Asztrobiológia. Mi az élet? 1
Egy tudományág, amely még a tárgyát sem bizonyította
Gesztesi Anita
A tudományos-fantasztikus írók képzeletében már régóta élnek az emberiséggel egyenrangú, esetleg fejlettebb földönkívüliek. A tudósok ezen a területen inkább molekulákban gondolkoznak, és feltételes módban. Így teszi ezt az asztrobiológia is. Az új tudományág célja nagyszabású, állítja Pályi Gyula, a modenai egyetem kémia tanszékének professzora: a lét, kiváltképp a földönkívüli élet meghatározásával és eredetével foglalkozik. Bár gyorsan fejlődik, létjogosultságát mégis többen vitatják.
Ez az egyetlen olyan tudományág ugyanis, amely tárgyát még nem bizonyította...
Az eredetileg exobiológiának, ma már asztrobiológiának nevezett terület a Földön, sőt, a naprendszeren kívüli életet vizsgálja. Pontosabban vizsgálná. Hiszen életet még sehol nem találtak... csak arra utaló jeleket, például a Mars jégsapkái alatt, vagy a Jupiter egyik fagyott holdján, az Európán. Az asztrobiológia interdiszciplináris tudományág, s nem tekinthető csupán a biológia XXI. századi megújult formájának. Olyan tudományok alapjaira épül, mint a csillagászat, a biológia-biokémia és a geológia. Az elnevezésben a görög astron csillagot, a bios életet, a logos pedig tudományt jelent. Az asztrobiológia csírája először Amerikában jelent meg, ahol a NASA erőteljesen támogatja az ilyen jellegű kutatásokat végző intézetek és egyetemi tanárok között kialakult hálózatot. A rendszer érdekessége, hogy ugyan létezik Asztrobiológiai Intézet, de nincs központja. Így inkább hasonlít egy szövetkezethez, amelynek a tagjai közös program szerint dolgoznak, csak földrajzilag egymástól kiadós távolságokban. Az asztrobiológia Európában is egyre fontosabb szerepet kap.
A tudományág hipotéziseinek alátámasztásához első lépésként az életet kellene definiálni. Mert ez a tudósoknak kielégítően mindmáig nem sikerült, bár szakterületeik fogalmát felhasználva több variációt is kidolgoztak már.
A kémikusok például az úgynevezett "szén-sovinizmus" elméletére építenek, s a szén univerzumban betöltött központi szerepét hangsúlyozzák, hiszen ez az elem a földi élet alapja. De maguk a kémikusok is elismerik, hogy ennek az elméletnek az a gyenge pontja, hogy máshol egy másik kémiai elem felhasználásával is keletkezhetett életforma. A tudósok példaként a szilíciumot említik, mert kémiai tulajdonságai nagyon hasonlítanak a szénhez.
A biológia szakértői szerint minden élőlényre igaz, hogy autonóm, anyagcseréje van, szaporodik és képes alkalmazkodni környezetéhez. Kivételek azonban itt is akadnak, amelyek bár egyik-másik feltételnek nem felelnek meg, mégis élőlények, ilyen például a szaporodásra képtelen öszvér. A hurrikán viszont hiába táplálkozik, a kristály hiába nő, mégsem tartjuk élőnek őket.
A molekuláris megközelítés a komponensekre: a szénhidrátokra, a nukleinsavakra és a fehérjékre helyezi a hangsúlyt. Ezen elgondolás szerint az élőlények legalább egy sejtből állnak, energiát vesznek fel életben maradásukhoz, és hat rájuk az evolúció.
Az asztrobiológia munkadefiníciója is hasonló elemekből építkezik.
Az élő szervezetek olyan molekuláris kémiai rendszerek, amelyek energiát tudnak felvenni a környezetből, információs program szerint dolgoznak, vagyis olyan, mintha egy szoftver lenne bennük, és persze képesek evolúcióra meg szaporodásra - magyarázza Pályi professzor, aki kifejti, miért kikerülhetetlen és alapvetően fontos ez a kérdés. - Látszólag magától értetődő, mi az élet. Az emberek ezért úgy képzelik, hogy bárhol találkozunk majd vele, rögtön felismerjük. A valóságban azonban nagyon csekély annak a valószínűsége, hogy az élet, például kis zöld lénynek álcázza magát, s bemutatkozik. Sokkal valószínűbb, hogy nekünk kell felismerni, és ez bizony lehet a földihez alig hasonlító forma is.
Az asztrobiológia által elfogadott definíció a molekuláris kémiai rendszerekből indul ki, amely összefonódik a földi élettel, s így magával a tudományággal is. Bolygónkon vannak szimmetrikus és aszimmetrikus molekulák. Előbbire példa a víz, ami egy felnőtt testének, és a Föld felületének is körülbelül 70 százalékát teszi ki. Az aszimmetrikusra példa az életjelenségekkel kapcsolatos molekulák, a szénhidrátok, azaz cukrok, a genetikus kód molekulája vagy a fehérjék. Az aszimmetrikus molekuláknak két fajtája van, kétfajta molekula egymáshoz való viszonya olyan - a professzor hasonlata szerint - mint a két kezünk, sehogyan sem tudjuk pontosan egymásra helyezni őket úgy, hogy teljes fedésben legyenek. Azért fontos így megkülönböztetni a molekulákat, mert minden egyes molekulafajtából csak balkezes vagy csak jobbkezes található az összes élőlényben, a kettő együtt soha.
Ahogy Pályi Gyula állítja, ez természetes tulajdonsága az élőlényeknek. Ha ugyanis nem így lenne, magyarázza jelentőségét egy hétköznapi példával, élelmeink egy részét nem tudnánk olyan jóízűen elfogyasztani. Mert emésztési problémát okoz, ha a másikfajta tükörképi forma szerepel bennük. Ahogy ez előfordul a túlságosan hőkezelt élelmiszereknél, vagy a túlsütött húsoknál. A nagy hő hatására a közönséges, úgynevezett L-aminosavak egy része átrendeződik, és az ellentett, D-aminosav keletkezik belőlük, amely a kritikus szintet meghaladva olyan betegségeket is okozhat, mint az Alzheimer-kór, vagy (talán) egyes daganatos megbetegedések.
Az élet meghatározását megkönynyítené, ha ismernénk kialakulásának pontos történetét. Mert akkor tudnánk, hogy az első élőlény miben különbözött az őt körülvevő környezettől, és mely tulajdonsága emelte ki onnan. Az asztrobiológia közös ős elmélete szerint minden élőlény egyetlen egyedtől származik, akit LUCA-nak (Last Universal Common Ancestor) neveztek el. Ez persze nem azt jelenti, hogy őt az élet legkezdetibb szakaszának tartják, lehetett egy több ezredik vagy több tízezredik leszármazott is. Ám LUCA létezését is bizonyítani kell, s ebben szintén a szimmetria és aszimmetria kap főszerepet.
A legutolsó egyetemes közös ős helyét valahol az úgynevezett ősbaktériumok, azaz archaeák között keresik. Hogy létezését alátámasszák, vizsgálják a DNS molekuláknak a különböző élőlényekben mutatott változásait, egymáshoz való viszonyát és eltéréseiket. De az így nyert eredmények csak áttételes bizonyítékoknak tekinthetőek. Van azonban egy másik, elsődleges materiális bizonyíték is.
Az aszimmetrikus kémiai molekulák elsősorban az aminosavak és a cukrok - a DNS egyik alkotóeleme, a dezoxi-ribóz is egyfajta cukor. Vagyis az élővilág egészében megtalálható közös aszimmetria az - mondja Pályi professzor -, ami bizonyítja a közös eredetet.
|
