B/478: H.von Ditfurth - Nie tylko z tego świata jesteśmy







Wstecz / Spis
Treści / Dalej
I.4. W poszukiwaniu "skamieniałej" cząsteczki
Skamieniała kość
lub jej odcisk
jest najczęściej spotykaną formą fosyliów, ale bynajmniej nie jedyną. Stwierdziliśmy to już przy omawianiu swoistego zachowania gwiezdnych gromad kulistych. Fosyliami są po prostu wszystkie napotykane jeszcze dzisiaj i dające się zidentyfikować ślady dawnej epoki rozwoju. Stąd odnajdujemy także fosylia biochemiczne i molekularne.
Przyroda ożywiona jest nie mniej konserwatywna niż skorupa ziemska. Zachowuje również ślady swojej przeszłości przez niemal dowolnie długie okresy czasu. Przyczyna tego jest ściśle związana z jej istotą: każdy decydujący "wynalazek" dokonany na Ziemi przez życie stanowi realizację tak nikłej szansy, traf tak szczęśliwy, że przyroda trzyma się go z całym uporem, jakim dysponuje dzięki mechanizmowi zwanemu "dziedziczeniem".
Mechanizm ten jest czymś w rodzaju pamięci, magazynem wszystkich sukcesów, jakie życie kiedykolwiek osiągnęło. Klęski popadają w zapomnienie. Kod genetyczny nie przechowuje żadnego błędu. W tym właśnie tkwi przyczyna, że przyroda niczego się nie uczy na swoich błędach, że niczym dziecko niezdolne do nauki powtarza je wciąż od nowa bez względu na wszelkie niepowodzenia w przeszłości.
Porównanie z niezdolnym do nauki dzieckiem mniej kuleje niż inne przykłady: przyroda, ewolucja, nie jest w stanie uczyć się. z doświadczeń, nie potrafi zmieniać swojej strategii w zależności od wskaźnika powodzenia. Stąd
na przykład
produkuje ciągle albinosy w swoich niezliczonych liniach rozwojowych, bez najmniejszej szansy nauczenia się kiedykolwiek, że albinotyczny kos, biały jeleń czy też biała mysz w wolnej przyrodzie są wskutek swojej zauważalności z góry "poszkodowane" pod najważniejszym względem
pod względem zdolności przetrwania.1
O ile ewolucja niczego się nie uczy na swoich błędach, o tyle przy swoich "szczęśliwych trafach" trwa z uporczywością nie słabnącą przez miliardy lat. Mechanizmem, który jej tutaj służy, jest dziedziczenie, molekularna aparatura kodu genetycznego, którego submikroskopową strukturę zaczęliśmy ostatnio częściowo poznawać. "Dziedziczenie" nie oznacza przecież nic innego niż to, że życie może sobie oszczędzić trudu odkrywania w każdym pokoleniu od nowa każdego urządzenia w organizmie potrzebnego do przetrwania.
Byłoby to przecież nierealne, w pełnym znaczeniu tego słowa śmiertelne założenie. To, że życie tak długo już istnieje na powierzchni ziemskiej, jest możliwe tylko dzięki temu, że jest zwolnione od spełnienia tego warunku. Troszczy się bowiem o to genetyczny mechanizm przenoszenia zwany przez nas "dziedziczeniem" w ten sposób, że magazynuje wszelkie potrzebne do życia funkcje i struktury w postaci "kodu" i "przekazuje" z pokolenia na pokolenie. Dziedziczenie nie jest niczym innym, jak pamięcią ewolucji, można by rzec, że stanowi genetyczną tradycję.
Otóż kolejność
a tym samym zbliżamy się o krok dalej do sedna sprawy
włączenia do genetycznego kodu struktur i funkcji składających się na plan budowy istoty żywej musi podlegać zasadzie określonego priorytetu. Jeśli dany gatunek ma za sobą historię rozwoju liczącą miliony lat i pokoleń, należy oczekiwać, że będzie magazynował funkcje o podstawowym, żywotnym dla osobników znaczeniu wcześniej niż jakiekolwiek specjalizacje, może nawet charakterystyczne dla obecnej konstytucji gatunku.
Jest to rzecz banalna: zanim można sobie pozwolić na luksus sprawienia sobie skrzydeł, czułków czy innego wyposażenia specjalnego, trzeba najpierw zapewnić elementarne funkcje służące utrzymaniu życia, jak na przykład przemianę materii. "Generalia" życia muszą zostać zaspokojone wcześniej niż wszystkie inne sprawy wyposażenia przekraczające to, co niezbędne.
Jest to więc istotnie rzecz całkowicie banalna, ale dla naszego toku rozumowania wynika z niej pewien decydujący wniosek.
Niewątpliwie istnieją funkcje życiowe tak elementarne, że można je odnaleźć we wszystkich formach życia. Należą do nich na przykład funkcje przemiany materii potrzebne do przyjmowania i przetwarzania energii. Nie można sobie wyobrazić żywej istoty, która nie byłaby w stanie ciągłej wymiany energii ze swoim środowiskiem.
Gdyby więc udało się znaleźć molekularne nośniki funkcji, swoiste dla określonych procesów przemiany materii, można by wyprowadzić stąd hipotezę, której sprawdzenie pozwoliłoby na jednoznaczne rozstrzygnięcie pytania o realność ewolucji biologicznej na Ziemi. Jeśli bowiem istnieją tego rodzaju swoiste nośniki funkcji elementarnych procesów biologicznych, to
jeżeli ewolucja jest faktem
powinno się je odnaleźć w identycznej formie u wszystkich dzisiaj żyjących istot, od jednokomórkowca począwszy a na słoniu skończywszy. Tak być powinno po prostu dlatego, że są one odpowiedzialne za funkcje życiowe tak podstawowe, że musiały już powstać w czasie, w jakim jeszcze nie rozpoczęło się ewolucyjne rozszczepienie potomków prakpmórki na różnorodne występujące obecnie linie rodowe!
Otóż takie swoiste nośniki funkcji, właściwe dla najbardziej elementarnych procesów życiowych, rzeczywiście istnieją. Są to tak zwane enzymy, cząsteczki o skomplikowanej budowie, wyzwalające w zależności od swej indywidualnej struktury określone pojedyncze etapy przemiany materii. I istotnie odnajdujemy je we wszystkich, bez żadnego wyjątku, formach życia, które dotąd pod tym względem zbadano. Od słonia począwszy a na jednokomórkowcu skończywszy, od człowieka aż do ziarna pszenicy na polu.
W związku ze swoją skomplikowaną budową każdy enzym jest wyraźnie odróżniającą się "indywidualnością molekularną", tak że można go zidentyfikować absolutnie bezbłędnie w najrozmaitszych organizmach. Natknęliśmy się więc tutaj, innymi słowy, znowu na stosunek podobieństwa, tym razem na poziomie molekularnym. Fakt, że to molekularne podobieństwo najwyraźniej dotyczy wszystkich istniejących form życia, dowodzi, że są one wszystkie ze sobą spokrewnione. Wszystkie należą do jednolitego drzewa genealogicznego obejmującego całe życie na Ziemi. Ewolucja jest więc zjawiskiem realnym!
Nie możemy naturalnie poprzestać na tym twierdzeniu. Waga tej wypowiedzi ma tak wielkie znaczenie dla toku naszego rozumowania, że musimy szczegółowo rozwinąć tę argumentację w odniesieniu do cząsteczki odpowiedniego enzymu. Dla przykładu posłużymy się enzymem zwanym przez uczonych "cytochromem c".2 Zobaczymy przy tym, że "fosylny" charakter tej cząsteczki wynika właśnie ze znikomych różnic występujących między jej kopiami u rozmaitych gatunków zwierząt i roślin, jakkolwiek po wszystkim, cośmy tu powiedzieli, brzmi to w pierwszej chwili paradoksalnie.
O tym, że cytochrom c jest "prastary", świadczy jego elementarna funkcja (przenoszenia tlenu we wnętrzu komórki). Fakt, że pełni on we wszystkich formach życia tę samą funkcję według takiej samej zasady, dowodzi ich uniwersalnego pokrewieństwa, ich pochodzenia od jednego jedynego wspólnego przodka, od "prakomórki", która odkryła tę funkcję przed bardzo dawnymi czasy, po czym mechanizm dziedziczenia przekazywał ją wszystkim następcom. Natomiast znikome odchylenia w cząsteczkach cytochromu c w zależności od gatunku, od jakiego pochodzą, mówią nam ponadto także jeszcze o przebiegu tych dziejów, pozwalając nam teraz zrekonstruować nie tylko tempo, w jakim dokonywał się rozwój, lecz także moment rozwidlania się pojedynczych gałęzi oraz miejsca na drzewie genealogicznym, w którym to nastąpiło.