Življenje iz laboratorija – le še vprašanje časa

Že samo vesolje je čudovita, velikanska in skrivnostna stvaritev, tu na zemlji pa se je pred približno 3,5 milijarde let zgodilo nekaj, kar je bilo morda še bolj veličastno, kot nastanek vesolja samega – rodilo se je življenje.

Nihče ne ve točno, kako ali zakaj se je to zgodilo, ampak v nekem trenutku so se na našem planetu pojavila živa bitja – prve žive celice. Težko je vedeti, ali je bilo to posledica neverjetno srečnega spleta okoliščin, ki se je po naključju pripetilo samo enkrat v vsej večnosti kozmosa, ali pa je življenje v tem vesolju tako naraven in neizbežen pojav kot nastanek zvezd in galaksij.

Na ta vprašanja odgovarja prof. dr. Lee Cronin (@leecronin) z Univerze v Glasgowu.

Veliko vprašanje – ali mislite, da se je življenje na našem planetu razvilo po nekem neverjetno srečnem naključju ali pa je bilo to neizbežno?

Rekel bi, da je bilo to skoraj zagotovo neizbežno. To trdim zato, ker eksperimenti, ki jih opravljam jaz in moji kolegi po svetu in v katerih raziskujemo pogoje potrebne za nastanek življenjskih sistemov, kažejo, da le-ti niso tako zelo specifični. V preteklosti smo verjetno iskali napačne podpise življenja – npr. vodo in aminokisline – ki gradijo bitja na zemlji. Verjamemo pa, da obstajajo tudi druge vrste kemij, ki so primerne za življenje, in to skušamo sedaj dokazati.

Znanstveniki, kot ste vi, se sedaj trudite, da bi v laboratoriju razvili povsem novo, umetno obliko življenja. To se sliši prav neverjetno, je kaj takšnega res mogoče?

Ne samo, da je to mogoče. Mislim, da bomo do tega prišli zelo hitro. Za dosego cilja pa potrebujemo definicijo pojma življenje. Če o njej vprašate 10 biologov, boste dobili deset različnih odgovorov in vsi vam bodo dali dolg seznam pogojev. Sam skušam življenje definirati na nekoliko nov način in to mi omogoča, da ga poskušam ustvariti. Življenje definiram kot minimalen skupek kemije, ki se lahko evolucijsko razvija v Darwinističnem smislu. Torej minimalen set kemije, ki se lahko razmnožuje, prehranjuje in prilagaja na spremembe v okolju, tako da se spreminja njen dedni zapis. Če življenje definiramo tako, se spremeni naš celoten pogled. V mojem laboratoriju tako poskušamo ustvariti živim bitjem podobne sisteme iz kovin in kovinskih oksidov, ki bi imeli omenjene lastnosti. Vsaka definicija je po moje lahko zelo nevarna, ker so to samo besede, a če nam nova definicija pomaga razmišljati na nove načine, se lahko zgodi kaj razburljivega. Zato verjamem, da smo s to novo definicijo odkrili nekaj zelo zanimivega tudi o obstoječem življenju.

In kako bi izgledala ta živa bitja, bi bila podobna bakterijam ali pa bi lahko naredili tudi kaj večjega?

Torej, žive sisteme poskušamo ustvariti na dva načina. Pri enem načinu poskušamo izdelati majhne kapljice, v katerih so različne kemikalije, ki bi lahko postale samozadostne. Skrivnost našega laboratorija je v tem, da pri tem uporabljamo posebej izbrane kemijske spojine in opazujemo, če lahko takšna neživa snov v primernih pogojih postane živa. Torej bi bila tovrstna bitja precej podobna bakterijam. V drugem načinu pa poskušamo s pomočjo računalnika izdelati reaktorski sistem. Ta reaktorski sistem skupaj z računalnikom sestavlja evolucijsko entiteto, ki je živa. To pa bi bilo zelo drugačno in vesoljsko od tega, kar si večina ljudi predstavlja kot živo bitje. Mislim, da je za razumevanje vesolja prvi pristop bolj zanimiv, ker za to ne potrebujemo robotov. Če robot sestavlja živo bitje se lahko potem vprašamo od kod pa je prišel robot?

Kaj pa bi ta bitja počela? Bi imeli od njih kakšno korist?

Mislim, da lahko pričakujemo številne koristi. Prva je ta, da bomo znali materijo oziroma nežive predmete pripraviti do tega, da se sami popravljajo. Zatem bi lahko ta bitja izvajala kemične reakcije, ki so sicer zelo zahtevne. Tako bi npr. lahko izdelali anorganske sisteme za fotosintezo, ki bi s pomočjo sončne svetlobe izdelovali goriva. Če bi lahko ustvarili anorganska kovinska živa bitja, ki so veliko bolj robustna, potem bi lahko razvili povsem nove vrste materialov, ki so živi ter se lahko prilagajajo in to bi spremenilo naše pojmovanje tehnologije. Če bi tako imeli beton, ki je živ, bi ta lahko sam od sebe razvil celo vrsto dodatnih lastnosti, kot na primer to, da bi iz ozračja vsrkaval ogljikov dioksid ali vlago. Mislim, da bi to odprlo celo novo tehnologijo, kjer bi lahko materijo programirali tako kot sedaj računalniške programe.

Si lahko predstavljamo, da bi to življenje ušlo iz laboratorijev in da bi svet poselila ta nova oblika življenja? To verjetno ne bi bilo kar tako?

Mislim, da je to zelo pomembno vprašanje in seveda morajo znanstveniki razmišljati o globalnih posledicah svojega dela. Sam mislim, da kaj takšnega ni verjetno, vendar tega vseeno ne smemo ignorirati, ker delamo nekaj zelo novega in tega še ne razumemo dobro. Naj vam dam en primer. V biologiji trenutno lahko izdelujemo gensko spremenjene organizme, ki jih spuščamo v okolje in na srečo to počnemo odgovorno. Živi sistemi, ki pa jih poskušamo razviti mi, so bolj izolirani. Če bi uspeli ustvariti anorgansko živo bitje in bi to pobegnilo, ne bi moglo tekmovati za iste snovi z drugimi živimi bitji. Najpomembnejše pri tem je, da v mojem laboratoriju poskušamo ustvariti živa bitja iz elementov, ki so v naravi precej redki, zato v okolju ne bi bilo dovolj snovi, ki jo potrebujejo za rast. Vseeno pa ne smemo biti samozadovoljni, ampak zelo pazljivi.

Področje je torej obetavno in ne bi nas smelo pretirano skrbeti?

Ne bi nas smelo skrbeti, ampak bi morali biti v veselem pričakovanju, ker če nam to uspe, bomo lahko z gotovostjo rekli, da nismo edina živa bitja v vesolju. Lahko bomo tudi rekli Nasi, kaj naj išče, ne vodo in ogljik, ampak sisteme materije, ki se prilagajajo.

Oglejte si tudi posnetek TED večera, na katerem je nastopil prof. dr. Lee Cronin. Opozorilo: posnetek nima podnapisov v slovenščini.