Jak powstało życie i jaką drogą podąży ewolucja?
Aby spróbować odpowiedzieć na te pytania należy najpierw zadać sobie kilka innych pytań. Na czym polega cud życia i czym w ogóle jest cud? Spróbujmy określić, co jest atrybutem układów żywych. Przede wszystkim ich złożoność, każdy z nas zgodzi się z tym, że nawet najprostszy organizm jest bardziej złożony od kamienia, jest również bardziej złożony niż odtwarzacz mp3 czy samolot. No, właśnie te układy są również złożone. Co jeszcze w takim razie wyróżnia układy żywe? Otóż zdolność do samodzielnego utrzymywania owej złożoności, samolot pozostawiony na złomowisku bez „opieki człowieka” stosukowo szybko ulegnie rozkładowi i przestanie spełniać swoje funkcje, głownie na skutek działania korozji. Organizmy żywe potrafią zabiegać o utrzymanie swojej złożoności, kiedy tracą tę zdolność umierają i ulegają rozkładowi. Kolejną i chyba najważniejszą cechą układów żywych jest ich zdolność do tworzenia kopi samych siebie, której istotą jest przekazanie informacji (genetycznej) na temat przepisu jak ma działać i wyglądać dany organizm, jest to replikacja czyli rozmnażanie się. Każdy proces replikacji (kopiowania) stwarza możliwości pojawienia się błędów, słowo błędy brzmieć może zbyt pejoratywnie, dlatego przyjmijmy, że owe błędy to po prostu zmiany bez rozstrzygania z góry czy są one korzystne czy nie, zmiany te są siłą napędową procesu znanego jak ewolucja, a przez biologów nazywane są mutacjami.
Tak więc istotą życia nie jest oddychanie, jedzenie, skakanie, wycie, czy fruwanie, są to jedynie środki do osiągnięcia innego celu, jakim jest trwanie dostatecznie długo, aby uzyskać czas na stworzenie własnych replik, istota życia to przekazywanie informacji z pokolenie na pokolenie.
Sprowadzenie życia do tak prozaicznego zadania może się nam, ludziom wydawać nie właściwe i oburzające. I z naszego ludzkiego punktu widzenie jest to do pewnego stopnia uzasadnione, ale o tym trochę później.
W takim razie jak mogły wyglądać początki życia? Mówię w trybie przypuszczającym, bo nie możemy być tego pewni, aczkolwiek wiele danych eksperymentalnych i logiczne rozumowanie pozwala nam domyślać się tego, z niemalże pewnością.
Aby powstało życie muszą być dostępne składniki budulcowe, czyli substancje organiczne. W szeregu doświadczeń wykazano, iż takie substancje, jak aminokwasy, cukry, małocząsteczkowe peptydy czy tłuszcze mogły powstawać w reakcjach chemicznych zachodzących na Ziemi prawie cztery miliardy lat temu. Ale same substancje to jeszcze nie życie. Cząsteczki tych substancji muszą połączyć się ze sobą we właściwy sposób. I tu zaczyna się problem ponieważ wydaje się, że potrzeba do tego cudu.
Czym w takim razie jest cud? Czy cuda się zdarzają? Z pewnością tak. Czy np. nazwalibyśmy cudem sytuację w której jedna osoba w ciągu swojego życia trzy razy trafia szóstkę w totka? Z pewnością tak, ale gdyby ta osoba żyła kilkadziesiąt albo nawet kilkaset milionów lat i grała codziennie to myślę, że trafiłaby szóstkę więcej niż trzy razy. Co w takim razie jest cudem?
Cudem jest wiec zdarzenie o małym prawdopodobieństwie zaistnienia, jeżeli jednak mamy dostatecznie dużo czasu to cuda przestają być cudami. A „życie” miało dostatecznie dużo czasu aby powstać. Pierwotnie sukcesem takich powstających spontanicznie cząsteczek było samo ich trwanie, wiec formy stabilne trwały, a nie stabilne rozpadały się, przełom nastąpił dopiero w momencie kiedy nagle powstała, bądź powstały pierwsze replikatory tzn. cząsteczki których budowa pozwala im tworzyć kopie samych siebie, korzystając z substancji dostępnych w otoczeniu. Nagle takich cząsteczek pojawiało się więcej niż innych, ponieważ pozostałe nie replikowały się bądź robiły to mniej skutecznie. Zaczęła się walka o zasoby środowiska, pojawiło się miejsce dla siły ewolucyjnej którą Darwin nazwał doborem naturalnym. Przypadkowa różnica w budowie cząsteczek powodowała, że jedne były bardziej trwałe niż inne, że replikowały się szybciej i wygrywały w walce o byt. Nie miały one w tym żadnego celu po prostu jedne robiły to znacznie efektywniej niż inne, była to jedna z ich cech fizyko-chemicznych.
Dziś znamy cząsteczki o takich właściwościach, są to krótkie łańcuchy kwasu nukleinowego RNA tzw. rybozymy. Z czasem pojawiły się nowe formy replikatorów, które dzięki „współdziałaniu” z innymi cząsteczkami takimi jak białka czy tłuszcze sprawniej zdobywały zasoby środowiska niż dotychczasowe replikatory, od tej pory replikatory już nie tylko istniały, ale zaczęły „konstruować” dla siebie pojemniki, nośniki wspomagające ciągłość ich trwania. Mogły nawet posiąść zdolność rozkładania innych replikatorów, aby uzyskać budulec i znowu zmiana tak nastąpiła przypadkowo, cząsteczki nie miały w tym żadnego celu, po prostu stały się jeszcze skuteczniejsze w kopiowaniu samych siebie. Rozpoczął się wyścig zbrojeń pomiędzy cząsteczkami kwasów nukleinowych, które obudowywały się coraz lepszymi maszynami zapewniającymi im skuteczniejsze rozprzestrzenianie własnej informacji, nie dlatego że do czegoś dążyły, po prostu wnikało to z ich budowy i właściwości. Maszyny te to nic innego jak organizmy żywe niosące w swoich ciałach pewną informacje, czyli geny -----pierwotne replikatory.
Konkluzja może wydawać się trochę szokująca istniejmy - my tzn. organizmy żywe tylko po to, żeby transportować geny w sztafecie pokoleń. Zadajemy sobie od razu pytanie a co nami, ludźmi? Czy my też jesteśmy tylko opakowaniem dla genów? Odpowiedź na to pytanie brzmi tak, ale jak się okazuje jesteśmy bardzo wyjątkowym opakowaniem, które z punktu widzenia naszych genów przestaje pełnić jedynie tę funkcje.
Wracając do opowieści o replikatowach. Wyścig w tworzeniu coraz doskonalszych maszyn przetrwania, przebiegał dalej bardzo szybko. Każdy proces kopiowania jak już wcześniej wspomniałem jest obarczony ryzykiem popełnienia błędu. Dzięki takim losowo pojawiającym się błędom czyli mutacjom, zmieniały się same replikatory, a co za tym idzie ich maszyny przetrwania. Dobór naturalny czyli szeroko rozumiane środowisko decydowało, czy zmiany te są korzystne i będą promowane w postaci liczniejszego potomstwa, czy może zmniejszą szansę na jego wydanie, a może nawet zmniejszą szanse na przeżycie posiadacza takiej zmiany i nigdy nie zostaną utrwalone.
Dzięki temu mechanizmowi ewolucji organizmy stawały się coraz bardziej skomplikowane i lepiej dostosowane do swoich środowisk.
Tak więc geny stworzyły nas, ale w swoim wyścigu zbrojeń w pewnym momencie obdarowały swoje maszyny czymś bardzo wyjątkowym…inteligencją. Rozwiniętą tak bardzo, że pewne organizmy posiadające ją - ludzie, uzyskały świadomość istnienia i niesamowitą zdolność poznawczą, tak dalece posuniętą, że pozwoliła im odkryć tajemnice genów. Być może właśnie teraz rozpoczyna się nowy etap ewolucji, ewolucji opartej o wyjątkowość umysłu ludzkiego. Dlatego wcześniej powiedziałem, że przestaliśmy spełniać jedynie role opakowania dla genów, w pewnym sensie buntujemy się przeciwko nim, nie pozwalając im ślepo nami kierować, mało tego dzięki osiągnięciom współczesnej biologii zaczynamy nimi manipulować i wykorzystywać na własne potrzeby.
Wraz z ludźmi obdarzonymi zdolnością abstrakcyjnego myślenia i dalekosiężnego przewidywania pojawił się nowy element środowiska dotąd nie obecny w świecie. Pojawiła się kultura i nauka. Dlaczego są one tak istotne dla ewolucji człowieka i reszty świata żywego?
Dlatego, że kultura i nauka w bardzo szybkim tempie zmieniają istniejący świat, bardzo prostym obrazem tych zmian są chociażby zmiany jakim ulegają języki. Przypuszczam, że rozmowa Polaka współczesnego z Polakiem z X czy XI w. przebiegała by z niemałymi problemami, jeżeli uwzględnilibyśmy do tego zmiany w sposobie postrzegania świata i rozumienia go, mogłaby się ona okazać wręcz niemożliwa. Jest to jedynie najprostszy przykład. Ale pokazuje, że kultura i wszelkie jej przejawy ulegają ewolucji. Ewolucja kulturowa i cywilizacyjna przebiega o wiele szybciej niż ewolucja biologiczna. Człowiek zaledwie kilkadziesiąt lat po tym jak opanował sztukę latania wylądował pierwszy raz na Księżycu.
Dlaczego ewolucja cywilizacji przebiega tak szybko? Ponieważ wraz z kulturą i nauką pojawiły się nowe replikatory konkurencyjne dla genów, a często nawet im przeciwstawne. Replikatorom tym Richard Dowkins znany zoolog i ewolucjonista nadał nazwę „memów”. Skąd ta nazwa i czym lub kim są te nowe replikatory? Tak potężne, iż mogą zagrażać panującym przez miliardy lat genom, mogące przejmować nad nimi kontrole. Gdzie powstały i gdzie się rozmnażają co jest ich siłą?
Ich nazwa, jak tłumaczy autor pochodzi od angielskiego słowa memory- pamięć. Nazwa ta ma określać jakąś jednostkę przekazu kulturowego czy tez naśladownictwa. Dlaczego właśnie naśladownictwa, bo na tym polega istota przekazu kulturowego na naśladownictwie i kopiowaniu pewnych wzorców, sposobów myślenia czy zachowania. Na przekazywaniu ich z ust do ust, z kartki na kartkę, z dysku na dysk i wreszcie z pokolenia na pokolenie. Jak w każdym procesie kopiowania tak i tu występują pewne błędy, a właściwie zmiany bo maszyny je kopiujące czyli mózgi mają tendencje do rozwijania istniejących już wzorców kulturowych i naukowych, a często nawet do tworzenia nowych.
Czy wiec są memy? To melodie, idee, obiegowe zwroty, fasony ubrań, sposoby przyrządzania potraw, budowania budynków, teorie matematyczne czy fizyczne. Tak jak geny rozprzestrzeniają się w środowisku genów, przeskakując z ciała do ciała za pośrednictwem plemników lub jaj, tak memy propagują się w puli memów, przeskakując z jednego mózgu do drugiego w procesie szeroko rozumianego naśladownictwa. Przykładem memu, znanym każdemu z życia codziennego jest dobry dowcip, powoduje bowiem, że słuchacze mają tendencje do powtarzania go i to z duża dokładnością.
Czy memy są żywe? Są, rozmnażają się, ewoluują. Tak jak wirusy infekujące komórki, memy infekują nasze mózgi dojrzewają w nich przenoszą się z jednego do drugiego. Często są tak silne że kierują naszym życiem, nie na darmo używa się tak kiego zwrotu jak: ta czy inna myśl owładnęła czyjś umysł. Często memy takie jak idee patriotyczne czy religijne działają wbrew genom powodując, że młodzi ludzie gotowi są umierać za kraj czy wiarę. Ale czy to znaczy że mamy się ich bać? Nie, wręcz przeciwnie. Memy są wytworami naszej inteligencji pozwoliły nam osiągnąć ten niesamowity rozwój intelektualny i cywilizacyjny jaki mamy obecnie. Przede wszystkim jednak pozwoliły nam przeciwstawić się władzy egoistycznych genów, które do czasu powstania kultury kierowały organizmami za pomocą instynktów nastawionych na jak najszersze propagowanie właśnie kierujących nimi genów. Jak na razie niektóre memy są również o wiele trwalsze niż geny. Być może nie przetrwały do dziś geny Sokratesa, Leonarda, Kopernika czy Marconiego ale ich memy, czyli idee jakie stworzyli wciąż trwają i mają się całkiem nieźle.
Potęga memów nie wynika z nich samych, wynika z podatności naszego mózgu na zapamiętywanie kopiowanie i interpretowanie, wiec podobnie jak geny, nie są one silne same w sobie, ale trafiając na dogodne środowisko, w tym przypadku nasze mózgi rozmnażają się i rozprzestrzeniają błyskawicznie. Również, tak jak w przypadku genów środowisko zdecyduje które z nich przyjmą się, które ulegną zapomnieniu, a które powrócą po latach uśpienia w momencie gdy pojawia się ku temu dobre warunki, tak jak zapomniane na wiele lat wyniki badań genetycznych Grzegorza Mendla, nie zrozumiane przez jemu współczesnych, a odkryte na nowo i docenione po 35 latach.
Ewolucja memów spowodowała tak szybki rozwój techniczny i cywilizacyjny, że cytując za artykułem dr Jacka Kurzępy opublikowanym w jednym z „Neesweeków”, zaczynamy się gubić, „ w zalewie megabajtów informacji, kakofonii dźwięków, stale zmieniających się mód, trendów, obrazów, nowych modeli komórek, TV, samochodów, mp3 czy mp4”.
Musimy, zarówno dorośli, młodzież i dzieci, rodzice i nauczyciele, kierując się inteligencją wybierać z tego to, co dla nas dobre i pożyteczne. Bo jak głoszą pewne teorie i przewidywania nasi potomkowie będą prawdopodobnie mogli kontrolować słońce i nie tylko. Posiądą nie wyobrażalne dla nas technologie i możliwości. Wysoko to jednak zależy od tego co stanie się z inteligentnym życiem na Ziemi. Zależy od ekonomii, polityki i wyniku wojen. Zależy od tego co robią ludzie: jakie podejmują decyzje, jakie problemy rozwiązują, jakie wartości przyjmują i jaki mają stosunek do dzieci.
Życie powstało wiec jako proces kopiowania się pewnych cząsteczek, które dzięki losowym zmianom w ich strukturze i selekcji dokonywanej przez środowisko stawały się coraz bardziej skomplikowane i wyrafinowane. Rozwój mózgów i inteligencji doprowadził do pojawienia się całkiem nowego przejawu życia: cywilizacji, wraz z którą pojawiły się memy i świadomość istnienia. Życie to w takim razie informacja albo jak kto woli wiedza, do niedawna wiedza czy informacja zawarta była jedynie w DNA i dotyczyła sposobu jego kopiowania, ale teraz wiedza zyskała nowy nośnik - umysł oraz jego wytwory: papier i komputery. Życie uzyskało nowe nie spotykane dotąd możliwości i perspektywy.
Myślę, że nie odkrywam jakiś niesamowitych czy nadnaturalnych prawd, chciałbym jedynie aby każdy z nas spróbował spojrzeć na otaczającą nas rzeczywistość z trochę innej perspektywy i zdać sobie sprawę jak wiele zależy od naszych wyborów, od tego czy będziemy potrafili w zalewie informacji, mód i idei wyłowić te naprawdę wartościowe i istotne, czy będziemy mogli pokierować naszą wiedzą i życiem we właściwy i godny naszej pozycji w świecie ożywionym sposób.
Pytania.
Czym były a czym dzisiaj są replikatory?
Czym są memy?
W czym memy są podobne, a czym się różnią od replikatorów?
Czy memy mogą zagrozić współczesnym replikatorom, jeżeli tak to w jaki sposób?
Podaj przykłady trzech memów, które wspomagają działanie genów.
Krzysztof Wolski
9