Organiczność

4 [55] 2016

15 | 04 | 2017

Przejście z nieżycia do życia (I)

z Ewą Klekot – antropolożką sztuki, tłumaczką, etnolożką zajmującą się interdyscyplinarnym podejściem do badania znaczeń materialnej rzeczywistości rozmawia Dorota Leśniak-Rychlak


DOROTA LEŚNIAK‑RYCHLAK: Chciałam zacząć od tego, czym jest życie? Co je określa, co je definiuje? I gdzie leży granica między organicznym a nieorganicznym.

EWA KLEKOT: Jeśli chodzi o organiczność – nieorganiczność i przejście między organicznością a nieorganicznością – czyli przejście z nieżycia do życia – zupełnie fascynujące są ustalenia biologii komórki, która szuka genezy życia, między innymi grzebiąc w niezwykle starych osadach geologicznych i w geologii Ziemi. Pierwsze żywe komórki, czyli pierwsze organizmy żywe (pierwsze organizmy żywe były jednokomórkowe, i to nie były komórki eukariotyczne, z których jesteśmy zbudowani, ale o wiele prostsze), powstały w konkretnej sytuacji geologicznej, a właściwie geochemicznej. Domyślono się tego, zestawiając fakty dotyczące biologii komórki, biochemii i mechanizmów wymiany między komórką a środowiskiem zewnętrznym i obserwując formacje geologiczne, w których życie mogło się narodzić. Życie jest niewyjaśnionym przypadkiem, ale przypadkiem, który powstał z przekształcenia mechanizmów, które nie były żywe. Pierwsza żywa komórka powstała z zupełnie nieżywych, mineralnych środowisk. Chodzi o to, że obserwując mechanizmy wymiany chemicznej między komórką i jej bezpośrednim zewnętrznym środowiskiem – pompę protonową i przepychanie przez błonę komórkową ładunków, które jest niezbędne do wszystkich procesów życiowych komórki –  wymyślono, że przepychanie ładunków dodatnich, czyli protonów, jest w ogóle wbrew intuicji i musiało wynikać z warunków, w jakich te komórki powstały. Po nitce do kłębka ustalono, że istnieje środowisko przyrodnicze funkcjonujące współcześnie w jednym z rodzajów kominów termalnych na dnie oceanów (są dwa rodzaje), w którym są serpentynity. Struktura tych materiałów jest drobnoporowata. Minerały w kontakcie z wodą tworzą środowisko zasadowe, a wówczas jeszcze skład chemiczny atmosfery był inny, nie było w niej tlenu, sam ocean był kwaśny. Doszło do sytuacji, w której przyroda wymyśliła to przepychanie ładunków. Oczywiście kolejnym krokiem, czy może równoległym, musiało być jakieś kodowanie informacji, które umożliwiało powtarzanie tych struktur w różnych porach kominów. Prawdopodobnie właśnie w porach mineralnych serpentynitów powstały pierwsze organizmy. Działały one w taki sposób, w jaki charakteryzujemy organizmy żywe, czyli produkowały energię, oddychały komórkowo i replikowały swoją strukturę za pomocą mechanizmu kodowania białek.

Kolejnym krokiem musiało być wyjście z kominów hydrotermalnych i wytworzenie jakiejś otoczki, która nie byłaby już otoczką mineralną. Hipoteza jest taka, że te organizmy najpierw siedziały w porach serpentynitowych, więc nie musiały mieć błony komórkowej, ale potem zaczęły kolonizować ośrodki wodne poza serpentynitami i błona powstała. I najprawdopodobniej na tym etapie zaczęły się one już różnicować na dwa rodzaje, które we współczesnym świecie, w tym bardzo skomplikowanym systemie współczesnych organizmów żywych, nazywa się bakteriami i archeonami. To są dwie grupy najprostszych istniejących współcześnie organizmów. Różnice pomiędzy nimi musiały powstać prawdopodobnie już na bardzo wczesnym etapie, bo mają inny skład błony i wykorzystują do produkcji lipidów inne izomery. Zróżnicowanie to wytworzyło się, gdy funkcjonowały jako otoczone błonami organizmy już bardzo długo, reprodukując się i produkując stromatolity. Pozostałości prawdopodobnie takich stromatolitowych kolonii znaleziono na Grenlandii w profilu osadów sprzed 3,8 miliarda lat. A najstarsze żyjące na powierzchni ziemi kolonie organizmów wytwarzających stromatolity znajdują się w Australii.

DLR: Ale co to oznacza? Rozumiem, że mówimy teraz o genezie życia na poziomie chemicznym.

EK: Życie jest formą chemii w takim samym sensie, w jakim formą chemii są inne nieżyciowe formy. Oczywiście jest granica, którą my wyznaczamy, interpretując zjawiska związane z działalnością komórki, inaczej niż na przykład zjawiska związane z organizacją kryształów. Nie ma jednak pomysłu, jak to się stało, że akurat doszło do takiego złożenia i takiego wydarzenia jak powstanie pierwszych żywych organizmów.

DLR: Mówimy tutaj o różnicach pomiędzy ożywionym i nieożywionym. Ciekawe jest natomiast, że formy te nie różnią się strukturalnie, znajdziemy analogie w układach geometrycznych organizmów żywych i skał na przykład. Matematycznie one są opisywane w bardzo podobny sposób. To ciekawe, że na poziomie kolejnej dziedziny ujawnia się jedność…

EK: Chciałam powiedzieć po prostu, że życie jest konsekwencją materii. Parafrazując Rorty’ego, „Gdyby było łatwiej zrozumieć ciało, to nikt nie wpadłby na to, że mamy umysł”, powiedziałabym to tak: „Gdyby było łatwiej zrozumieć materię, to nikt nie wpadłby na to, że istnieje duch”.