bezsensowna.
Aby raz jeszcze wyrazić to w całkiem prostej formie: zupełnie słuszne jest twierdzenie, że cały okres istnienia świata nie wystarczyłby na to, aby cytochrom c (bądź jakikolwiek inny występujący dzisiaj enzym) mógł przez przypadek powstać od nowa w dokładnie takiej samej formie. Ale nigdy, w żadnym momencie, przyroda nie miała tego za zadanie. Wytworzyła natomiast przez przypadkowe procesy bardzo wielką liczbę najrozmaitszych cząsteczek, spośród których kilku użyła potem dla wszczęcia ewolucji biologicznej, tych, które przypadkowo wykazywały (z początku zapewne minimalne) katalityczne oddziaływanie wobec jakiegoś substratu.
Podobnie jednostronnie jak Thorpe argumentuje Jacques Monod, który zakochał się w swoim heroicznym wyobrażeniu, że człowiek, rezultat niepowtarzalnego przypadkowego rozwoju, "jak Cygan zajmuje miejsce na krawędzi Wszechświata": "Obecna struktura przyrody ożywionej nie wyklucza hipotezy, przeciwnie, czyni ją nawet prawdopodobną, że decydujące wydarzenie [pierwsze pojawienie się życia na Ziemi] przytrafiło się tylko jeden jedyny raz. Oznaczałoby to, że prawdopodobieństwo apriorystyczne tego wydarzenia było prawie równe zeru."
Twierdzenie to jest niezaprzeczalnie słuszne. Tylko że nie dowodzi niczego. W pierwszym jego zdaniu bowiem kryje się niedopuszczalne uogólnienie, a drugie zawiera jedynie banał. Gdy przyglądamy się bliżej dowodzeniu Monoda, natrafiamy na ten sam błąd myślowy co u Thorpe'a. Tyle że u Francuza nie jest on tak widoczny.
Niedopuszczalne uogólnienie: Monod powiada, że pojawienie się na Ziemi życia "jako takiego" według wszelkiego prawdopodobieństwa było zdarzeniem jednorazowym. Uogólnienie na tym polega, że autor nie podaje następującego uzupełnienia: "...życie w tej szczególnej formie, w jakiej rozwinęło się na Ziemi". Bez tego dodatku zdanie to, w kontekście, w jakim używa go Monod, zawiera bowiem ciche i całkowicie nie udowodnione (a zatem niedopuszczalne) twierdzenie, jakoby życie mogło na Ziemi zostać urzeczywistnione tylko w znanej nam formie
albo wcale nie. Drugie zdanie zaś jest o tyle beztreściwe, że w ogóle nie istnieje żadne zdarzenie, którego prawdopodobieństwo przed jego nastąpieniem nie byłoby "prawie równe zeru".
Zastosujmy dla uproszczenia zupełnie prymitywny przykład. Weźmy przysłowiową cegłę spadającą przez przypadek z dachu. Uderza ona o bruk i rozpada się na setki dużych, małych i zupełnie drobnych odłamków. Gdy się następnie przyjrzymy, w jakim układzie odłamki te ułożyły się na bruku, musimy dojść do przekonania, że konkretny przypadek tej dachówki był wydarzeniem niepowtarzalnym, jedynym w całym Kosmosie. Jak długo świat będzie istniał, według wszelkiego prawdopodobieństwa nigdy nie dojdzie już do tego, aby ponowny upadek cegły spowodował dokładnie taki sam rozrzut odłamków na bruku. Innymi słowy: prawdopodobieństwo tego zdarzenia, tego, że przebiegnie ono wraz ze wszystkimi konkretnymi skutkami właśnie tak, a nie inaczej, przed jego zajściem było "prawie równe zeru".
Wszystko to jest całkowicie słuszne, ale w gruncie rzeczy też całkowicie bez znaczenia. Nabrałoby dopiero wtedy pozornego znaczenia, gdybyśmy z tych rozważań milcząco wyciągnęli nieprawidłowy wniosek, że skrajne nieprawdopodobieństwo obserwowanego przez nas przypadku powoduje, że spadanie cegieł w ogóle staje się zdarzeniem prawie niemożliwym. A taki właśnie wniosek wyciąga Monod.
To, co Monod mówi, sprowadza się właściwie do tego, jakoby życie, które postrzegamy wokół nas, najwyraźniej było rezultatem jednorazowego przypadkowego rozwoju. (Kiedyś w prehistorii musiała istnieć taka chwila, w której całe obecne życie zależało od szansy przeżycia jednej jedynej konkretnej prakomórki.) Prawdopodobieństwo, aby życie w tej formie, w jakiej przyjęło się dzisiaj na Ziemi jako rezultat rozmnożenia się i rozwoju potomków tej jednej konkretnej prakomórki, zostało przez czysty przypadek wznowione bądź też powstało w innym miejscu Kosmosu, jest "prawie równe zeru". Do tego momentu nic nie można zarzucić takiemu rozumowaniu. Ale Monod twierdzi dalej (aczkolwiek nie wypowiadając się wyraźnie, lecz tylko między wierszami): jeżeli z takiego punktu widzenia życie na Ziemi stanowi przypadek wyjątkowy, oznacza to jednocześnie, że według wszelkiego prawdopodobieństwa nigdzie poza tym w Kosmosie nie występuje. A to jest niesłuszne.
Jest to równie błędne, jak błędny byłby wniosek, że cegły w zasadzie nigdy z dachów spadać nie będą, ponieważ nie jest możliwe, aby przypadek jednej konkretnej cegły mógł się powtórzyć we wszystkich szczegółach. Wniosek taki byłby dopuszczalny tylko wówczas, gdyby Monod potrafił udowodnić, że cegły mogą spadać wyłącznie w ten jeden określony sposób i z takim samym konkretnym skutkiem. A o tym przecież nie może być mowy. Jest to znowu milczące (a więc nie udowodnione) założenie Monoda: rozumuje on tak, jak gdyby życie w jakiejkolwiek formie odbiegającej od tej, którą znamy, było całkowicie nie do pomyślenia, a więc z całą pewnością wykluczone.
Taki sam zarzut musimy postawić konkluzjom Pascuala Jordana w tej dziedzinie. Jordan również reprezentuje pogląd, że życie jest zjawiskiem przyrody, które należy uważać za niezmiernie rzadkie i niezwykłe w skali kosmicznej, a może nawet za szczególny przypadek urzeczywistniony tylko na Ziemi. Jego głównym argumentem jest "monofilogenetyczne" pochodzenie wszelkiego życia na Ziemi, fakt wspólnego pochodzenia od jednego jedynego zawiązku w pradziejach. Jego uzasadnienie: jak nieprawdopodobne, jak skrajnie rzadkie jest zjawisko życia, wyprowadzić można chociażby z tego, że w ciągu miliardów lat na Ziemi udało się przyrodzie najwidoczniej tylko jeden raz stworzyć warunki do powstania życia
w jednym jedynym izolowanym zawiązku.
Zupełnie nie mogę zrozumieć, jak może tak argumentować człowiek, który w tej samej pracy przedstawia pogląd (całkowicie słuszny), że w toku historii życia na pewno kilkakrotnie powtórzyło się wymieranie dużej liczby najrozmaitszych jego form. Ani jednym słowem Jordan nie wspomina o możliwości wystąpienia w ciągu niezliczonych miliardów lat także nowych zaczątków, nowych wciąż prób zakorzenienia się życia na Ziemi. Dlaczego zamyka on oczy na tę możliwość, więcej, na prawdopodobieństwo, aby przed mniej więcej czterema miliardami lat abiotycznie powstawały ciągle nowe kompleksy cząsteczek, które potrafiły w taki czy inny sposób, w krótszym czy dłuższym czasie utrzymać się na zasadzie opisanego przez nas w poprzednim rozdziale zamkniętego obiegu?
Prawdą jest, że wszystkie dzisiejsze istoty żyjące pochodzą z jednego pnia. Omawialiśmy szczegółowo wyraźne ślady tego globalnego pokrewieństwa. Ale jakżeż z tego może wyciągać tak jednostronny wniosek mieszkaniec planety, która przeżyła całkowite wygaśnięcie rodu jaszczurów, wymarcie mamuta, zniknięcie niezliczonych innych gatunków i rodzajów które musiały ustąpić górującym nad nimi i lepiej przystosowanym konkurentom? Czyż nie jest znacznie bardziej prawdopodobne, że wspólny przodek całego dzisiejszego życia ziemskiego był jedynym, który przeżył trwające setki milionów lat bezlitosne współzawodnictwo?
Uniwersalność kodu genetycznego, nie dająca się wytłumaczyć żadną przypadkową zbieżnością aminokwasów w łańcuchach enzymów, i wszystkie inne świadectwa pokrewieństwa genetycznego nie muszą koniecznie, jak bez żadnej dyskusji zakłada Jordan, stanowić dowodu, że inaczej być nie mogło. O wiele bardziej prawdopodobne jest założenie, że we wczesnej historii Ziemi istniała wielka liczba najrozmaitszych zaczątków, najróżniejszych "projektów" życia, z których w roli zwycięzcy pozostał jeden jedyny (najbardziej efektywny).
Gdyby raz jeszcze wszystko mogło się zacząć od nowa, gdyby jakiś demon cofnął zegar czasu o cztery miliardy lat i powierzchnia Ziemi ponownie stanęłaby przed zadaniem zapełnienia się życiem, na pewno nie wynikłoby raz jeszcze to samo. Dokładne powtórzenie byłoby istotnie zupełnie nieprawdopodobne. Szansa, aby te same trójki nukleotydowe oznaczały te same aminokwasy, aby z tego wytworzyły się sekwencje znanych nam enzymów, a więc także podobne przebiegi przemiany materii, ponadto aby ewolucja z astronomicznego bogactwa istniejących możliwości powołania do życia istot żywych z komórek, w zmiennych warunkach środowiska, miała doprowadzić dokładnie znowu do znanych nam form ptaków, ryb, owadów i ssaków
taka szansa bez wątpienia byłaby "prawie równa zeru".
Z drugiej strony nie ma żadnego obliczenia i żadnej statystyki, które mogłyby obalić pogląd, że Ziemia mimo wszystko ponownie pokryłaby się życiem. Wszystko, co do tej pory rozważyliśmy, tendencja i przebieg dziesięciu miliardów lat historii, jakie były upłynęły do chwili, o której mówimy
wszystko za tym przemawia. Próbowałem wykazać, że poglądy Thorpe'a, Monoda i Jordana oparte są na przesądach, a nie na uzasadnionych tezach. Możemy zatem być zupełnie pewni, że rozwój biegnący od tak dawnych czasów nie urwałby się w tym miejscu, dlatego że przypadek i statystyka nie pozwalają, aby dalszy, przebieg powtórzył się dokładnie tak samo we wszystkich swoich szczegółach.