Voyager-nova generacija
četvrtak, 17.12.2009.
NLO- mit ili stvarnost
30. listopada 1938. godine, SAD, Amerikanci slušaju svoj omiljerni radio, ali vijesti koje sustižu jedna drugu nisu ni najmanje dobre. Evo linka da osjetite i vi djelić atmosfere.
Tada su Amerikanci pomislili da je došao smak svijeta jer Marsovci napadaju Zemlju. Amerikanci u strahu slušaju izvještavanja radioreportera s mjesta događanja. Javljao je susjed susjedu neka uključi radio prijemnik. Napadnuti smo! Kad je već izgledalo da je sve gotovo, da će Zemlja pasti u ruke nemilosrdnih Marsovaca, radio voditelj smirenim glasom govori:
“Slušali ste radio dramu Orsona Wellsa: ‘Invazija s Marsa’.” Mnogim Amerikancima taj dan nije zaboravljen do kraja života. Od tada su učestale pojave letećih tanjura odnosno neidentificiranih letećih objekata (NLO) nad nebom SAD-a.
Ovaj događaj koji sam uzeo za primjer više pokazuje psihologiju nas ljudi te stanje u koje smo dovedeni da smo u stanju povjerovati sve što nam mediji govore,nego što govori o temi iz ovog posta ali da sad ne ulazimo u razne teorije zavjere ovdje samo mogu utvrditi da otada Američke zračne snage zabrinute za sigurnost nacije pa prate pojave raznih nepoznatih letjelica te imaju o njima razna izvješća od 1940. godine. Sedam godina kasnije, od 1947. godine, Američke zračne snage istražuju pojave NLO-a u projektu Plava knjiga. Od tog projekta se odustalo krajem 1969. godine. Ukupno je evidentirano 12618 zapažanja NLO-a za 95% kojih su pronađena racionalna objašnjenja. Pokazalo se da su NLO-i zapravo bili oblaci neobičnog oblika, Mjesec, Sunce, Venera, odrazi automobilskih svjetla na niskim oblacima, meteorološki baloni, jata ptica itd. Neobjašnjen je ostao samo 701 slučaj. Kao rezultat ovih istraživanja zaključci dugogodišnjeg projekta Plave knjige bili su ovi:
1. Ni jedan objašnjeni slučaj NLO-a ne ukazuje na opasnost za nacionalnu sigurnost.
2. Nema nikakve indikacije da NLO-i predstavljaju neku tehnologiju ili fenomene koji su van granica suvremene znanosti.
3. Nema nikakvih naznaka da viđenja NLO-a koja su ostala neidentificirana predstavljaju izvanzemaljske letjelice.
Talijanski fizičar Enrico Fermi (1901-1954.) ušao je u povijest znanosti kao čovjek koji je dao veliki doprinos razvoju moderne fizike ali ne samo to. Uz njegovo ime veže se i poznati Fermijev paradoks koji glasi:
“Gdje su oni?”
Fermi se jednom tako glasno zapitao zašto nismo zapazili ni jedan trag inteligentnog izvanzemaljskog života? Ako je neka izvanzemaljska civilizacija starija od nas milijune godina, onda bi se vjerojatno danas na nebu vidjela djela njihovih ruku. Kako li je samo napredovala naša civilizacija u zadnjih sto, dvijesto godina!? Što će čovječanstvo biti u stanju učiniti za tisuću, deset tisuća, milijun ili sto milijuna godina? Ako smo danas u stanju slati ljude u orbitu i na Mjesec, graditi atomske centrale, kilometarske mostove i tunele, ogromne brane, nećemo li za sto milijuna godina biti u stanju, na primjer, manipulirati zvijezdama, stvarati od njih crne jame ili ih pak po potrebi premiještati s jednog kraja Galaktike na drugi itd.? Ako je neka izvanzemaljska civilizacija starija od nas sto milijuna godina, ona je tako nešto svakako u stanju učiniti. Zašto onda naši astronomi u svemiru ne zapažaju nikakvu neprirodnu pojavu koja bi ukazivala na intervenciju takve izvanzemaljske civilizacije? Zašto se skrivaju?
Godine 1960. započinje SETI projekt. SETI je akronim značenja “Potraga za izvanzemaljskom inteligencijom”. Tada je prvi put u povijesti jedan radio teleskop uperen prema nekoj bliskoj zvijezdi sličnoj našem Suncu u nadi da će “uhvatiti” radio signale neke izvanzemaljske civilizacije. Negativan rezultat! Samo običan radio šum. Ni traga ni glasa signalima koji bi ukazivali kako se iza njih krije poruka ili možda radio drama izvanzemaljaca. Znanstvenici se ne predaju. Okreću teleskop prema drugoj zvijezdi, trećoj, četvrtoj... SETI projekt traje sve do danas.
Godinu dana kasnije, 1961. Astronom Frank Drake daje svoju slavnu ali beskorisnu jednadžbu kojom se može (teorijski) izračunati broj civilizacija u Galaktici. Dovoljno je samo pomnožiti sedam brojeva. Tu međutim nastaju problemi. Ni jedan od tih sedam brojeva nije poznat! Neki su brojevi vezani uz astronomske faktore (na primjer: postotak planeta koje se vrte oko matične zvijezde na udaljenosti pogodnoj za razvoj života), biološke faktore (na primer: postotak planeta pogodnih za život na kojima se život i razvio), pa sve do sociološkog faktora: prosječno trajanje izvanzemaljske civilizacije.
Godine 1983. Brin daje svoje sumorno objašnjenje Fermijevog paradoksa. Ne vidimo djelovanje izvanzemaljaca u svemiru zato što tako napredne civilizacije ne postoje, a ne postoje stoga što je zadnji faktor slavne Drakeove jednadžbe mali. Taj zadnji faktor je prosječno trajanje takve razumne civilizacije. Brin smatra da je kraj svih civilizacija negdje u vrijeme kad tehnološki napreduju tako da mogu organizirati svemirska putovanja ali i potpuno uništiti same sebe. Umjesto kolonizacije svemira, svemirske civilizacije same sebe unište. Ovo sumorno objašnjenje zapravo je projekcija stanja sa Zemljanima (vrijeme hladnog rata i opasnosti od nuklearnog samouništenja). Brin je ipak dobro zaključio kako Fermijev paradoks povlači za sobom zaključak da je konačni rezultat Drakeove jednadžbe jako mali broj. On je zaključio kako je zadnji faktor, prosječno trajanje izvanzemaljske civilizacije, malen ali možda je riječ o nekom drugom faktoru koji je jako malen broj. Na primjer: postotak planeta pogodnih za život na kojima se život razvio.
Danas svatko može sudjelovati u potrazi za izvanzemaljcima! Spomenuo sam SETI program kojeg je započela grupa astronoma entuzijasta sada već daleke 1960. godine. Američke državne institucije financirale su taj skupi projekt. Nakon što je radio teleskop, usmjeren prema nekoj bliskoj zvijezdi, uhvatio samo bezlični radio šum, okrenut je prema drugoj zvijezdi pa trećoj, četvrtoj, desetoj, stotoj, tisućitoj. Počelo se s ispitivanjem jedne frekvencije pa deset, sto, tisuće, milijune frekvencija. Rezultat je stalno bio negativan a traganja za signalima izvanzemaljaca sve sofisticiranija i skuplja. Nakon niza godina traganja za izvanzemaljskim signalima razumnih bića bez ikakvog pozitivnog rezultata novac je sve slabije pristizao pa su astronomi potražili sponzore kako bi mogli nastaviti svoju, za sada bezuspješnu, potragu za izvanzemaljcima.
Tehnika traganja za signalima izvanzemaljaca toliko se razvila da se istovremeno osluškuje na milijune kanala i analiziraju podaci, traži u njima neka pravilnost. Ogroman broj gigabajta informacija koje non-stop pristižu iz svemira treba brzo obraditi. Za to je potrebno imati skupa snažna super računala a SETI projekt nema toliko novaca. Postoji i drugo praktičnije i jeftinije (zapravo besplatno) rješenje: umjesto super računala koristiti milijune osobnih računala priključenih na internet gdje svako računalo analizira samo jedan mali dio podataka. U ovo istraživanje možete se uključiti i vi! Dovoljno je imati računalo priključeno na internet. Kliknite ovdje , pročitajte upute skinite progarm i vaše računalo uključite u potragu za izvanzemaljcima. Tko zna, možda će baš vaše računalo uhvatiti zapis radio signala izvanzemaljaca!?
Ako ne to onda možda nešto što će puno doprinijeti znanstvenoj slici svijeta kao što su npr zahvaljujući SETI programu otkrivene minimalne razlike u pozadisnkom zračenju šumu od Velikog Praska ( o čijim sam minimalnim razlikama govorio nešto u prethodnim postovima, koji su posljedica asimetrije početnoga svemira)
Prije osluškivanja svemira moglo se vjerovati da on vrvi signalima inteligentnih izvanzemaljaca, ali danas, nakon svih tih godina SETI istraživanja s negativnim rezultatom, može se zaključiti da svemir šuti. Odgovor na pitanje zašto izvanzemaljci šute, odgovor na Fermijevo pitanje “Zašto se skrivaju?” možda je kratak i jednostavan:
Nema izvanzemaljaca!
Sada dolazimo do temeljnoga pitanja, pitanja nastanka života. Pisao sam o tome u prošlom postu, razvila se dugotrajna rasprava, ovdje sam sad iznio i druge znanstvene podatke. Pozvao i sve zaintereisrane da sudjeluju u programu SETI koji je po mome mišljenju je jako dobar program i dobro osmišljen i mogao bi nam donijeti još mnoštvo znanstvenih otkrića i potvrde nekih ali izvanzemaljski signal neće uloviti po mome mišljenju. Ponovit ću da je za život potrebna mogućnost razmnožavanja. To je odlika života, zato npr viruse ne smatramo živima a bakterije smatramo. Virus ne bi mogao postajati da nema života, da nema neke bakterije preko koje se dalje razvija ili bića nekog koje onda stvara nove viruse. Dakle potrebna je prva molekula koja se umnaža. Cjelokupni život koji mi poznamo se sastoji od genoma, molekula RNA i DNA. Samoreplicirajuća RNA molekula, molekula koja je u stanju stvarati druge RNA molekule, više ili manje vjerne kopije same sebe koje su također sposobne stvarati nove SRNA molekule je osnova života kakvoga poznajemo. Kako je nastao RNA svijet? Objašnjenje da je slučajno formirana RNA molekula sposobna sama sebe kopirati ne djeluje znanstveno. Zato trebamo uzeti račun vjerojatnosti u obzir. Vjerojatnost nastanka RNA molekule određenog redoslijeda baza drastično opada što je molekula dulja. Uzmemo minimalan broj baza recimo 50. Dakle prva samoreplicirajuca RNA molerkula ima lijevu i desnu replikazu tj 2 x 50 = 100 baza. Sto baza daje oko 10 na 60-u kombinacija. Oceani sadrže oko 10 na 20-u litara vode pa uz jako optimističnu procjenu da je isto toliko molekula RNA formirano po litri vode došao sam do ukupno 10 na 40-u pokušaja na Zemlji. Pojava života na Zemlji je nevjerojatna, 10 na minus 20-u! Ako je u našoj galaktici oko 10 na 10-u planeta nalik Zemlji to daje vjerojatnost od 10 na minus 10-u da će se život pojaviti u našoj galaktici. Konačno, uključimo li 10 na 10-u galaktika u igru, što je zapravo čitav vidljivi svemir, dolazi se do nejvjerojatnog zaključaka da se u svemiru život pojavio (najvjerojatnije) samo jednom!
U ovoj procjeni učestalosti pojave života u svemiru potrebno je oko 10 na 60-u pokušaja stvaranja samoreplicirajuće molekule RNA. U vidljivom svemiru ima oko 10 na 20-u planeta poput Zemlje. To je razumna pretpostavka, možda jedna nula više ili manje. Na Zemlji, pa po pretpostavci i na tim drugim planetima, ima oko 10 na 20-u litara vode oceana. Najzad, zadnja pretpostavka je da je u svakoj litri bilo u prosjeku oko 10 na 20-u pokušaja stvaranja samoreplicirajuće molekule RNA. Ta pretpostavka je najneodređenija. Možda je to i pogrešna procjena. Možda je bilo milijun milijardi pokušaja po litri, a možda i milijun milijardi milijardi. Tko da to zna? Pretpostavimo sada da je učinjena greška. Ovo su me neki blogeri upozorili pa moramo onda uzeti svaku opciju i nešto o njoj napisati.
Ukoliko je bilo deset nula manje pokušaja nastanka samoreplicirajuće molekule RNA, onda je vjerojatnost nastanka života negdje u svemiru jednaka vjerojatnosti da vi dobijete super-loto kojeg igraju svi ljudi svijeta: 10 na minus 10-u! Nastanak života bio bi onda pravo čudo, ravno vašem dobitku svjetskog super-lota. Isus je nerado činio čudesa. Činio ih je zbog samilosti prema ljudima a ne zato da pokaže svoju moć. Bog, dakle, ne voli čudesa i tako je uredio ovaj svemir da nije bilo potrebe za njegovom posebnom intervencijom kako bi nastao život već se sve odvijalo po njegovom Planu po prirodnim (Božjim) zakonima. Zato ova mogućnost da je bilo deset nula manje otpada.
Preostaje druga mogućnost. Bilo je deset nula više. To bi onda značilo da se život u ovom svemiru pojavio ne jednom nego deset milijardi puta! Odgovor (za ateiste) bi tada glasio ovako: nismo sami u svemiru ali smo (najvjerojatnije) sami u našoj galaktici. U prosjeku bi se život po ovom najoptimističnijem scenariju tada javljao jednom po galaktici pa bi nam prvi najbliži život bio, recimo, u galaktici Andromede. Negdje na nekom planetu u toj galaktici evoluirali su, na primjer, inteligentni puževi s mnogo ticala i pipaka.
Bilo bi nevjerojatno, skoro nemoguće, pravo čudo, suprotno mnogim SF filmovima, pretpostaviti da bi ti izvanzemaljci bili poput ljudi, jedino što bi im uši bile šiljate kao u Vulkanaca. Evolucija ima toliko mogućnosti razvoja da bi bilo krajnje nevjerojatno da se na nekom drugom planetu na kojem bi se pojavio život sve odvijalo na potpuno identičan način kao na Zemlji. Zato je vjerojatnije da bi u Andromedi evoluirala bića nalik na divovske puževe nego na Vulkance - ljude šiljatih ušiju ili Klingonce - ljude naborana čela. Za ateiste koji više žele vjerovati u izvanzemaljce nego u Boga ne bi bila utješna spoznaja da su nama najbliži izvanzemaljci u susjednoj galaktici. Kakva korist od razumnih puževa ako na njihov radio-odgovor morate čekati milijune godina, a za bliski susret milijarde godina? Nema velike razlike između (ateističkog) odgovora “sami smo u svemiru” ili “sami smo u Galaktici”.
Ukoliko u Andromedi postoji planet inteligentnih puževa pitanje je imaju li oni dušu ili ne? Ukoliko su to inteligentna, samosvijesna bića koja komuniciraju, imaju svoju kulturu, civilizaciju, znanost, filozofiju, umjetnost, religiju, bilo bi besmisleno da Bog i njima nije dao vječnu dušu. Ako imaju dušu imaju li istočni grijeh ili ne? Pretpostavimo da nemaju istočnog grijeha i da žive u punini Božje milosti i tako redom na deset milijardi planeta, onda bi se postavilo pitanje zašto su samo ljudi na Zemlji pali u grijeh? Zar grijeh postoji samo na Zemlji, samo jednoj od deset milijardi nastanjenih planeta? I to bi bilo apsurdno.
Ako s druge strane puževi griješe i imaju istočni grijeh, to onda znači da su morali postojati Adam-puž i Eva-puž koji su brstili zabranjenu ružićastu salatu u pužjem Edenu. Isus je dakle i za njih prolio svoju predragocijenu krv, ali kako oni to mogu saznati? Kako će znati da je Riječ tijelom postala i otkupila ih svojom krvlju ako su od Zemlje udaljeni milijune svjetlosnih godina? Osim toga krv za njih ništa ne znači jer oni nemaju krv nego nešto drugo. Znači li to da se Sin utjelovio i kod njih u obliku Isusa-puža i ponovo prošao okrutnu muku i smrt na način puževa i tako na deset milijardi nastanjenih planeta na deset milijardi različitih načina? Sve ovo toliko je smiješno i besmisleno da je jedini logični (teološki) zaključak da inteligentni puževi i izvanzemaljci ne postoje. Naravno ovo je opet moje mišljenje, već smo vidjeli neki blogeri katolici ne dijele moje mišljenje a i jezuita jedan je iskazao mišljenje koje je različito od moga pa se nadam i u ovoj temi zanimljivoj raspavi, a i tezi dragih prijatelja blogera koji su već najavili da imaju što za reći u ovoj temi.
Ukoliko u proračunu ima deset nula više u broju pokušaja stvaranja samoreplicirajuće RNA molekule onda bi Bog opet morao učiniti čudo da se inteligentni puževi i drugi izvanzemaljci ne pojave.
Jedini razumni zaključak ovog razmišljanja je taj da je Bog učinio ovaj svemir upravo tako velikim da je najvjerojatnije da se u njemu život pojavi samo jednom i tako je i bilo.
ponedjeljak, 07.12.2009.
Evolucija
Nakon kratke povijesti svemira nadam se da ste shvatili osnovnu bit kako to vidi moderna znanost. Došli smo do formiranja galaktika i jata galaktika. Jedna od galaktika je i naša galaktika, Mliječna staza.
Mliječna Staza je skup od više stotina milijardi zvijezda među kojima je i naša zvijezda Sunce. Uz zvijezde i mnogobrojna zvjezdana jata, u međuzvjezdanom prostoru prisutni su oblaci plina i prašine. Uvijek prisutna poteškoća kod istraživanja ustrojstva naše galaktike posljedica je činjenice da se nalazimo unutar sustava kojeg istražujemo. Tako je npr. istraživanje spiralne strukture Mliječne Staze znatno složenije od sličnih istraživanja kod nekih drugih galaktika, kod kojih se spiralna struktura lako razotkriva već samo jednim "pogledom" kroz veliki teleskop. Općenito se rezultati istraživanja naše galaktike i drugih sličnih galaktika obostrano nadopunjuju i obogaćuju.
Mliječna Staza samo je jedna od mnogobrojnih galaktika u svemiru. Dvadesetih godina prošlog stoljeća započela su sustavna istraživanja galaktika. Veliki teleskopi omogućili su opažanja unutarnje strukture nama bližih galaktika. Godine 1926. Hubble je predložio prvu klasifikaciju galaktika. Hubbleova klasifikacija obuhvaća osnovne morfološke tipove galaktika: eliptične, spiralne i nepravilne galaktike.
Naša galaktika Mliječna staza spada u spiralne galaktike al ne bih ovdje više o galaktikama samo mogu spomenuti neke. Možemo kazati da nama bliske nepravilne galaktike, Veliki i Mali Magellanov oblak, kruže oko Mliječne Staze, a najmasivnija Andromedina galaktika M31 se nalazi na suprotnom kraju od naše Mliječne staze i sa njom svojim gravitacijskim poljem dominira unutarnjom dinamikom Lokalnog jata, a Lokalno jato je galaktičko jato koje sačinjava tridesetak galaktika, raspoređenih u volumen od približno jednog kubnog megaparseka.
Dakle u našoj galaktici prije otprilike 5 milijardi godina se zgusnuo i počeo zagrijavati jedan od međuzvjezdanih oblaka uskovitlanog plina i prašine. Zbog silne topline i tlaka u njegovu središtu otpočele su nuklearne reakcije i naše je Sunce počelo sjati.
Mlado je Sunce počelo djelovati gravitacijskim privlačenjem preostalog dijela oblaka, povečavalo se sve snažnije privlačeći sve osim malobrojnih čestica i nekih plinova koji su bili predaleko i putovali su dovoljno brzo da ostanu izvan njegova dohvata. Te čestice i plinovi naposljetku srastaju u planete. Vjeruje se da je Sunčev sustav nastao na takav način prije oko 4,6 milijarda godina.
Naš planet je vjerovatno bio rastaljen zbog velike topline, koja se oslobađala tijekom nastajanja Zemlje. Gušće tvari ponirale su do središta dok su se lakše izdizale prema površini. Postupnim hlađenjem planeta, lakše su tvari na površini stvorile tanku koru. Rad vulkana nastavio se nesmanjenom snagom, a rastaljena lava izbijala je na površinu, oslobađajući vodenu paru i druge plinove. Veliku količinu vode na Zemlju su možda donijeli ledeni kometi.
Prije otprilike 4 milijarde godina atmosfera je pretežno sadržavala vodenu paru (uz metan i amonijak) koja se daljnjim hlađenjem Zemlje počela kondenzirati i padati u obliku kiše. Prema najstarijim do danas pronađenim sedimentnim stijenama može se zaključiti da su ta prva mora nastala prije 3,8 milijarda godina. Danas je vodom prekriveno malo više od 70% površine Zemlje.
Voda je bila kolijevka života tijekom najvećeg dijela njene 4,6 milijardi stare povijesti. Najraniji oblici života, jednostavna zbirka organskih spojeva, razvili su se i zadržali u vodi. U stijenama starim 3,8 milijarda godina pronađene su okamine prvih poznatih organizama sličnih današnjim plavozelenim algama ili cijanobakterijama. Tijekom 1,6 milijarda godina ovi su jednostanični oblici života vjerovatno bili jedina živa bića na planetu.
Međutim postavlja se pitanje, kako je to nastao život, jer je to sasvim novi oblik u svemiru. Znanstvenici danas vjeruju kako se prirodnom selekcijom barem u načelu može objasniti razvoj od te prve prabakterije stare 3.8 milijardi godina do čovjeka. Zapravo je veći problem nastanka prve bakterije iz molekula CO2, CO, NH3, CH4, HCN itd. Problem se opet može pojednostaviti pretpostavljajući djelovanje prirodne selekcije i prije pojave prve bakterije. Netko je pametno zaključio kako prirodna selekcija djeluje samo na replikativne sisteme, a to znači sisteme koji mogu kopirati sami sebe. Može li postojati nešto jednostavnije od bakterije što može kopirati samog sebe? Možda vam na pamet padaju virusi. Oni su manji i jednostavniji od bakterija. Krivo! Virusi nisu u stanju kopirati sami sebe, već ulazeći u bakteriju prisiljavaju tu bakteriju na proizvodnju drugih, takvih istih virusa. Virusi nisu dakle u stanju sami sebe kopirati.
Otkriveno je da molekule RNK mogu ponekad djelovati poput enzima, ponašati se poput proteina. Velika je uloga RNK u proizvodnji proteina. Ti i još neki drugi razlozi upućuju na to da su najprije postojale RNK molekule, a kasnije su došli proteini i DNK. Sve je, dakle, moralo započeti s prvom RNK molekulom koja je bila u stanju samu sebe kopirati. A što je to RNK molekula?
Ribonukleinska kiselina (RNK) je polimer nukleinskih kiselina koji se sastoji od kovalentno vezanih nukleotida. RNK nukleotide čine riboza i uracil za razliku od deoksiribonukleinske kiseline (DNK), koja se sastoji od deoksiriboze i timina. RNK nastaje transkripcijom DNK pomoću enzima koje nazivamo RNK polimeraze. RNK služi kao uzorak za translaciju gena u proteine, prijenosom amino kiselina na ribosome koji prevode transkript i ključni su u stvaranju proteina.
Kad jednom postoji takva samoreplicirajuća molekula moguće je, barem u grubo, shvatiti kako se evolucijom takve molekule nakon manje od 800 milijuna godina razvila prva bakterija. Put od samoreplicirajuće RNK do prabakterije jednako je tako težak kao od prabakterije do čovjeka, ali možemo vjerovati da je uz dovoljno dugo vremena i djelovanjem prirodne selekcije to gotovo bila nužnost. Dakle čitav život je nastao iz te prve prastanice. Naveo bih sličnost između svih živih bića npr vinska mušica i čovjek imaju 70 % identičan DNK a čovjek i čimpanza 98 % koji idu u potvrdu ovih teza. I kasniji razvoj, na koji nam ukazuje teorija evolucije.
Teorija evolucije je jedna od najbolje dokazanih ideja u modernoj znanosti, i predstavlja kamen temeljac moderne biologije, biokemije i medicine.
Materijalni dokazi evolucije su:
- paleontološki
- usporedbenoanatomski
- fiziološki i genetički
- dokazi iz geografske rasprostranjenosti živih bića
- molekularnobiološki
Evolucija počinje od prvog bića sposobnog za reprodukciju, i nema direktne veze sa nastankom života. Mi još uvek ne znamo kako je prvi jednostanični organizam na Zemlji nastao.
Moderna biotehnologija zavisi velikim dijelom od bioinformatike, a bioinformatika je skoro u potpunosti bazirana na teoriji evolucije. Potraga za genima koji su povezani sa nekim određenim biološkim procesom može trajati više godina...ili nekoliko sati, uz pomoć bioinformatičkih alata koji usporede genetski razvoj kroz vrijeme preko dijagrama evolucije. Mnogi moderni lijekovi i tretmani su nastali na osnovu ovakvih analiza, i predstavljaju još jedan dokaz evolucije: da evolucija nije istinita, bioinformatička analiza bi davala besmislene rezultate, i oni bi bili neupotrebljivi za razvoj bilo čega.
Pored bioinformatike, evolucija se sve češće primjenjuje u laboratorijama za optimizaciju ili pronalaženje rješenja za neki biokemijski problem. Uz pomoć tzv. “usmjerene evolucije”, znanstvenici danas proizvode nove proteine i organske supstance koje imaju široku upotrebu u industriji i znanosti. U prirodi postoji činjenica evolucije: sistema koji kroz selekciju nad genetskom raznolikošću izazvanu mutacijama, izaziva promjene u osobinama živih bića. Jedan aspekt evolucije koga smo bolno svjesni je, na primjer, stalna evolucija HIV virusa koji razvija otpornost na lijekove koje proizvodimo, ili evolucija otpornosti na antibiotike kod bakterija. Teorija evolucije je stvorena da objasni činjenicu evolucije i da nam omogući model pomoću koga možemo da proračunamo daljni razvoj živih organizama, kao i da otkrijemo način na koji su nastali.
Ali ono najvažnije je dakle stvaranje te prve samoreplicirajuće RNK molekule, zato treba uzeti račun vjerojatnosti kod izračuna nastanka prve samoreplicirajuće RNK molekule od koje se dalje razvio sav život. Ona nam govori kolika je vjerojatnost da se dogodi taj događaj.
Molekula RNK je lanac koji se sastoji od niza manjih međusobno povezanih ribonukleinskih baza. Tih baza ima četiri vrste. Svaku bazu možemo shvatiti kao jedno slovo. O redoslijedu tih slova ovisi kako će se ta molekula ponašati, kakvog će oblika biti itd. Tako su na primjer današnje tRNK (poseban skup RNK molekula) sposobne prepoznavati tri “slova” u nizu na jednoj drugoj RNK molekuli i tako omogućavaju proizvodnju proteina. Današnje tRNK molekule sadrže u sebi 70-80 slova (baza). Prva samoreplicirajuća RNK morala je biti složenija od današnjih tRNK, morala je biti u stanju samu sebe kopirati pa je razumna pretpostavka da se sastojala od najmanje 100 slova. Ona je mogla slučajno nastati. Možemo pretpostaviti da je u to doba u tadašnjem praoceanu bilo mnogo organskih molekula, aminokiselina, nukleinskih baza… i da su postojali procesi polimerizacije (stvaranja lanaca) gdje su se slova nasumično dodavala i spajala. Koja je vjerojatnost pojavljivanja takve kombinacije od 100 baza koja je sposobna za samoreplikaciju?
Treba ispitati koliko ukupno mogućnosti ima. Prvo slovo može biti bilo koje od 4 vrste slova, dakle četiri kombinacije. Za bilo koju od tih četiri kombinacija drugo slovo može biti opet bilo koje od četiri. To je 4 puta 4 kombinacija, odnosno 16 mogućnosti. Svaka od tih 16 mogućnosti može se kombinirati opet s bilo kojim od 4 slova na trećoj poziciji. To je 16 puta 4. Tri baze ili 64 kombinacije. Svako sljedeće slovo tako povećava broj kombinacija 4 puta. Četiri slova će tako imati 256 kombinacija, a pet slova već 1024. Zbog jednostavnosti zaokružimo taj broj na 1000. Pet slova čini oko 1000 kombinacija. Dodamo li još pet slova to je novih 1000 kombinacija gdje svaka od tih 1000 kombinacija od dodatnih pet slova može biti kombinirana s bilo kojom od 1000 kombinacija prvih pet slova. Deset slova sadrži 1000 puta 1000 kombinacija, a to je milijun, broj koji se piše sa šest nula. Novih pet slova, tisuću puta veći broj kombinacija. Petnaest slova ima milijardu kombinacija koja se piše s devet nula ili što bi znanstvenici rekli, to je 10 na 9-u kombinacija. Svaka nova grupa od 5 slova dodaje nove tri nule ukupnom broju kombinacija. Kad stignemo do kraja, do sto slova, dobit ćemo nezamislivo veliki broj kombinacija koji se piše s 60 nula. Taj bi se broj mogao ovako izgovoriti - to je milijun milijardi milijardi milijardi milijardi milijardi milijardi! Ukoliko želite imati realne šanse za slučajno pojavljivanje samoreplicirajuće RNK morate imati barem otprilike toliko pokušaja.
Zamislimo litru vode praoceana. Neka se u njoj tijekom određenog razdoblja formiralo (i razgradilo!) oko 10 na 20-u molekula RNK duljine 100 slova. Taj praocean sadrži recimo također oko 10 na 20-u litara. Ukupno dobivamo oko 10 na 40-u različitih pokušaja. To je 10 na 20-u puta manji broj od onog koji nam je potreban! Čak i kad bi pretpostavili da je to trenutno stanje i da se svake sekunde dobiva novih 10 na 40-u molekula, bilo bi potrebno onda čekati 10 na 20-u sekundi i pojavila bi se samoreplicirajuća RNK. Zvuči razumno, ali koliko je to 10 na 20-u sekundi? Vjerovali ili ne, rijetki su ljudi koji dožive svoju trimilijarditu sekundu života. Milijardu sekundi je 31.7 godina. Deset milijardi sekundi ili 10 na 10-u sekundi je dakle više od 3 stoljeća. Treba vam (provjerite) oko 3000 milijardi godina za pojavu samoreplicirajuće RNK na Zemlji, a to je 200 puta više od starosti svemira!
Da razmotrimo drugu mogućnost. Možda je u litri vode bilo 10 na 40-u molekula? To je nemoguće jer u jednoj litri vode ima “samo” oko 10 na 25-u molekula vode, a molekule RNK su barem tisuću puta teže od molekule vode pa kad bi u litrenoj boci imali samo molekule RNK bilo bi ih oko 10 na 22-u. Nedostaje nam dakle 20 nula, a na Zemlji nemamo ni dovoljno prostora ni vremena za “uguravanje” još tih 20 nula. Ako nam nedostaje 20 nula onda je vjerojatnost pojavljivanja života na Zemlji jednaka vjerojatnosti izvlačenja jednog jedinog zrnca zlata iz prvog pokušaja, ne gledajući, iz hrpe pijeska, uz napomenu kako je ta hrpa pijeska visoka kao Maunt Everest (oko 10 km). Kolike su vam šanse? Jedan naprema 10 na 20-u!
Dakle na Zemlji nije bilo ni dovoljno prostora ni vremena za 10 na 60-u pokušaja stvaranja samoreplicirajuće RNK. Zašto onda ne uključiti i druge planete? U našoj galaktici ima, oko 10 na 11-u zvijezda. Razumna je pretpostavka kako otprilike oko svake desete zvijezde kruži planet sličan Zemlji na kojem su vladali slični uvjeti kao i na Zemlji prije 4.6 milijardi godina i da je na svakom od tih planeta bilo također 10 na 40-u pokušaja stvaranja samoreplicirajuće RNK. U našoj galaktici bilo je dakle 10 na 40-u puta 10 na 10-u pokušaja što iznosi 10 na 50-u. Još uvijek smo kod broja koji je 10 na 10-u puta manji od potrebnog. Sada je vjerojatnost pojavljivanja života u našoj galaktici (ne na Zemlji) jednaka otprilike ovoj vjerojatnosti:
svi ljudi svijeta, uključujući i tek rođenu djecu, igraju super loto, a glavni zgoditak dobivate baš vi! Naša galaktika ipak nije dovoljna. Vjerojatnost pojavljivanja prve samoreplicirajuće molekule postat će realna tek kada u igru uključimo 10 na 10-u galaktika uz pretpostavku kako u svakoj od tih galaktika postoji 10 na 10-u planeta na kojima je bilo 10 na 40-u pokušaja spontanog stvaranja samoreplicirajuće RNK. Ukratko, izgleda da u igru moramo uključiti čitav vidljivi svemir kako bi stigli do broja od 10 na 60-u pokušaja te dobili realnu šansu za pojavu prve samoreplicirajuće molekule negdje u ovom svemiru, u nekoj galaktici, na nekoj planeti.
Oni koji žele život shvatiti kao nešto prirodno, samo po sebi razumljivo, kao nešto što je ugrađeno u ovaj svemir, zamišljaju ovaj svemir gusto naseljen životom. Pravi razlog za takvo razmišljanje zapravo je negiranje postojanja Boga, jer ako život postoji samo na Zemlji, to bi onda značilo kako je Biblija u pravu, a ovaj svemir stvoren zbog čovjeka. Tako nešto mnogi ne mogu prihvatiti.
Vjerovanje kako se život rađa sam od sebe, svuda širom svemira, je isto toliko naivno kao i nekadašnje vjerovanje o spontanom nastanku crva, žohara pa čak i miševa iz prljavštine. Zar je dakle zaključak da smo sami u svemiru? Ne! Nismo sami! Bog je s nama!
