eletkel.gif (3901 bytes)


A XIX. század előtt sokan úgy vélték, hogy az élet egyszerűbb formái, különösen a baktériumok, férgek, rovarok, moszatok, megfelelő körülmények között ma is keletkezhetnek élettelen anyagból. Az élővilág sejtes felépítésének felfedezése után azonban kiderült, hogy új sejt csak egy korábbi sejt osztódásával alakulhat ki: minden sejt sejtből jön létre. Az életnek élettelenből való keletkezésére vonatkozó naiv nézetekre a végső csapást a nagy francia biológus, Louis Pasteur mérte, aki a XIX. század második felében egyértelműen bebizonyította, hogy az élet csíráinak elpusztítása (sterilizálás) után, az újabb fertőzés lehetőségétől elzárva, semmiféle élettelen anyagból sem keletkezhet élet.

mikr_hi.jpg (4314 bytes)

Ha ez igaz - s a kísérletek egész sora ezt igazolta a földi élet eredetére a következő alternatív válaszok adhatók:
a) Az élet mindig megvolt a Földön.

b) Az élet más égitestről került ide.

c) Az élet természetfeletti erők közreműködésével keletkezett (teremtés).

d) Az élet a mai állapotoktól jelentősen eltérő körülmények között, fokozatosan alakult ki a Földön. (Pasteur állításai rövid időre és a mai körülményekre vonatkoznak.)

Az első lehetőséget ma már senki sem veszi komolyan. Izotópos kormeghatározások alapján tudjuk, hogy Földünk kora kb. 4,6 milliárd év, s mintegy 4 milliárd éve van szilárd kéreg és cseppfolyós víz bolygónkon. A második lehetőség - az életnek más égitestről való származtatása (pánspermiaelmélet) - már nem cáfolható ilyen egyszerűen. Az elképzelés szerint ellenálló spórák meteoritokkal vagy lebegve érhették el a Földet. Mindez azonban roppant valószínűtlen, mivel környezetünkben nem ismerünk egyetlen élőlényekkel benépesített égitestet sem. Nem lehetetlen azonban, hogy valahol a világegyetemben ilyen van, sőt hozzánk hasonló technikai civilizációval is rendelkezik. Az egyébként igen jónevű molekuláris biológus, Crick és Orgel 1973-ban közzétett cikkükben, ezen az alapon úgy vélik, hogy a Földre az élet csírája valamilyen komplett genetikai információ (DNS) formájában, értelmes lények által irányítottan került. Ilyen és ehhez hasonló elképzelések különösen a sci-fit kedvelő olvasónak szimpatikusak. Tudományosan bizonyítani vagy cáfolni ezeket nem lehet. Csupán egyet tehetünk. Tüzetesen megvizsgálhatjuk, hogy szükség van-e ilyen elméletre. Ismerünk-e megfelelőbb feltételeket más égitesteken Földünkénél az élet keletkezésére, másrészről lehetetlen-e, hogy az élet itt, a Földön jött létre. E problémával foglalkozó kutatók többsége ma úgy véli, hogy pánspermiaelmélet nélkül is meg tudjuk magyarázni a földi élet kialakulását.
A harmadik alternatíva az élet teremtése természetfölötti erők által. Ez a lehetőség tudományos módszerekkel nem vizsgálható. Napjainkban azonban egyre inkább a megismert természettörvények veszik át a korábban természetfelettinek vélt funkciókat. A XVIII. században még azt tartották, hogy annyi faj van, ahányat Isten megteremtett. Ma már az ember is teremt új fajokat, s az evolúció ténye általánosan elismert. Az élet keletkezésének tudományos elmélete még nem problémamentes ugyan, de nem látunk semmi elvileg leküzdhetetlen akadályt, ami miatt a materialista megközelítés reménytelennek látszana.
Végül maradt tehát a negyedik válasz. Az élet itt a Földön jött létre, s e folyamat megértéséhez nincs szükség természetfeletti erőkre. Pasteur cáfolata csak a mai állapotra vonatkozik. Hosszú évmilliók alatt a maitól teljesen eltérő környezetben kialakulhatott az élet a Földön.
Erre a következtetésre először 1924-ben a szovjet I. Oparin, majd tőle függetlenül 1929-ben a brit J. B. S, Haldane jutott. Mindketten megállapították, hogy az élőlények legtöbb szerves vegyülete oxigén jelenlétében nem stabil, hogy az élet keletkezése feltehetően oxigénmentes körülmények között történt. Ha viszont nem volt oxigén a légkörben, ez nemcsak a kémiai, hanem a fizikai állapotot is a maitól jelentősen különbözővé tette. A mai oxigénes légkör felső határán ugyanis a kétatomos oxigénmolekulákból ózon keletkezik, mely a 300 mikronnál rövidebb hullámhosszú ultraibolya sugarakat elnyeli. Oxigénmentes légkörben viszont ez a sugárzás akadálytalanul érte a Föld felszínét, sőt a vízbe is kb. 10 méterig hatolt. Ezáltal energiaigényes kémiai reakciók is végbemehettek.
Oparin és Haldane állítását nem sok figyelemre méltatták. Egy negyedszázadon keresztül alig foglalkoztak ilyen problémákkal, míg 1952-ben a Chicagói Egyetem egyik professzora, H. C. Urey könyvet nem írt az Égitestek (The Planets) címmel. Szerinte a Föld ősi légköre lényegében oxigénmentes volt, s jórészt hidrogénből, metánból, ammóniából és vízgőzből állhatott. E gázkeverékből a légköri villámlások hatására egyszerű, szerves vegyületek szintetizálódhattak. Urey egyik tanítványa, S. L. Miller megkísérelte utánozni ezt a folyamatot. Egy lombikban vizet forralt, s ennek gőzét egy nagyobb, ötliteres palackba vezette, melybe elektródákat forrasztott be, s ezek között gyakori elektromos kisüléseket létesített. A palackból egy hűtőn keresztül vezette vissza a gázt a vizet tartalmazó lombikba. Az egész rendszerből a levegőt a feltételezett ősi légkörnek megfelelő gázkeverékkel (HQ, CH4, NH3) szorította ki. A víz forralásából fejlődő vízgőz a gázpalackba jutott, ahol a kisülések hatására a gázeleggyel reakcióba lépett, s a termékek a hűtőben lecsapódó vízgőzzel ismét a vizes lombikba kerültek vissza. A kísérletet két hétig folytatta, majd a termékeket megelemezte.

Az eredmény meglepő volt. A metánként (CH4) bevitt szén 15 százaléka különféle oldott, szerves anyagokká alakult át, s további jelentős része elemezhetetlen kátrányként vált ki az edény falán. A keletkezett vegyületek zöme hangyasav és más szerves savak, köztük aminosavak voltak. Létrehozhatók tehát a fehérjék építőkövei!

Miller kísérletét 1953-ban közölte le az amerikai természettudományos folyóirat, a Science hasábjain, s a cikknek csaknem akkora hatása volt, mint az angol Nature-ben ugyanekkor publikált, híres DNS-modellnek, a kettős spirálnak (Watson és Crick cikke). Egy új kísérletes tudomány alakult ki a biológia és a szerves kémia határán, mely célul tűzte ki a legnagyobb biológiai kérdőjel, az élet keletkezésének megfejtését.

kiserlet.jpg (10810 bytes)
125 évvel Miller kísérlete előtt dőlt meg az ún. "életerő" (vis vitalis) elmélet, melynek hívei úgy vélték, hogy az életre jellemző szerves vegyületek csak az élőben keletkezhetnek. Wöhler 1828-ban szervetlen anyagokból egy egyszerű szerves vegyületet, a karbamidot szintetizálta. Miller kísérletével most már az is bizonyítást nyert, hogy szerves vegyületek (így pl. aminosavak is) a Föld ősi állapotában maguktól is kialakulhattak. A legelső lépés az élet kialakításában ezzel már tudományos igazolást nyert.

Részlet Vida Gábor: Az élet keletkezése című könyvéből.

Főoldal