Գլուխ երրորդ

Ինչպե՞ս է ծագել կյանքը

Երկիրը լի է կյանքով։ Ձյունապատ Արկտիկայից մինչև Ամազոնի խոնավ արևադարձային անտառները, Սահարայի անապատից մինչև Էվերգլեյդսի ճահճուտները, օվկիանոսի մութ հատակից մինչև լեռների արևափայլ գագաթները ծաղկում է կյանքը և այնպիսի բազմազանությամբ, որ ամեն քայլափոխի չենք դադարում հիանալ նրանով։

Կյանքը ներկայանում է իր տարբեր տեսակներով, չափերով և քանակներով, որոնք ապշեցնում են մեր երևակայությունը։ Մեր մոլորակի վրա միլիոնավոր տեսակի միջատներ են բզզում ու թռվռում։ Մեզ շրջապատող ջրերում բրնձի հատիկից սկսած մինչև հսկա բեռնատարի մեծության մոտ 20 000 տեսակի ձկներ են լողում։ Գոյություն ունեն բույսերի առնվազն 350 000 տեսակներ, որոնց մի մասը չափազանց տարօրինակ տեսք ունի, սակայն մեծ մասը պարզապես չքնաղ է։ Իսկ մեր գլխավերևում ճախրում են ավելի քան 9 000 տեսակի թռչուններ։ Բոլոր այս արարածները, այդ թվում նաև ինքը մարդը, ստեղծում են հենց այն ներդաշնակ պատկերը, որը կոչում ենք կյանք։

Մեզ շրջապատող կյանքի բազմազանությունից առավել զարմանահրաշը այս ստեղծագործությունների միջև գոյություն ունեցող ընդհանրությունն է։ Երկրի կենդանական աշխարհը մանրազնին կերպով ուսումնասիրող կենսաքիմիկոսները բացատրում են, որ բոլոր կենդանի էակների կյանքը՝ ամեոբայից մինչև մարդ արարածը, կախված է մի զարմանահրաշ փոխազդեցությունից՝ նուկլեինաթթուների (ԴՆԹ և ՌՆԹ) և սպիտակուցային մոլեկուլների ներդաշնակ աշխատանքից։ Այս բաղադրամասերի մասնակցությամբ, փաստորեն, բարդ պրոցեսներ են տեղի ունենում մեր մարմնի բոլոր բջիջներում, ինչպես նաև կոլիբրի (կրետի չափ թռչուն), առյուծի և կետի օրգանիզմների բջիջներում։ Այս միևնույն փոխազդեցությունը կյանքի հրաշալի բազմատեսակություն է ստեղծում։ Ինչպե՞ս է երևան եկել կյանքի այսչափ զմայլելի ներդաշնակությունը։ Ի վերջո, ինչպե՞ս է ծագել կյանքը։

Հավանաբար ընդունում եք այն կարծիքը, որ մի ժամանակ Երկրի վրա կյանք գոյություն չի ունեցել։ Այս կարծիքին են գիտնականները, այդ մասին են խոսում նաև բազմաթիվ կրոնական գրքեր։ Բայց և այնպես, թերևս տեղյակ եք, որ այս երկու աղբյուրները՝ գիտությունը և կրոնը, տարբեր կերպերով են բացատրում երկրագնդի վրա կյանքի ծագումը։

Տարբեր մակարդակի կրթություն ստացած միլիոնավոր մարդիկ հավատում են, որ սկզբնական Կառուցողը՝ Ստեղծիչը, բանական էակ է և նա է Երկրի վրա կյանքի հիմքը դրել։ Իսկ շատ գիտնականներ այն կարծիքին են, թե կյանքը ծագել է անշունչ նյութից լրիվ պատահականորեն՝ աստիճանական քիմիական ռեակցիաների ընթացքում։ Այս երկու վարկածներից ո՞րն է ճիշտը։

Պետք չէ կարծել, թե այս հարցը լիովին անտեղի է և հեռու ավելի իմաստալից կյանք գտնելու մեր փնտրտուքներից։ Ինչպես արդեն նշվեց, մարդկության բարձրացրած ամենակարևոր հարցերից մեկը, որին նրանք ձգտում են պատասխան գտնել, այն է, թե որտեղի՞ց է մարդը սկիզբ առել։

Գիտական դասընթացների մեծ մասը, փոխանակ կենտրոնանալու ավելի կարևոր հարցի՝ կյանքի բուն սկզբի վրա, զբաղվում է օրգանական ձևերի հարմարվածության և վերապրելու հարցերով։ Հավանաբար նկատած կլինեք, որ կյանքի սկզբի վերաբերյալ մեկնաբանությունները սովորաբար այսպես են ընդհանրացնում. «Միլիոնավոր տարիների ընթացքում մոլեկուլների բախման հետևանքով, ինչ–որ ձևով ծագել է կյանքը»։ Սակայն սա բավարա՞ր պատասխան է։ Ելնելով բացատրությունից՝ նշանակում է, որ Արեգակի էներգիայի, էլեկտրական պարպումների և հրաբուխների ազդեցության տակ սկսել է շարժվել ինչ–​որ անկենդան մատերիա, որը դարձել է օրգանական և, ի վերջո, վերածվել կենդանի օրգանիզմի, ընդորում՝ այս փուլերն անցել է առանց որևէ ղեկավարության։ Ի՜նչ հսկայական ցատկ է. կենդանի մատերիա՝ անկենդանից։ Հնարավո՞ր է դա։

Դեռ միջնադարում այս գաղափարը կարող էր հեշտությամբ ընդունվել, քանի որ կյանքի ինքնաբերաբար ծագման, այսինքն՝ անկենդան նյութից հանկարծակի կենդանի նյութ առաջանալու հասկացությունը լայն տարածում էր գտել։ Սակայն 17–րդ դարի իտալացի ֆիզիկոս Ֆրանչեսկո Ռեդին ապացուցեց, որ հոտած մսի վրա ճանճի թրթուրներն առաջանում են միայն ճանճերի դրած ձվերից։ Այն մսի վրա, որին ճանճերը մոտ չեն եկել, թրթուրներ չեն առաջանում։ Եթե ճանճի մեծությամբ միջատները ինքնաբերաբար չեն առաջանում, ի՞նչ կարելի է ասել մանրէների մասին, որոնք սննդի մեջ են առաջանում՝ անկախ նրանից ծածկված է այն, թե ոչ։ Թեև հետագա փորձերը ցույց տվեցին, որ մանրէները ինքնաբերաբար չեն առաջանում, սակայն այդ հարցը մնաց վիճելի այնքան ժամանակ, մինչև երևան եկավ Լուի Պաստյորի աշխատությունը։

Շատերին է հայտնի Պաստյորի ներդրումը ֆերմենտացիայի և ինֆեկցիոն հիվանդությունների հետ կապված պրոբլեմների լուծման գործում։ Վերջինս նաև փորձեր դրեց, որոնց նպատակն էր պարզել՝ կարո՞ղ են արդյոք մանր օրգանիզմներն ինքնաբերաբար առաջանալ։ Թերևս կարդացած լինեք, որ Պաստյորը ներկայացրել է այն փաստը, որ աղտոտումից պաշտպանված, մանրէազերծ ջրում չեն առաջանում նույնիսկ ամենափոքր մանրէները։ 1864–ին նա հայտարարեց. «Ինքնաբերաբար ծագման ուսմունքը երբեք ուշքի չի գա այս հասարակ փորձով հասցված մահացու հարվածից»։ Պաստյորի արած հայտարարությունը առ այսօր ճշմարիտ է։ Ոչ մի փորձագետի դեռ չի հաջողվել անկենդան մատերիայից կյանք ստանալ։

Այդ դեպքում ինչպե՞ս է ծագել կյանքը Երկրի վրա։ Այս հարցին պատասխանելու ժամանակակից ջանքերը ի հայտ եկան 1920–ականներին, երբ լույս տեսավ ռուս կենսաքիմիկոս Ալեքսանդր Իվանովիչ Օպարինի աշխատությունը։ Օպարինը, հետագայում նաև ուրիշ գիտնականներ, ներկայացրին երեք արարվածով դրամայի սցենար, որը, ինչպես պնդում էին, տեղի է ունեցել Երկրի «թատերաբեմի» վրա։ Առաջին արարվածում պատկերվեցին երկրի տարրերը կամ հումքը, որոնք վերածվեցին մոլեկուլների խմբավորումների։ Հաջորդ արարվածում մոլեկուլների խմբավորումներից թռիչք կատարվեց դեպի մեծամոլեկուլները։ Իսկ վերջին պատկերում միանգամից ներկայացվեց առաջին կենդանի բջիջը։ Բայց արդյո՞ք ամեն բան հենց այդպես էլ պատահել է։

Այս դրամայի համար որպես ելակետ վերցվեց այն ենթադրությունը, թե Երկրի նախնական մթնոլորտը բոլորովին էլ այնպիսին չի եղել, ինչպիսին որ այսօր է։ Տեսություններից մեկի համաձայն՝ նախկին մթնոլորտում ազատ թթվածինը գրեթե լիովին բացակայել է, իսկ ազոտը, ջրածինը և ածխածինը կազմել են ամոնիակ և մեթան։ Գաղափարը հետևյալն է. այս գազերից ու ջրի գոլորշուց բաղկացած մթնոլորտը ճեղքող էլեկտրական պարպման և ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների ազդեցության տակ առաջ են եկել բուսաշաքարը և ամինաթթուները։ Չմոռանանք, սակայն, որ վերջինս սոսկ տեսություն է։

Այս վարկածային դրաման տեսաբանում էր, որ մոլեկուլային նման բաղադրությունները ողողվել–թափվել են օվկիանոսների կամ ջրի այլ ամբարների մեջ։ Ժամանակի ընթացքում բուսաշաքարները, թթուները և այլ միացությունները խտացել են «նախասկզբնական ջրերում», որտեղ ամինաթթուները, օրինակ, իրար են միացել՝ առաջացնելով սպիտակուցներ։ Շարունակելով այս տեսաբանական հաջորդականությունը՝ նուկլեոտիդներ կոչված այլ բաղադրությունները, շղթա կազմելով, վերածվել են նուկլեինաթթվի. այդպիսի օրինակ է ԴՆԹ–ն։ Այս բոլորը, հավանորեն, հիմք է ծառայել մոլեկուլային դրամայի եզրափակիչ գործողության համար։

Վերջին գործողությունը, որն իհարկե անվավեր է, կարելի է կոչել «սիրո պատմություն»։ Սպիտակուցային մոլեկուլները և ԴՆԹ–ի մոլեկուլները պատահաբար հանդիպում են և գրկախառնվում։ Ապա բեմի վարագույրն իջեցնելու պահին լույս աշխարհ է գալիս առաջին կենդանի բջիջը։ Եթե այդ ներկայացման հանդիսատեսը լինեիք, անպայման կհարցնեիք. «Մի՞թե սա իրական կյանքի պատկերն է, գուցե հեքիա՞թ է։ Մի՞թե կյանքը Երկրի վրա այսպես է առաջացել»։

Կյանքի ծագումը լաբորատորիայո՞ւմ

1950–ականների սկզբներին գիտնականները որոշեցին փորձարկել Ա. Ի. Օպարինի տեսությունը։ Անվիճելի փաստ էր արդեն այն, որ կյանքն առաջանում է միայն գոյություն ունեցող կյանքից։ Այնուհանդերձ, գիտնականները ենթադրություններ էին անում, որ եթե Երկրի վրա հանգամանքներն անցյալում բոլորովին այլ են եղել, ապա անկենդան մատերիայից կարող էր աստիճանաբար կյանքն առաջանալ։ Հնարավո՞ր էր դա ներկայացնել։ Հարոլդ Յուրիի լաբորատորիայի աշխատակից գիտնական Ստենլի Միլլերը հերմետիկ անոթում, որի հատակում եռում էր (օվկիանոս ներկայացնող) ջուրը, խառնեց ջրածին, ամոնիակ, մեթան և ջրային գոլորշի (ենթադրելով, որ դրանցից է բաղկացած եղել Երկրի նախնական մթնոլորտը), ապա գոլորշու միջով սկսեց էլեկտրական պարպեր անցկացնել (կայծակի փոխարեն)։ Մեկ շաբաթ չանցած անոթում հայտնվեցին կարմրավուն կպչուն նյութի հետքեր, որոնք ուսումնասիրելով Միլլերը հայտնաբերեց, որ դրանք հարուստ են ամինաթթուներով, իսկ վերջիններս սպիտակուցների կառուցման հիմքն են։ Հավանաբար տեղյակ եք այս փորձից, քանի որ տարիներ շարունակ այդ մասին հիշատակվել է գիտական աշխատություններում և դպրոցական դասագրքերում՝ որպես բացատրություն, թե ինչպես է կյանքը ծագել Երկրի վրա։ Սակայն իրո՞ք դա այդպես է։

Միլլերի գիտափորձի նշանակությունն այսօր լուրջ կասկածների տակ է։ (Տե՛ս «Ճանաչված, բայց կասկածելի» վերնագիրը, էջ 36, 37)։ Այնուամենայնիվ, այս գիտափորձի թվացյալ հաջողությանն ականատես լինելով՝ որոշ գիտնականներ սկսեցին այլ փորձեր կատարել, որոնց ընթացքում հաջողվեց ստեղծել նուկլեինաթթուների (ԴՆԹ–ի կամ ՌՆԹ–ի) կազմի մեջ մտնող բաղադրամասեր։ Դա ոգևորեց այս ասպարեզի մասնագետներին (որոնց երբեմն կոչում են կյանքի ծագման հարցերով զբաղվող մասնագետներ), քանի որ թվում էր, թե իրականացրել են մոլեկուլի հետ կապված դրամայի առաջին գործողությունը։ Տպավորությունն այնպիսին էր, թե շուտով լաբորատորիաներում կվերարտադրվեն նաև հաջորդ երկու գործողություններում ներկայացված պրոցեսները։ Քիմիական գիտությունների մի պրոֆեսոր հետևյալ կարծիքին էր. «Նախնական կենդանի օրգանիզմի ծագման բացատրությունը դեռևս առջևում է՝ շնորհիվ էվոլյուցիայի ընթացքի»։ Գիտության բնագավառի մի թղթակից նկատեց. «Քննադատներին թվում էր, թե Մերի Շելլիի գրքի հերոս դոկտոր Ֆրանկենշտեյնի նման, գիտնականները իրենց լաբորատորիաներում կենդանի օրգանիզմներ են հորինելու ու դրանով մանրամասնորեն ներկայացնելու են կյանքի ծագման պրոցեսը»։ Կյանքի ինքնաբերական ծագման խորհուրդը թվում էր՝ արդեն լուծված է։ (Տե՛ս «Աջադարձ և ձախադարձ» վերնագիրը, էջ 38)։

Կարծիքները փոխվում են, հարցերը՝ մնում

Հետագա տարիների ընթացքում այդ լավատեսությունը հօդս ցնդեց։ Տասնամյակներ են անցնում, սակայն կյանքի առեղծվածն այդպես էլ մնում է չբացահայտված։ Իր գիտափորձերից քառասուն տարի անց պրոֆեսոր Միլլերը «Սայենթիֆիք ամերիքըն» պարբերաթերթին տված հարցազրույցի ժամանակ ասաց. «Պարզվեց, որ կյանքի ծագման հարցը շատ ավելի բարդ է, քան ես և մնացած մարդիկ պատկերացնում էինք»։ Փոխվում են նաև մյուս գիտնականների հայացքները։ 1969–ին կենսաբանության պրոֆեսոր Դեն Քենյոնի համագործակցությամբ լույս տեսավ «Կենսաքիմիական կանխորոշում» գիրքը («Biochemical Predestination»)։ Բայց ավելի ուշ նա եկավ այն եզրակացության, որ «առանց որևէ աջակցության մատերիայի և էներգիայի ինքնուրույն կերպով կենդանի օրգանիզմների փոխակերպվելը բացարձակապես անհնարին երևույթ է»։

Եվ իրոք, լաբորատոր հետազոտությունները հաստատում են Քենյոնի այն կարծիքը, որ «կյանքի քիմիական ծագման վերաբերյալ ժամանակակից տեսություններում գոյություն ունի արմատական մի թերություն»։ Երբ Միլլերը և այլոք սինթեզեցին ամինաթթուները, գիտնականները փորձեր ձեռնարկեցին սպիտակուցներ և ԴՆԹ ստանալու համար, առանց որոնց կյանքն անհնարին է Երկրի վրա։ Ինչի՞ հանգեցրին անհամար գիտափորձերը, որոնք անցկացնելու համար լաբորատորիաներում վերարտադրվում էին Երկրի վրա տիրող նախնական պայմանները։ Մի աշխատությունում ասվում է. «Ապշեցուցիչ կոնտրաստ գոյություն ունի ամինաթթուների սինթեզման մեջ ունեցած նշանակալի հաջողությունների և սպիտակուցն ու ԴՆԹ–ն սինթեզելու փորձերի մշտական խափանումների միջև» («The Mystery of Life’s Origin։ Reassessing Current Theories»)։ Սպիտակուցն ու ԴՆԹ–ն սինթեզելու ջանքերը «մշտապես ձախողվել են»։

Առեղծված է ոչ միայն այն, թե ինչպես են առաջացել սպիտակուցի և նուկլեինաթթվի (ԴՆԹ–ի կամ ՌՆԹ–ի) առաջին մոլեկուլները, այլև այն, թե ինչպես են նրանք համագործակցում։ «Միայն այդ երկու մոլեկուլների համագործակցության շնորհիվ է, որ Երկրի վրա այժմ գոյություն ունի կյանքը»,— ասվում է «Նոր բրիտանական հանրագիտարանում»։ Համայնագիտարանը նշում է նաև, որ այդ համագործակցության առաջացումը մնում է որպես «կյանքի ծագման հարցի վերաբերյալ ամենակարևոր և չլուծված խնդիրը»։ Եվ իրոք այդպես է։

Հավելված Ա–ում՝ «Ներդաշնակ աշխատանք կյանքի համար» (էջ 45–47), մեր օրգանիզմի բջիջներում սպիտակուցների և նուկլեինաթթուների միջև տեղի ունեցող զարմանալի փոխազդեցության մասին որոշ հիմնական փաստեր են ներկայացված։ Մեր մարմնի բջիջների համառոտ ուսումնասիրությունը հիացմունք է առաջացնում գիտնականների կատարած նվաճումների հանդեպ։ Նրանք իրենց հայտնագործություններով լուսաբանել են մի շարք արտակարգ բարդ պրոցեսներ, որոնք տեղի են ունենում մեր օրգանիզմում ամեն վայրկյան, և որոնց մասին մեզանից գրեթե ոչ մեկը չի մտածում։ Սակայն մեկ ուրիշ կողմից, այդ պրոցեսներն այնքան բարդ են և ճշգրիտ, որ մենք կրկին վերադառնում ենք միևնույն հարցին՝ ինչպե՞ս է այս ամենն առաջացել։

Թերևս տեղյակ եք, որ կյանքի ծագման հարցերով զբաղվող մասնագետները չեն դադարում նրա առաջացման մոդելներ ստեղծելուց։ Բայց և այնպես, նրանց նոր աշխատանքները բոլորովին էլ համոզիչ չեն։ (Տեսեք Հավելված Բ–ն՝ ««ՌՆԹ–ի՞ աշխարհից», թե՞ մեկ այլ աշխարհից», էջ 48)։ Գերմանիայի Մայնց քաղաքի կենսաքիմիայի ինստիտուտի գիտաշխատող Կլաուս Դոզեն հետևյալ կարծիքին է. «Ներկայումս այս հարցի վերաբերյալ հիմնական տեսությունների և գիտափորձերի շուրջ տարվող բոլոր վիճաբանությունները կամ կանգնեցնում են փակուղու առաջ կամ էլ ավարտվում են դրանց սխալ լինելու խոստովանությամբ»։

Լուծումներ չգտնվեցին նույնիսկ կյանքի ծագման հարցի վերաբերյալ 1996 թ. կազմակերպված Միջազգային համագումարում։ Ինչպես հաղորդեց «Սայնս» ամսագիրը, համագումարում հավաքված շուրջ երեք հարյուր գիտնականներ «պայքարում էին [ԴՆԹ և ՌՆԹ] մոլեկուլների ծագման առեղծվածի դեմ և փորձում գտնել պատասխանը, թե ինչպես են դրանք բարեշրջվել՝ դառնալով ինքնավերարտադրման ընդունակ բջիջներ»։

Բջիջների ներսում մոլեկուլների հետ տեղի ունեցող պրոցեսները ուսումնասիրելու և բացատրելու համար հարկավոր է առնվազն մտավոր ունակություններ, ինչպես նաև մասնագիտական կրթություն ունենալ։ Տրամաբանակա՞ն է այդ դեպքում մտածել, որ «նախասկզբնական ջրերում» այդ անցումային բարդ էտապները տեղի են ունեցել ուղղակիորեն, ինքնաբերաբար և դիպվածով։ Թե՞ կա մեկ ուրիշ բացատրություն։

Ինչո՞ւ են դրանք հանելուկներ

Այսօր մարդը կարող է խորհրդածել մոտ հիսուն տարվա պատմություն ունեցող ենթադրությունների և հազարավոր փորձերի շուրջ, որոնցով ձգտել են ապացուցել, որ կյանքն առաջացել է ինքն իրեն։ Բայց այդ դեպքում դժվար է չհամաձայնվել Նոբելյան մրցանակի դափնեկիր Ֆրենսիս Քրիքի հետ։ Խոսելով կյանքի ծագման վերաբերյալ տեսությունների մասին՝ Քրիքը նկատում է, որ այդ հարցում «չափազանց շատ ենթադրություններ գոյություն ունեն և չափազանց քիչ փաստեր»։ Ուստի հասկանալի է, թե փաստերը քննող որոշ գիտնականներ ինչո՛ւ են եզրակացնում, որ եթե կյանքը չափից ավելի բարդ է անգամ հատուկ սարքավորված լաբորատորիայում սկիզբ առնելու համար, ապա առավել ևս բարդ է չղեկավարվող տարածության մեջ ծագելու համար։

Եթե ժամանակակից գիտությունն ի վիճակի չէ ապացուցելու կյանքի ինքնածագման հնարավոր լինելը, ինչո՞ւ են որոշ գիտնականներ շարունակում կառչած մնալ նման տեսություններին։ Տասնամյակներ առաջ պրոֆեսոր Ջոն Բեռնալը այս հարցին մասամբ պատասխանեց «Կյաքնի ծագումը» («The Origin of Life») գրքում։ Նա գրեց. «[Կյանքի ինքնաբերաբար ծագման] խնդրի հանդեպ գիտական մեթոդների պահանջները ներկայացնելով՝ կարելի է համոզիչ կերպով ցույց տալ, թե ինչո՛ւ կյանքը չէր կարող պատահականորեն ծագած լինել. անհավանականությունը խիստ մեծ է, և կյանքի պատահական ծագման հավանականությունը խիստ կասկածելի է»։ Ապա ավելացրեց. «Ի հիասթափություն այս տեսակետը պաշտպանողների՝ կյանքը Երկրի վրա գոյություն ունի տեսակների և գործունեությունների իր ողջ բազմազանությամբ, և կյանքի ծագումը բացատրելու համար անհրաժեշտ է լինում աղճատել ապացույցները»։ Այդ ժամանակից ի վեր իրավիճակը դեպի լավը չի փոխվել։

Այլ կերպ ասած, այդ պատճառաբանությունները կարելի է ձևակերպել հետևյալ կերպ. «Գիտականորեն ճիշտ է այն պնդումը, որ կյանքը չէր կարող ինքն իրեն առաջացած լինել։ Բայց կյանքի ինքնաբերական ծագումը միակ հնարավորությունն է, որը մենք հաշվի ենք առնում։ Ուրեմն, հարկավոր է այնպես աղավաղել փաստերը, որպեսզի դրանք պաշտպանեն կյանքի ինքնաբերական ծագման հիպոթեզը»։ Ձեզ բավարարո՞ւմ է նման տրամաբանությունը։ Չե՞ք կարծում, որ նման դատողությունները պաշտպանելու համար հարկավոր կլինի չափից ավել աղավաղել փաստերը։

Սակայն որոշ փորձառու և հարգված գիտնականներ կյանքի ծագման մասին ներկայումս գերակշռող պատկերացման հետ հարմարվելու համար փաստերն աղավաղելու անհրաժեշտությունը չեն տեսնում։ Նրանք տրամաբանական եզրակացություններ են անում եղած փաստերի հիման վրա։ Որո՞նք են այդ փաստերը, և ի՞նչ եզրակացությունների են բերում դրանք։

Ինֆորմացիա և բանականություն

Լեհաստանի Գիտությունների ակադեմիայի ծառաբանության ինստիտուտի նշանավոր ծագումնաբան Մաչեյ Գիերտիխը վավերագրական մի կինոնկարում իր հետ անցկացված հարցազրույցի ժամանակ ասաց. «Մեզ հայտնի է, թե որքան շատ տեղեկություններ են պարունակում գեները։ Գիտությունը չի կարողանում բացատրել, թե ինչպես կարող էին այդ տեղեկություններն առաջանալ ինքնաբերաբար։ Դրա համար բանականություն է պահանջվում. ինֆորմացիան չի կարող պատահականորեն առաջանալ։ Այբուբենի տառերը պարզապես շարելով՝ բառեր չենք ստանում»։ «Օրինակ՝ բջջի մեջ,— ավելացրեց Գիերտիխը,— հենց ԴՆԹ–ի, ՌՆԹ–ի բաղադրության սպիտակուցային բաժանման համակարգը սկզբից ևեթ պետք է որ կատարյալ եղած լիներ։ Հակառակ դեպքում՝ կենդանի օրգանիզմները գոյություն չէին ունենա։ Միակ տրամաբանական բացատրությունն այն է, որ այս տեղեկության հսկայական տարափը բխել է բանական աղբյուրից»։

Որքան ավելին ենք իմանում կյանքի հրաշքների մասին, այնքան ավելի տրամաբանական ենք համարում եզրակացությունը. կյանքի ծագումը բանական աղբյուր է պահանջում։ Ո՞րն է այդ աղբյուրը։

Եթե հիշում եք, սկզբում արդեն խոսել ենք այն մասին, որ միլիոնավոր կրթված անհատներ հանգել են այն եզրակացության, որ կյանքը Երկրի վրա պետք է որ ստեղծված լինի բարձրագույն բանականության, կոնստրուկտորի կողմից։ Հարցն անկողմնակալ քննելուց հետո նրանք ընդունել են, որ նույնիսկ մեր գիտական դարաշրջանում խելամիտ է համաձայնվել սաղմոսերգուի հետ, որը դարեր առաջ Աստվածաշնչում ասել է Աստծո մասին. «Կեանքի աղբիւրը քեզ մօտ է» (Սաղմոս 36։9)։

Անկախ նրանից՝ եկել եք որևէ վերջնական եզրակացության, թե ոչ, եկեք միասին նկատի առնենք որոշ զարմանալի փաստեր, որոնք անմիջական կապ ունեն յուրաքանչյուրիս հետ։ Նման քննարկումը իրոք համոզիչ է և զգալի չափով լույս կսփռի մեր կյանքին վերաբերող հարցի վրա։

[30–րդ էջի վրայի շրջանակը]

Որքա՞ն է պատահականության հնարավորությունը

«Պատահականությունը, և միմիայն պատահականությունն է եղել ամենի սկզբնապատճառը՝ սկսած նախասկզբնական ջրերից մինչև մարդը»,— խոսելով կյանքի ծագման հարցի շուրջ՝ հայտարարեց Նոբելյան մրցանակի դափնեկիր Քրիստիան դե Դյուվը։ Բայց որքանո՞վ է խելամիտ այս բացատրությունը։

Ի՞նչ է պատահականությունը։ Ոմանք դա նույնացնում են մաթեմատիկական հավանականության տեսության հետ, ինչպես օրինակ՝ պատահականությունը մետաղադրամ նետելիս։ Սակայն կյանքի ծագման վերաբերյալ գիտնականների գործածած «պատահականությունը» բոլորովին այլ միտք է պարունակում։ Այս անորոշ «պատահականություն» բառը փոխարինում է ավելի որոշակի «պատճառ» բառին, հատկապես այն դեպքում, երբ պատճառն անհայտ է։

«Անձնավորելով «պատահականությունն», այնպես, կարծես թե խոսում ենք հարուցիչի մասին,— նշում է կենսաֆիզիկոս Դոնալդ Մակքեյը,— դա նույնն է, եթե գիտական գաղափարից ոչ օրինաչափորեն անցնենք կիսով չափ կրոնական դիցաբանական հասկացության։ Միևնույն կարծիքն է հայտնում Ռոբերտ Սպրաուլը. «Անհայտ պատճառը երկար ժամանակ «պատահականություն» կոչելով՝ մարդիկ սկսում են մոռանալ, որ փոխարինում է տեղի ունեցել.... «Պատահականությունը անհայտ պատճառն է» ենթադրությունը շատերի համար «պատահականությունը հավասար է պատճառի» նշանակությունն է ստացել։

«Պատահականությունը հավասար է պատճառի» այս պատճառաբանումից օգտվեց Նոբելյան մրցանակի դափնեկիր Ժակ Մոնոն։ «Զուտ պատահականությունը՝ ոչնչով չպայմանավորված և կույր, հանդիսանում է էվոլյուցիայի ապշեցուցիչ կառուցվածքի նախահիմքը»,— գրեց նա։ «Մարդը, համենայն դեպս, գիտի, որ մենակ է տիեզերքի անսահմանության մեջ, որտեղից նա առաջ է եկել շնորհիվ պատահականության»։ Նկատե՛ք, Մոնոն նշում է՝ «շնորհիվ պատահականության»։ Մոնոյի բռնած դիրքը նույնն է, ինչ որ շատ ուրիշներինը. նա բարձրացնում է պատահականությունը՝ դնելով այն կյանքի ծագման պատճառի տեղը։ Պատահականությունն առաջարկվում է ընդունել որպես միջոց, որի շնորհիվ Երկրի վրա ծագել է կյանքը։

Բառարաններում «պատահականությունը» սահմանվում է որպես «անբացատրելի դեպքերի ենթադրվող անդեմ, աննպատակ, որոշիչ ազդակ»։ Այսպիսով՝ երբ ասում են, որ կյանքը պատահականության արդյունք է, նկատի են ունենում, որ այն առաջ է եկել անհայտ պատճառով։ Չի՞ ստացվում արդյոք, որ ոմանք արտասանելով «Պատահականություն» բառը մեծատառով, դրանով, ըստ էության, Ստեղծիչին են մատնանշում։

[36–րդ էջի վրայի շրջանակը]

Ճանաչված, բայց կասկածելի

Ստենլի Միլլերի 1953–ին կատարած գիտափորձը հաճախ է հիշատակվում որպես անցյալում կյանքի ինքնաբերական ծագման հնարավոր լինելու փաստ։ Սակայն նրա բացատրությունը հիմնված է այն վարկածի վրա, թե երկրագնդի նախնական մթնոլորտն ունեցել է «վերականգնող» բնույթ։ Դա նշանակում է, որ վերջինս ազատ (առանց քիմիական միացության) թթվածնի միայն չնչին քանակ է պարունակել։ Ինչո՞ւ։

Մի աշխատության մեջ նշվում է, որ ազատ թթվածնի մեծ քանակի առկայության դեպքում «ամինաթթուներ չէին կարող առաջանալ, իսկ պատահականորեն առաջանալու դեպքում էլ շատ արագ կքայքայվեին» («The Mystery of Life’s Origin։ Reassessing Current Theories»)։a Որքանո՞վ էր ծանրակշիռ նախնական մթնոլորտի վերաբերյալ Միլլերի առաջարկած կանխավարկածը։

Իր գիտափորձից երկու տարի անց հրատարակված հանրահայտ մի հոդվածում Միլլերը գրեց. «Այս գաղափարներն, իհարկե, զուտ ենթադրություններ են, քանի որ տեղյակ չենք, թե Երկրի ձևավորման ժամանակ նրա մթնոլորտն արդյոք վերականգնվո՞ղ է եղել.... Ոչ մի ուղղակի փաստ դեռևս չի հայտնաբերվել» («Journal of the American Chemical Society», մայիս 12, 1955)։

Գտնվե՞լ է գոնե որևէ ապացույց։ Այդ դեպքից մոտ քսանհինգ տարի անց գիտական հրապարակախոս Ռոբերտ Քոուենը գրեց. «Գիտնականները կրկին վերանայում են իրենց ենթադրությունները.... Հազիվ թե ջրածնով հարուստ և վերականգնվող մթնոլորտի գաղափարին թիկունք կանգնող որևէ ապացույց է երևան եկել, և դեռ ավելին, որոշ փաստեր էլ այդ գաղափարին հակառակ են խոսում»։ («Technology Review», ապրիլ, 1981)։

Իսկ դրանից հետո եղա՞ն ապացույցներ։ 1991–ին Ջոն Հորգենը «Սայենթիֆիք ամերիքըն»–ում գրեց. «Անցած տասնամյակների ընթացքում մթնոլորտի վերաբերյալ Գ. Յուրիի և Ս. Միլլերի ենթադրությունների հանդեպ կասկածներն աճել են։ Լաբորատոր փորձերը և համակարգիչների օգնությամբ նախկին մթնոլորտի վերականգնումները.... ցույց են տվել, որ Արեգակի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթները, որոնցից այսօր Երկիրը պաշտպանվում է օզոնային շերտի շնորհիվ, ոչնչացրած կլինեին մթնոլորտի՝ ջրածին պարունակող մոլեկուլները.... Այսպիսի մթնոլորտը [ածխաթթու գազ և ազոտ] բարենպաստ չէր լինի ամինաթթուների սինթեզի համար»։

Այդ դեպքում ինչո՞ւ են շատերը դեռևս գտնում, որ երկրագնդի սկզբնական մթնոլորտը եղել է վերականգնվող՝ թթվածնի չնչին բաղադրությամբ։ «Մոլեկուլյար էվոլյուցիան և կյանքի ծագումը» («Molecular Evolution and the Origin of Life») աշխատության մեջ Սիդնեյ Ֆոքսը և Կլաուս Դոզեն պատասխանում են, որ մթնոլորտում պետք է թերի լիներ թթվածինը նախ և առաջ այն պատճառով, որ, «ինչպես ցույց են տալիս լաբորատոր փորձերը, թթվածինը խիստ կխանգարեր.... քիմիական էվոլյուցիային», և երկրորդ՝ այնպիսի բաղադրությունները, ինչպիսիք են ամինաթթուները, «թթվածնի առկայությամբ չէին պահպանվի երկրաբանական ժամանակաշրջանների ընթացքում»։

Մի՞թե սա փակ շրջան չէ։ Ասվում է, որ սկզբնական մթնոլորտը վերականգնվող է եղել, քանի որ կյանքի ինքնաբերական ծագումն այլ կերպ տեղի չէր կարող ունենալ։ Սակայն հավաստի տվյալներ, որ այդ մթնոլորտը վերականգնվող բնույթ է ունեցել, իրականում չկան։

Նաև մեկ այլ կարևոր մանրամասնություն. եթե գիտափորձի ժամանակ գազերի խառնուրդը ներկայացնում է մթնոլորտը, էլեկտրական պարպումը կայծակի, իսկ եռացող ջուրը՝ ծովի դերն է կատարում, ապա ի՞նչ կամ ո՞ւմ է ներկայացնում գիտափորձը կատարող գիտնականը։

[Ծանոթագրություններ]

[38–րդ էջի վրայի շրջանակը]

Աջադարձ և ձախադարձ

Ամինաթթուների հարյուր հայտնի տեսակներից միայն քսանն են մտնում սպիտակուցների կազմի մեջ, որոնցից ոչ մեկն էլ աջադարձ չէ։ Գիտնականները, լաբորատորիաներում ստեղծելով այնպիսի պայմաններ, որոնք, իրենց կարծիքով, համապատասխանում են նախասկզբնական ջրերում տիրող պայմաններին, ստանում են հավասար քանակությամբ ձախադարձ և աջադարձ մոլեկուլներից կազմված ամինաթթուներ։ «50–50 բաշխումը,— հայտնում է «Նյու Յորք Թայմզը»,— կյանքի համար բնորոշ չէ, որովհետև այն կախված է միայն ձախադարձ ամինաթթուներից»։ Իսկ թե ինչո՛ւ են կենդանի օրգանիզմների բաղադրության մեջ մտնում ձախադարձ ամինաթթուներ, դա «մեծ առեղծված է»։ Նույնիսկ երկնաքարերում հայտնաբերված ամինաթթուների մեջ «գերակշռել են ձախադարձ ձևերը»։ Կյանքի ծագման վերաբերյալ խնդիրների ուսումնասիրությամբ զբաղվող դոկտոր Ջեֆրի Բեյդեն այն կարծիքին է, որ «կենսաբանական ամինաթթուների ձախադարձ կամ աջադարձ լինելը պետք է որ պայմանավորված լինի երկրագնդից դուրս ինչ–​որ ազդեցությամբ»։

[41–րդ էջի վրայի շրջանակը]

«Նպատակասլաց, իմաստալից գործողություն»

Բրիտանացի աստղագետ Ֆրեդ Հոյլը տասնյակ տարիներ շարունակ ուսումնասիրեց Տիեզերքը և նույնիսկ պաշտպանեց այն գաղափարը, որ կյանքը Երկրի վրա առաջ է եկել արտաքին Տիեզերքից։ Կալիֆոռնիայի Տեխնոլոգիական ինստիտուտում կարդացած դասախոսության ժամանակ նա քննության ենթարկեց սպիտակուցներում ամինաթթուների հաջորդականության կարգը։

«Կենսաբանության ամենամեծ խնդիրը,— ասաց Հոյլը,— այն փաստը չէ, որ սպիտակուցը բաղկացած է միմյանց հետ որոշակի հերթականությամբ կապված ամինաթթուների շղթայից, այլ այն է, որ ամինաթթուների պարզ կարգն այդ շղթային օժտում է հիանալի հատկություններով.... Եթե ամինաթթուները միանային պատահականորեն, ապա արդյունքում կստացվեին հսկայական թվով անպետք միացություններ, որոնք բոլորովին անօգտակար են կենդանի բջջի համար։ Եթե հաշվի առնենք, որ սովորական ֆերմենտի շղթայում կարող է լինել 200 հանգույց, և որ յուրաքանչյուր հանգույցի համար գոյություն ունի միանալու 20 հնարավորություն, ապա հեշտությամբ կտեսնենք, թե որքան մեծ է հնարավոր ոչ պետքական միացությունների թիվը, շատ ավելի մեծ, քան ատոմների քանակը ամենամեծ աստղադիտակի օգնությամբ երևացող գալակտիկաներում։ Սա վերաբերում է միայն մեկ ֆերմենտին. իսկ գոյություն ունեն 2 000–ից ավելի ֆերմենտներ, որոնցից յուրաքանչյուրը կատարում է իր ֆունկցիան։ Եվ այսպես, ինչպե՞ս է ստացվել այս ամենը»։

«Բնության կույր ուժերի ներքո՝ կյանքի ծագման անսահմանորեն փոքր հավանականությունն ընդունելու փոխարեն, թվում է, թե ավելի լավ է ենթադրել, որ կյանքի ծագումը նպատակասլաց, իմաստալից գործողության արդյունք է»։

[Նկար 33–րդ էջի վրա]

Շատ գիտնականներ այսօր ընդունում են, որ կյանքի համար անհրաժեշտ բարդ մոլեկուլները չէին կարող ինչ–​որ նախասկզբնական ջրերում ինքնաբերաբար առաջանալ

[Նկար 35–րդ էջի վրա]

«[Փոքրագույն բակտերիան] շատ ավելի նման է մարդուն, քան Ստենլի Միլլերի քիմիկատների խառնուրդները, քանի որ բակտերիան արդեն ունի կենսաքիմիական համակարգի հատկությունները։ Հետևաբար ավելի հեշտ է, որ բակտերիան դառնա մարդ, քան ամինաթթուների խառնուրդից առաջանա բակտերիա» (կենսաբանության պրոֆեսոր Լին Մարգուլիս)։

[Նկար 40–րդ էջի վրա]

«Այս փորձերը... ոչ կենսաբանական սինթեզին վերագրում են այն, ինչն իրականում հորինել և ստեղծել է մեծապես կրթված և կենսագետ մարդը՝ փորձելով պաշտպանել գաղափարները, որոնց անմնացորդ նվիրված է» («Կենդանի համակարգերի ծագումը և զարգացումը» — «Origin and Development of Living Systems»)։

[Նկար 42–րդ էջի վրա]

Բավական է թռուցիկ հայացք նետել յուրաքանչյուր մարմնի բջջում կատարվող խրթին ֆունկցիաների և այս բարդ աշխարհի վրա, անմիջապես հարց է առաջանում՝ ինչպե՞ս է ստեղծվել այս ամենը

• Ռիբոսոմներ

Սպիտակուցների կենսասինթեզի վայրը

• Կորիզ

Բջջի ղեկավարման կենտրոնը

• Բջջաթաղանթ

Հսկում է այն ամենը, ինչը մտնում է բջիջ և դուրս գալիս այնտեղից

• Միտոքոնդրիումներ

Բջջին էներգիա մատակարարող մոլեկուլների արտադրման կենտրոն

• Քրոմոսոմներ

Պարունակում են ԴՆԹ՝ գենետիկական գլխավոր սխեման

• Կորիզակ

Ռիբոսոմների ձևավորման վայրը

[Նկար 44–րդ էջի վրա]

Պրոֆեսոր Մայքլ Բիհին հայտնում է. «Այն անհատը, որն իրեն պարտավորված չի զգում սահմանափակելու իր հետազոտությունները միայն ոչ բանական պատճառներով, գալիս է այն անխուսափելի եզրակացությանը, որ բազմաթիվ կենսաքիմիական համակարգեր կառուցված են։ Դրանք ոչ թե կառուցվել են բնության օրենքների կողմից, ոչ թե՝ պատահականությամբ կամ անհրաժեշտությամբ, այլ եղել են ծրագրված.... Կյանքը Երկրի վրա՝ իր հիմնական մակարդակով, իր ամենակենսական բաղադրամասերով, բանական գործունեության արդյունքն է»։