Tutkija kertoi elämän synnyn ongelmista

Helsingin yliopiston tutkija, tähtitieteilijä Marianna Ridderstad kertoi tuoreessa artikkelissaan ("Elämän synty avaruudessa on edelleen arvoitus", Tieteessä tapahtuu 1/2012) elämän syntyyn liittyvistä ongelmista. Tämä ei ole kovin yleistä, kun elämän syntyä käsitellään kehitysopillisessa viitekehyksessä. Yleensä elämän synty esitetään suurena evoluutiokertomuksena siitä, kuinka kaikki on mahdollisesti tapahtunut eikä elämän  spontaaniin syntyyn liittyviä ongelmia mainita.

Ensimmäisenä Ridderstad mainitsi molekyylien "kätisyysongelman": 

"... alkuMaan olosuhteita vastaavissa laboratoriokokeissa syntyneissä aminohapoissa on suuri ongelma: molekyylien molempia kätisyyksiä esiintyy lähes yhtä paljon. Maaelämä sen sijaan on " vasenkätistä". Ratkaisuksi on tarjottu mm. tähtienvälisen säteilyn tai jonkin väliaineen aiheuttaman polarisaation luomaa valintaefektiä, mutta asia on edelleen ratkaisematon. Ongelma on kuitenkin keskeinen, sillä eri kätisyyksille pohjautuvat elämät ovat myrkkyä toisilleen."

Elämälle keskeisten molekyylien optiivinen aktiivisuus eli "kätisyys" on elämän spontaanin synnyn kannalta vakava ongelma. Kuten Ridderstad kertoo, syntyy kemiallisissa reaktioissa käytännössä aina sama määrä oikea- ja vasenkätisiä enantiomeerejä eli ns. raseeminen seos, joka on elämälle kelvoton ellei suorastaan myrkyllinen molekyyliyhdistelmä.

Molekyylien "kätisyysongelma" ei ole mikään ihan tuore asia elämän syntyä selvittäville tutkijoille. Molekyylien kätisyyden havaitsi ensimmäisenä v. 1847 Louis Pasteur nuorena tutkijana ja hän ymmärsi välittömästi tehneensä merkittävän tieteellisen löydön. Pasteur oli niin järkyttynyt, että hän ryntäsi laboratoriosta ja kohdatessaan erään kemian assistentin aulassa syleili tätä huudahtaen: "Olen juuri tehnyt suuren keksinnön... olen niin onnellinen, että tärisen kauttaaltani enkä pysty edes vilkaisemaan polarimetriin!" Pasteurin löytö herätti myös vanhemman tutkijan Jean Baptiste Biot'n mielenkiinnon ja hän pyysi Pasteuria toistamaan kokeensa hänen silmiensä edessä. Kun kokeet suoritettiin ja ne vahvistivat Pasteurin havainnon, Biot lausui: "Rakas poikani, olen rakastanut tiedettä niin syvästi, että tämä liikuttaa sydäntäni!"

Pasteur päättelikin että elämän synnyn arvoituksesta saataisiin lisää tietoa tutkimalla molekyylien optiivista aktiviteettia: "Tämä tärkeä kriteerio (opt. akt.) merkitsee ehkäpä ainoata jyrkkää eroa kuolleen ja elävän luonnon kemian välillä."

Pasteur muotoili johtopäätöksensä varsin taidokkaasti, jopa runollisesti: "Elämää hallitsevat asymmetriset voimat. Voin jopa kuvitella, että kaikki elävät olennot ovat alkuperältään, rakenteeltaan, ulkoisilta muodoiltaan kosmisen asymmetrian tuloksia."

Pasteur yritti kovasti ratkaista molekyylien optiivisen aktiivisuuden eli asymmetrian ongelmaa. Hän käytti voimakkaita magneetteja saadaksen aikaan asymmetrisiä molekyylejä. Hän rakensi myös kellolaitteita, joiden vaikutuksesta aurinko näytti kulkevan lännestä itään (eli luonnollista suuntaa vastaan) ja hän toivoi sen vaikuttavan kasveihin niin, että ne alkaisivat tuottaa erikätisiä molekyylejä kuin normaalisti.

Pasteur joutui luopumaan kokeiluistaan tuloksettomina, mutta koska ongelma on yhä yli 150 vuotta myöhemmin ratkaisematta, voimme päätellä että Pasteur ei kamppaillut ihan helpon ongelman parissa. Pasteurin kunniaksi on luettava se, että hän yritti kokeellisesti löytää ratkaisun. Monet nykyajan kehitysopilliset "tutkimukset" ovat lähinnä kirjoituspöydän ääressä aikaansaatuja ajatusrakennelmia.

Tutkimusten perusteella tiedämme, että kemia ja fysiikka ei selitä molekyylien optiivista aktiivisuutta. Eliöissä näitä asymmetrisiä molekyylejä syntetisoivat erityiset molekyylikoneet, joten tämä havainto edelleen vahvistaa kemiaan ja fysiikkaan perustuvat kokeelliset havainnot. Molekyylien asymmetria voidaan selittää loogisesti vain suunnittelulla, mutta naturalismiin sidottu tiedekäsityksemme ei salli tällaista johtopäätöstä, joten kehitysoppiin uskovat jatkavat ongelman selvittelyä luultavasti ainakin toiset 150 vuotta.

Ridderstad jatkaa:
"Elämä on (molekulaarinen) koodi, joka sisältää yksilön elämän toimintoihin ja uuden yksilön syntymiseen tarvittavan informaation... Yleensä ajatellaan, että darwinistiseen evoluutioon kykenevät, melko monimutkaista informaatiota sisältävät, kopioituvat molekyylit olisivat maaelämän varhaisin alkumuoto, mutta yritykset luoda tällaista elämää laboratoriossa ovat ainakin toistaiseksi epäonnistuneet."

Ridderstad kertoo, että yksilön elämän toimintoihin uuden yksilön syntymiseen tarvitaan informaatiota. Havaintomme luonnosta osoittavat, että kaikki tunnetut elämän muodot perustuvat informaatioon eikä ole mitään näyttöä siitä, että elämää voisi olla ilman informaatiota. Ridderstad ei puhu mitään informaation alkuperästä.

Informaation alkuperä on kuitenkin elämän ja sen synnyn kannalta keskeinen kysymys. Kehitysoppiin sitoutuneelle tieteelle informaatio-käsitteen syvällinen tarkastelu ja merkitys sopii huonosti, sillä informaation selittäminen ns. luonnollisin syin on kertaluokkaa vaikeampi ongelma, kuin vaikkapa molekyylien kätisyysongelma. Kätisyysongelma ratkeaa, kun osataan selittää miten syntyy kemiallisesti ja optisesti identtisiä molekyylejä. Niiden järjestyksellä ei ole niin väliä. Mutta informaation tapauksessa järjestyksellä on väliä! Jotta meillä olisi informaatiota sisältävä molekyyliyhdistelmä, kaikkien sen osasten on oltava tietyssä hyvin spesifissä järjestyksessä. Osasten optinen symmetria ei riitä. Empiiriset havainnot osoittavat, että informaatiota ei synny luonnollisten prosessien seurauksena, vaan aina ainoastaan älyn vaikutuksesta.

Ridderstadin mukaan "elämän syntyspekulaatioiden siirtäminen Maasta avaruuteen on ainoastaan ongelman siirtämistä paikasta toiseen ja olosuhteista toisiin: varsinainen ongelma on ja pysyy."

Tämä on asiallinen huomautus, joka usein unohdetaan, kun elämän alkuperäongelma siirretään Maasta avaruuteen.
Ridderstad kertoo, että "Yksisoluinen eliö on suurimpiinkiin orgaanisiin molekyyleihin verrattuna hyvin monimutkainen kokonaisuus, jolla on varmasti takanaan pitkä evoluutio."
Ridderstad on aivan oikein kertonut elämän spontaaniin syntyyn liittyvistä vakavista ongelmista ja hän myöntää yksisoluisen eliön olevan paljon monimutkaisempi kuin suurin orgaaninen molekyyli. Tosiasiassa yksinkertaisinkin elävä solu on huikaisevan monimutkainen molekyylitehdas, jonka kaikkia toimintoja ei kunnolla edes tunneta. Kuitenkin Ridderstad on varma, että sillä on takanaan pitkä evoluutio! Ridderstad on siis varma, että tämä hämmästyttävä molekyylikokonaisuus on syntynyt spontaanin prosessin tuloksena. Kuinka hän voi olla niin varma? Mitkä empiiriset havainnot antavat hänelle tämän varmuuden? Vai johtuuko tämä varmuus siitä, että Riddestad on sitoutunut tieteellisiin selityksiin, joiden on sallittua olla vain ns. luonnollisia. Mutta olemmeko me älyllisesti rehellisiä, mikäli me emme voi seurata havaintoihin perustuvia johtopäätöksiä minne ikinä ne johtavatkin?

Ridderstad on myös toiveikas: "Paras toivomme löytää elämää muulta on tietenkin siinä, että elämän synty olisi yleinen prosessi. Toistaiseksi tämän vaihtoehdon puolesta puhuu se, että maaelämä käyttää avaruuden yleisimpiä alkuaineita ja molekyylejä, että maaelämän monimutkaisimpienkin molekyylien osaset ovat yleisiä kaikkialla avaruudessa..."
Kovin heikolta näyttää Ridderstadin toive siitä, että elämän synty olisi maailmassa yleinen prosessi. Yhtään empiiristä havaintoa siitä, elämä voisi syntyä spontaanisti ei ole olemassa. Tutkijat eivät ole onnistuneet luomaan elämää laboratorioissaan soveltamalla älykästä suunnittelua (ei-spontaania elämää). Ja tässä blogitekstissä mainitaan myös vakavia elämän syntyyn liittyviä ongelmia. Ja niitä on muitakin... Ridderstadilla olisi syytä lähinnä epätoivoon.
Ridderstad päättää: "Kaiken kaikkiaan voitaneen todeta, että olemme lähempänä elämän arvoituksen ratkaisemista, kuin koskaan ennen."

Arvoitukseksi jää kuitenkin se, miten Ridderstad onnistui päättämään artikkelinsa näin positiiviseen lausuntoon. Se on tietenkin tosi, koska joka hetki tieteellisen tiedon määrä lisääntyy ja sen perusteella voidaan mistä tahansa ongelmasta sanoa, että olemme lähempänä ratkaisua kuin koskaan. (Tosin voihan käydä niinkin että ns."standardimalli" hajoaa ja yht'äkkiä ollaankin puhtaalla pöydällä). Ridderstad on juuri kertonut vakavista elämän syntyyn liittyvistä ja toistaiseksi ratkaisemattomista ongelmista, joihin ei ole edes näköpiirissä olevia ratkaisuja.

Ridderstad ansaitsee kiitokset siitä, että hän on asiallisesti tuonut esiin joitain elämän syntyyn liittyviä ongelmia, joista kehitysopillisissa yhteyksissä yleensä vaietaan.