Hve einfalt getur lífið orðið?

Minnstu og einföldustu gerðir af frumum eru dreifkjörnungar. Þetta eru bakteríur og forngerlar sem hafa engan kjarna og vanalega litið á sem frumstæð form lífs.  Vísindamenn eru aftur á móti að finna að þeir gera mörg af þeim flóknu aðgerðum sem heilkjarna frumur gera.

Tímaritið PhysOrg var með umfjöllun um Mycoplasma sem er tegund af dreifkjörningum og þar kom fram meðal annars þetta:

PhysOrg
Even the simplest cell appears to be far more complex than researchers had imagined.  In a series of three articles in the journal Science, researchers including Vera van Noort at the European Molecular Biology Laboratory (EMBL) in Heidelberg, have provided a complete picture of a single cell for the first time.  The study has provided important new insights for bacterial biology.  For instance, prokaryotes – cellular organisms without a cell nucleus – seem to be more similar to eukaryotes than was previously thought.

Á meðal þess sem var uppgvötað var að bakteríurnar virðast vera settar saman á miklu flóknari hátt en áður hafði verið talið. Margar sameindirnar höfðu mörg hlutverk, t.d. þá gátu sum ensím hraðað á mismunandi ferlum og sum prótein tóku þátt í mörgum prótein samsetningum. Annað sem vísindamennirnir sögðu að hefði komið þeim á óvart var þetta: 

“What is remarkable is that the regulation of the transcriptome – the collection of RNA that deals with copying genetic information stored in the DNA – appeared to be far more similar to that of eukaryotes than had previously been thought.” 

Og einnig þetta hérna:

Another surprising result of the research is that, despite its very small genome, the bacterium is extremely flexible: it adapts its metabolism to major changes in its environment,” the article said.  “It can therefore rapidly adapt to the available food sources and stress factors, just like the more complex eukaryotes.

Ein af greinunum í Science sem PhysOrg vísaði í sagði að sirka 200 prótein vélar hefðu fundist í þessari litlu frumu. Þar sem þessi lífvera er með eitt minnsta genemengi sem vitað er um þá er hún tilvalin til þess að rannsaka lágmarks kröfurnar sem lífið þarf.  Núna benda rannsóknir til þess að það eru 689 gen.  

Vil benda á fréttina sem ég lauslega þýddi þetta frá því ég sleppti heilmiklu, sjá: http://creationsafaris.com/crev200912.htm#20091229a

Hérna geta vísindamenn verið að rannsaka beint hve einfalt lífið getur mögulega verið. Það er auðvitað alltaf hægt að ímynda sér eitthvað en vísindalega aðferðin heimtar að aðskilja ímyndanir frá raunveruleikanum. Svo hve líklegt er að efni gæti raðast í svona frumu?  Það er mjög erfitt að reikna slíkt út en við getum fengið smá hugmynd um það, með því t.d. að reikna hverjar líkurnar eru á því að eitt af þessum 200 próteinum gæti myndast fyrir tilviljun.

Meðal langt prótein er sirka 300 amínósýrur að lengd svo við skulum byrja á einföldu próteini sem er aðeins 100 amínósýrur að lengd. Hérna þarf að raða þessum 100 amínósýrum í ákveðna röð. Líkurnar að fyrsta er rétt er einn á móti tuttugu því að við höfum 20 gerðir af amínósýrum. Að næsta sé rétt er þá 20x20 og að þriðja sé rétt er þá 20x20x20. Út frá þessum sjáum við að líkurnar á þessu eina próteini er 20^100 sem er alveg svakalega ólíklegt. Til að setja þessa tölu í samhengi þá er 10^80 veldi talan yfir hve mörg atóm eru til í alheiminum.  

Hafa síðan í huga að hérna er hunsað vandamálið við að búa til amínósýrurnar og að þetta er aðeins eitt prótein en þessi fruma þarf 200 prótein samsetningar. Til að auka vandamálið enn frekar þá þarf DNA upplýsingar um hvernig á að raða öllum þessum próteinum saman.

Sannarlega hafa guðleysingjar mikla trú á tilviljunum en hérna tel ég að þeirra afstaða er í engu samræmi við staðreyndirnar. Lífið hefur öll einkenni hönnunar svo trú á tilvist hönnuðar er eina rökrétta afstaðan í ljósi þessara staðreynda.

Athugasemdir

[Sveinn Þórhallsson, 14.1.2010 kl. 11:42]

Þetta er reyndar góð spurning, þó ég gefi ekki mikið fyrir vangavelturnar.

Hvenær er hægt að tala um að eitthvað sé lifandi? Hvenær hættir efni að vera 'dautt' og verður lífvera? Virkilega áhugaverðar pælingar.

Ég held þó að þessi 600 og eitthvað gen þín séu fjarri lagi sem mörk, þó þetta sé einfaldasta þekkta lífveran (hvað er lífvera :P) í dag. Ekki gleyma að lífið hófst fyrir einhverjum milljörðum ára en fjölfrumungar komu fyrst fram fyrir örfáum hundruðum ára.