Życie pojawiło się na Ziemi około 3,5 miliarda lat temu. Czy jest ono zwykłym, naturalnym skomplikowaniem składników materii nieożywionej, ich samoorganizacją? Czy pierwsza żyjąca komórka, od której wszystko się zaczęło, powstała z przypadku czy z konieczności? To istotne wydarzenie okryte jest całkowitą tajemnicą.

W tym, tak długim czasie, jaki rozpoczął się około 15 miliardów lat temu wraz z pojawieniem się wszechświata, a który znalazł swą kulminację w pojawieniu się życia, nastąpiły wydarzenia, które dzisiaj zdają się przebiegać w ramach coraz to bardziej złożonej organizacji materii nieożywionej, co doprowadziło w końcowym efekcie do powstania systemów planetarnych wokół gwiazd, w tym także i wokół naszej gwiazdy Słońca, około 4,5 miliarda lat temu. Tutaj, na Ziemi, działanie coraz to większej złożoności przybrało zupełnie nowy wymiar wraz z pojawieniem się materii ożywionej, która pozostaje dla nas całkowitą tajemnicą a co do której w dalszym ciągu nie wiemy, czy mogła również powstać w innych miejscach, na innych planetach oddalonych w odpowiednich odległościach od swoich gwiazd.

Życie powstało na Ziemi około 3,5 miliarda lat temu. Jest to w każdym bądź razie data, kiedy odnajdujemy pierwsze ślady tego życia w formie skamielin w najstarszych znanych skałach.

Tak więc życie musiało pojawić się względnie szybko po narodzinach naszego globu, a w gruncie rzeczy z chwilą, gdy wystarczająco on wystygł. Stało się tak jakby zjawisko to było nie do uniknięcia w sytuacji, kiedy jednocześnie pojawiły się pewne warunki temperatury, ciśnienia, promieniowania i sprzyjające warunki chemiczne. Wszystko to sprawia wrażenie, jakby życie nie było jakimś zadziwiającym zjawiskiem, lecz pewnego rodzaju chemiczną koniecznością od chwili kiedy tylko zaistnieją razem pewne składniki oparte na węglu, energii i wodzie. To tak, jakby życie nie było niczym innym jak pobudzonym stanem materii, a ta z kolei, co widzieliśmy wcześniej, jest jedynie pobudzonym stanem próżni. Oznacza to, że nie istnieje granica pomiędzy materią nieożywioną a materią ożywioną, skoro są efektem tych samych zasad chemicznych i fizycznych. Życie byłoby więc jedynie normalnym procesem samoorganizowania się materii, coraz większego wzrastania jej stopnia złożoności, ukierunkowanego w naturalny sposób ku większemu ładowi. Oznaczać by to mogło również, iż życie jest czymś powszechnym, jak powszechna jest materia, oraz że istnieje wiele szans na to, by życie mogło pojawić się także na innych planetach znajdujących się w podobnych warunkach, jak zresztą wierzy w to wielu astronomów.

Warunki te jednak muszą być bardzo precyzyjne, zwracają nam uwagę biologowie, co w znaczący sposób relatywizuje ten prawie automatyczny charakter, jaki niektórzy przypisują możliwości pojawienia się życia na innych planetach. Musi, w takim wypadku, oczywiście istnieć w pobliżu jakaś gwiazda, taka jak nasze Słońce, zdolna do dostarczania energii, lecz oprócz tego znajdująca się w odpowiedniej odległości: zbyt oddalona nie byłaby w stanie wystarczająco nagrzać planety, a z kolei znajdująca się zbyt blisko mogłaby ją całkowicie spalić. I to jednak nie wystarczy. Francuski matematyk i astronom Jacąues Laskar wykazuje, że niezbędna jest także obecność satelity, który tak jak Księżyc w stosunku do Ziemi ustabilizowałby planetę. Bez obecności Księżyca oś obrotu Ziemi mogłaby od czasu do czasu się zmieniać z powodu przyciągania innych planet, a to z kolei mogłoby wpływać na zmiany klimatu idące w kierunku tych, które byłyby nie do pogodzenia z istnieniem życia. A przecież istnienie takiego satelity jak Księżyc jest wydarzeniem niezbyt częstym, mało prawdopodobnym, a czasami jest wręcz wydarzeniem o charakterze katastroficznym.

Po to, by mogło pojawić się życie, potrzeba jeszcze, by planetę charakteryzowała aktywność wewnętrzna, która zapewniłaby jej zjawiska wulkaniczne będące podstawą do powstawania tlenku węgla, oraz by jej wielkość była odpowiednia do tego, by wynikająca z niej grawitacja uniemożliwiła następnie wyparowanie atmosfery po to, by żyjące istoty mogły się w niej rozwijać. Musi prócz tego istnieć na takiej planecie woda i to w stanie płynnym. Z drugiej strony możliwe jest także pojawienie się życia na planetach innego typu niż Ziemia, gdyż nietrudno zauważyć, że chemia węgla, która jest podstawą życia ziemskiego, a która, jak zauważyliśmy, wynika w znacznym stopniu z przypadku, może zostać odnaleziona prawie wszędzie w kosmosie, zwłaszcza w gwiazdach. Astronomowie starają się badać zawartość międzygwiezdnych obłoków gazu zawierających substancje zbudowane na bazie węgla, czasami złożone, które mogą być poprzednikami molekuł organicznych, takie jak alkohol, eter, kwas cyjanowodorowy. Podobnie zbudowane molekuły oparte na węglu odnajdujemy na niektórych meteorytach, tych fragmentach skał, które spadają na Ziemię, na kometach czy na satelitach innych planet. Tak się dzieje na przykład na Tytanie krążącym wokół Saturna, gdzie wydają się istnieć warunki, które mogą przypominać te, jakie panowały na Ziemi krótko przed pojawieniem się na niej życia, z wyjątkiem tego, że wydaje się, iż nie ma tam wody i że panuje tam o wiele niższa temperatura. Z tego faktu wynika, jak bardzo ważne byłoby wysłanie tam sond, które byłyby w stanie zbadać owo naturalne laboratorium i w którym można by było przebadać warunki wstępnej chemii życia, pozostającej od miliardów lat w czymś w rodzaju lodówki.

Taką powszechność związków węgla wyjaśnia fakt, iż mogły one istnieć na pierwotnej Ziemi. Z tych podstawowych elementów mogły powstawać coraz bardziej złożone molekuły, takie, co do których da się udowodnić, że posiadają w sobie spory potencjał ewolucyjny. Kwas cyjanowodorowy może z łatwością tworzyć aminokwasy, te podstawowe cegiełki wszelkich form życia, i tworzyć ważne składniki kwasu nukleinowego w obecności amoniaku. Tak więc podstawowe składniki materii ożywionej mogą powstawać w oparciu o związki, które najprawdopodobniej istniejąprawie wszędzie we wszechświecie. Doświadczenia zresztą pozwoliły na ich wytworzenie w balonie wypełnionym gazem, o składzie zbliżonym do tego, który mógł istnieć w atmosferze ziemskiej 4 miliardy lat temu, poprzez spowodowanie w nim wyładowań elektrycznych i gwałtownych błyskawic, jakie przecież w tym czasie musiały być częste. W specjalnie przygotowanym do tego celu szklanym balonie stwierdzono pojawienie się w wyniku eksperymentu podstawowych, wchodzących w skład budowy żywych organizmów, związków chemicznych, takich jak aminokwasy, będących składnikami białek.

Fragment książki "Nowe tajemnice Wszechświata", wydanej przez
Wydawnictwo WAM

Książkę można kupić w księgarni Wydawnictwa: http://ksiazki.wydawnictwowam.pl/