POČECI ŽIVOTA NA ZEMLJI

dr.zlatan gavrilović kovač

BIOTOP

Ovim pojmom ja podrazumijevam tocno ono sto znaci I prevod grckoga originala dakle kao “mjesto zivota”. U jednom izvijesnom smislu sve moze biti “mjestom zivota” medutim ja sam se ipak iz pedagoskih razloga ogranicio samo na one prostore koji su u direktnom odnosu prema ljudskim stanistima. I takoder podrazumijevaju prostore koji unekoliko daju karakteristicna obiljezja ljudskim stanistima. Jedan takav biotop ja bih pronasao I u Dubrovniku I to bas na nasem kupalistu Kolorina. Sto je karakteristicno za ovaj biotop? Karakteristicno je to da je on relativno samostalan, relativno izoliran, da posjeduje sve elemete velikih sustava mora I to kako bioloske tako I anorganske, da je morfoloski toliko jedinstven da se moze reci da je velika rijetkost I da se ta rijetkost otkriva upravo u nekim jako vaznim elementima koji cine specifikum Kolorine kao sto je to mala spilja pokraj stijene Puhalo I jos manja “spilja zraka” koja se nalazi nekako ispod te stijene. Za nasu spilju moze se opeta reci da je ona kao I svaka druga samo znatno manje velicine, svoda zagasito crvenog sa smedim prugama na kojem se odsijava svijetlost sunca koje se prelama na neobicno cistoj povrsini mora, podzemna svijetlost za koju nitko nema potpuno objasnjenje postojanja, mala uvala sa zalom, pjescano dno kao i podzemni kanali koji vas vode u druge komore spilje ispod povrsine mora.

“Spilja zraka” s druge strane jeste bas jedna takva “komora” koja se nalazi na samom ulazu u vecu spilju I do koje se dolazi na takav nacin da ispruzenom rukom naidete na pukotinu u kojoj se mogu smjestiti svega dvije osobe koje vrlo brzo moraju napustiti prostor zbog nedostatka kisika.

Za biotop Kolorine jos je karakteristicna stijena Ponta na samom ulazu u uvalu, stijene na samom dnu izmedu kojih ima nakupina pijeska, karakteristicno kamenita zapadna obala sa sljuncanim zavalama kao I sljuncana plaza u samom sredistu biotopa. Jos bismo mogli reci da je karakteristika ovoga biotopa veliko more I valovi za vrijeme ljetnih nevera kao I za vrijeme velikih zimskih nevremena.

Medutim “biotop” moze biti I posuda na kojoj moj sin Ezra uzgaja bakterije. Isto tako “biotop” moze biti I eprueta u kojoj cuvam bioloski materijal. Razlika izmedu ovog biotopa I prirodnog jeste upravo u tome da su epruete kao I posude arteficijelnih karakteristika kojima je svrha ljudski eksperiment. Po tome svakako postoji I razlika biotopa.

Medutim biotop nastaje takoder I u sumi kada veliki kotac traktora napravi veliku udubinu na mekoj zemljanoj podlozi. U tu udubinu kasnije napada kisa pa se stvori barica vode koju osvjetljava svijetlost sunca I u kojoj bas iz tih razloga zabe I dazdevnjaci stvaraju svoje kolonije jajasaca I punoglavaca. Medutim za ovaj biotop se nikako ne bi moglo reci da je prirodni ali niti da je arteficijelni. On je nastao zajednickim djelovanjem covjeka I prirode na jednom odredenom prostoru.

VULKANI I ELEKTRICNA PRAZNJENJA!

Ovih je dana bila jako aktualna vijest sa Juznog Islanda da je jedan njihov vulkan postao aktivan. Ne znam o kojem je tocno vulkanu rijec ali je svakako bilo rijeci o jako velikom vulkanu cija je aktivnost bila tolika da je veliki oblak dima, garezi I prasine prekrio gotovo cijelo europsko kopno. Iz tih razloga svjetske avionske kompanije bile su prisiljene obustaviti letove na neko vrijeme dok se aktivnost vulkana pomno istrazivala. Iz ovoga istrazivanja mozda su najinteresantniji podaci oni koje je objavila japanska televizija gdje je u sredistu aktivnoga vulkana stup neobicno gustoga crnoga dima unutar kojeg dolazi do elektricnih praznjenja. Tako se cini da je ovim najnovijim slucajem postavljena jedna hipoteza koja donekle objasnjava nastanak zivota na zemlji: cak I ukoliko nije bilo atmosfere jer atmosfera nastaje kasnije sa pojavama algi, aktivni vulkanizam primordijalne supe proizvodi elektricki nabijene oblake dima I prasine iz kojih se onda oslobadaju elektricna praznjenja I munje koje s obzirom na supu mogu producirati prve najjednostavnije oblike organskoga zivota na zemlji. To je vrlo vjerojatno istina kad govorimo o znacenju Millerova pokusa sa reduktivnom atmosferom danas.

Asteroidi I voda na Zemlji!

Postoje dakako neke cvornovate teorije da su asteroidi donijeli vodu I druge kemijske spojeve kao I zivot na Zemlji. Razlozi za ovu teoriju leze u nekim nasim podacima da su na asteroidima otkrivene izvijesne kolicine vode I leda pa se onda iz kolizionih teorija onda nadaje da je voda na zemlji porijeklom sa asteroida koji su u vremenu kolidirali sa Zemljom. Medutim ja se slazem sa Vicom Gostinom sa Adelaidskoga Univerziteta koji je priznao da je jako vazno otkrice da na asteroidima I kometama postoji voda I da postoji ugljik I hidrogen kao dva bazicna sastojka zivota na nasoj planeti. Medutim on je istakao da geolozi vjeruju da su nasi oceani nastali od zemljine unutrasnjosti o cemu danas svjedoci ogromne kolicine pare koja postoji u vulkanima. Ta se para kondenzirala I pocela s vremenom tvoriti ogromne kolicine vodenih povrsina a elektricna praznjenja koja su nastajala u vulkanima I vulkanskim oblacima pare, dima, prasine I plina mogla su pokrenuti takve procese da dode do stvaranja najjednostavnijih organskih spojeva bas prema Millerovom uzoru. Jednom formirani oceani tako su zahvaljujuci elektricnim praznjenjima dobili svoga prvoga stanovnika a to su alge koje su prve pocele proizvoditi kisik na osnovu kojeg je mogla nastati atmosfera u sastojinama kakva je ona danas. Tako se nekako cini da je ova slika nastanka zivota na zemlji ako ne potpuna istina onda sigurno jedna vjerojatna teorija koju bi mogao podrzati svatko razumne I hladne glave.

DISKUSIJA OKO TEORIJE PRVIH POCETAKA ZIVOTA NA ZEMLJI

Istina je da bi u nasim razmatranjima prvih pocetaka zivota na zemlji trebalo jasno distingvirati one koji sebe uporno proglasavaju “transcedentalistima” I teolozima za razliku od nas koji pristajemo na imanentna tumacenja nastanka zivota na Zemlji. Medutim jako je tesko reci da su jedni blizi Bogu a da su drugi manje jer je I u jednom I u drugom slucaju proces nastanka zivota na zemlji toliko je cudesan da vec sam po sebi jeste bozanski. Prema teoriji univerzalnoga zivota zivot jer uvijek negdje postojao u kosmosu. Ovu je teoriju od Anaksagore u novo vrijeme obnovio svedski kemicar Svente-Arrhenius koji je uveo poznatu hipotezu panspermije pretpostavljajuci da su zivot na zemlji zaceli primitivni organizmi koje su doveli meteriti I komete izvan suncevog sistema.

Ovu teoriju su 70 godina proslog stoljeca obnovili Hoyle I Wickramasinghe I oni su izrazili mogucnost da je zivot nastao od oblika bakterija koje su bile usadene u tvari komete. Medutim abiogenetska sinteza kao jedno suvremeno znanstveno shvacanje o nastanku zivota postavila je nacelno drugacija stajalista: prema prijedlogu ruskoga akademika Aleksandra Oparina 1924 godine I Engleza J.B.S. Haldanea 1928 godine primarna zemljina atmosfera bila je u reduktivnom stanju a to znaci da nije sadrzavala slobodni kisik. Oni su pretpostavljali da je zemljina atmosfera sadrzavala amonijak, vodu, ugljicni monoksid itd. pored dodatka o izvorima energije kao sto su elektricna praznjenja I munje I ultraljubicastvo svijetlo u primarnoj atmosferi. To je moglo dovesti do sinteze bioloski zanimljivih molekula u primarnom oceanu. Ovom shvacanju suprotstavile su se teorije koje su smatrale da cak I ako je postojala primordijalna supa puna kemikalija u pocecima Zemlje ili u oceanima nikakav abiogenetski proces koji bi se slucajno ili nasumice dogodio u to vrijeme ne bi mogao sastaviti tako slozene molekule kao sto su hemoglobin niti bilo koju drugu slozenu molekulu proteina kao sto je klorofil. Prema tome u primordijalnoj supi bjelancevine I molekule nukleinske kiseline nikako ne bi mogle nastati slucajnim medusobnim djelovanjem. Medutim mi to ipak ne znamo!

Porijeklo, nastanak I razvoj rane prekambijske atmosfere bilo je I ranije cesto predmetom mnogih rasprava. Medutim sve te rasprave temelje se na nekim jako vaznim zakljuccima. Neki od njih su da primordijalna ili prvobitna atmosfera biva oblikovana od sunceve nebule kojom je dominirao vodik, da sekundarna atmosfera nastaje od plinova koji su se oslobadali nakon vulkanskih erupcija I konacno da abiogenetska sinteza jednostavnih I postupno slozenih organskih kemijskih spojeva zahtijeva reduktivnu ili bar neutralnu atmosferu. Prema tome abiotska sinteza organskih spojeva teoretski zahtjeva atmosferu bez kisika.

Pokusi Milera iz 53 godine pokazali su da stvorene biomolekule sadrze brojne aminokiseline, nukleinske kiseline, nukleozide I nukletide, ugljikohidrate I druge spojeve. Odatle je nastala Teorija kemijske evolucije koja je pretpostavljala nekoliko jako bitnih elemenata: da je zemlja na samim svojim pocecima imala reduktivnu ili bar neutralnu atmosferu, da su postojali snazni izvori visoke energije kao sto su toplina, mehanicka energija, ultraljubicasto svijetlo I sto je nama posebno znacajno elektricna energija. U takvim uvjetrima bilo je neizbjezno pojavljivanje razlicitih vrsta organskih kemijskih spojeva posebno aminokiselina, nukleozida I nukleotida.

Oparin je smatrao da je pocetak zivota na zemlji povezan sa suncevom energijom, kada Sunce djeluje na vodu dok vulkanska hipoteza crpi energiju uglavnom iz vulkanskih erupcija. Danas zahvaljujuci televizijskim prenosima erupcije vulkana na Juznom Islandu znamo da je u ovim vulkanskim energijama za nastanak zivota na zemlji bila najvaznija elektricna energija ili munje. U prvome slucaju smatralo se da su prvi organizmi autotrofni odnosno samohrani dok je vulkanska hipoteza naglasavala da su morali biti heterotrofni odnosno da su uzimali hranu izvana. Organske pretece zivota prema morskoj hipotezi mogle su biti relativno male molekule koje su postojale u vrlo razrjedenoj otopini dok je vulkanska hipoteza zahtijevala mnogo koncentriraniju otopinu, prisutnost polimera koji se ne mogu izmijesati I predbiolosku sintezu podesnog hranjivog materijala. Slijedeca faza pretpostavljala je da se te organske molekule dalje povezuju kako bi se oblikovale kompleksne biomolekule velike molekularne tezine. Fox je 1976 godine istrazivao aminokiseline pod razlicitim uvjetima ukljucujuci toplinski postupak I reakcije kemijske kondenzacije. Aminokiseline su oblikovale moguce molekule za takozvane pra-bjelancevine poznate kao “protenoidi”.

Razmatrajuci ove razlicite predbioloske pokuse cesto se predlagalo da Millerovi pokusi podrzavaju morsku hipotezu dok Foxovi vulkansku. Ali Sylvestar Bradley je istakao da to nije potpuno tocno jer I Milerovi pokusi I njima slicni mogu da se zbiju I u vulkanskoj okolini. U ovoj vulkanskoj okolini danas znamo nakon izvjesca japanske televizije da su elektricna praznjenja ili Tesline munje osnovni uvjet nastanka zivota na zemlji. Slijedeci korak sastoji se od pitanja kako su nukleoproteini, bjelancevine i drugi osnovni sastojci membrane materijala oblikovale potpunu zivu stanicu.

Obicno se onda kaze da je tesko zamisliti da su slozeni molekularni sastojci zivota kao sto su bjelancevine, enzimi I DNK nastali slucajno. Medutim stvari postaju mnogo jednostavnije ukoliko u kemijske procese unesemo Tesline munje I elektricna prazjenja kao uvjete za stvaranje slozenih organskih molekularnih spojeva.

MORSKA HIPOTEZA I MOJA ISTRAZIVANJA U TOME PRAVCU!

Pa ja sam istrazivao morsku hipotezu s obzirom na uvjete kojima sam raspolagao u vrijeme moga zivota u sumi u centralnoj Hrvatskoj. Ja sam jedan lavor ciste vode izlozio djelovanju sunca i sunceve svijetlosti da bih nakon nekog vremena primijetio da je doista nastao zivot mikroorganizama. Lavor je bio u hladu kako bih izbjegao naglo isparanje vode ali je bio na jako svijetlom mjestu na rubu terace. Medutim razvoj zivota mikroorganizama ja sam tumacio prije svega direktnom interakcijom okoline sume a manje djelovanjem svijetlosti I sunceve energije. Odatle sam pretpostavio da morska hipoteza koja uzima u obzir nastanak organizama u razrijedenoj otopini zahvaljujuci djelovanju sunca takoder moze da ima jos jedan dodatni izvor kakav je podrazumijevala hipoteza panspermije prema tome da su pocetni primitivni organizmi nastali zahvaljujuci djelovanju sunca I vode ali I zahvaljujuci padu meteorita ili kometa izvan sunceva sistema odnosno u obliku bakterija koje su bile usadene u tvari komete. A odatle se iskristaliziralo misljenje da je zivot na zemlji vjerojatno moguce razumjeti podjednako djelovanjem sva tri faktora odnosno onako kako predlaze morska hipoteza, kako predlaze hipoteza panspermije i Iako predlaze vulkanska hipoteza. Jer ja osobno mislim da je zivot na zemlji toliko slozen da ga nije moguce razumjeti u okvirima jedne teorije ili jedne hipoteze. Istina je cjelina, totalitet, u kojem svaki moment dijalektickog kretanja pojma ima apsolutno znacenje.

ALGE!

Moji pokusi u sumama centralne Hrvatske pokazali su da su u lavoru nakon izvijesnog vremena djelovanja sunceve svijetlosti nastale ALGE. Ali alge nastaju I u kucnom fish tanku koji je izlozen djelovanju sunceve svijetlosti. Isto tako alge nastaju u fish tanku koji je izlozen djelovanju elektromagnetske svijetlosti. Prema tome ocito je da u oba slucaja imamo takovu energiju koja ima svoj organski property da tako kazem. I citav taj proces dogadao se relativno jako brzo. On nije pretpostavlja kosmicke raspone u ogromnim skalama vremena nego je podrazumijevao ljudske periode sasvim jednostavno dohvatljive ljudskom razumu.

Sto se misli pod “organski property” Teslinih munja? Mi smo vec naveli ranije da elektromagnetizam I sunceva svijetlost imaju takozvani organski property. Sto zapravo mislimo pod time da oni imaju “organski property”?

Mi mislimo naprosto to da oni imanentno sadrze organicku potenciju. Medutim pri tome treba otkloniti tradicionalne predstave molekularne biologije koja definira zivot na jedan specifican nacin a mi cemo pokazati I koji. Tako se uzima da je sustav koji se moze prihvatiti kao zivot metabolicki sustav koji se sam razmnaza I koji je podlozan mutacijama I koji reproducira mutacije, da svaka ziva stvar obicno ima ugljika, da je ovisna o vodi ili slobodnom kisiku ili o prisutnosti enzimatskih sistema koji prenose kisik. Isto tako smatra se da je zivot strukturirano ponavljanje enzima koji su utvrdeni tocno reproduciranim molekulama nukleinskih kiselina. I konacno da zivot ima sposobnosti samostalne obnove. Medutim mi pod organicke potencije Teslinih struja razumijemo prije svega proces koji uzrokuje kretanje.

Vec I prema Aristotelovoj definiciji zivo je ono sto je nedjeljivo I sto je uzrok kretanja. Kod Leibniza zivo je ono sto je na neki nacin organizacije. Iz ovoga smo zakljucili da je zivo ono sto jeste na nacin organizacije I sto je uzrok kretanja. Sve zive stvari se krecu I po tome se razlikuju od nezivih. Kazemo za stvari I organizme koji se krecu, da “imaju dusu” I ovaj pojam “duse” u uskoj je vezi sa zivim organizmima. U tome se I sastoji organicki property Teslinih struja da produciraju kretanje neke organizacije na nacin njene teleoloske reprodukcije. To drugim rijecima znaci da svaka organizacija podjednako I one stvari koje “imaju dusu” jesu uzrok kretanja I da se same krecu prema vec utvrdenim tajanstvenim zivotnim teleoloskim procesima. U tom smislu ja I vidim vrijednost Einsteinovog pokusa sa fotoelektricnim efektom da naime taj efekat producira kretanje elektrona u metalima visokog izlaznog rada .

Isti odnosno slican pokus moguce je napraviti I sa elektromagnetizmom ukoliko snop elektricne svijetlosti usmjerimo prema materijalima koji potaknuti kretanjem elektrona pokrecu na primjer mali okrugli tanjir kao sto je to pokazano na jednom primjeru pokusa u Tehnickom muzeju Nikola Tesla u Zagrebu. Ovaj pokusi o kojima govorim samo na najelementarnijem nivou saopcavaju nama ono sto ja nazivam “organickim propertyjem” Teslinih struja kao onima koji produciraju “kretanje” odnosno koji “imaju dusu”. U tom smislu na pocetku predkambijske ere za vrijeme trajanje takozvane primordijalne supe zivota je bilo na sve strane sasvim suprotno misljenju da u stijenama pretkambija nemamo bioloske evidencije postojanja organskoga zivota. Samo je taj zivot bio na jednom elementarnijem stadiju I bez obzira na cinjenicu da je sadrzaj dusika u ranoj predkambijskoj organskoj materiji relativno nizak.

Iz ovoga jos je jako tesko postaviti zakljucak koji pogada teoriju kemijske evolucije da ne postoje dovoljne kolicine primordijalne supe u predkambijskim vremenima kao I da je ta supa trajala jako kratko vrijeme. Jer se zivot dogadao takoder I u atmosferi za koju smo rekli da je reduktivna odnosno da nema slobodnoga kisika. Teslina su istrazivanja na strujama visokoga napona upravo pokazala kako je proces elektricnog praznjenja ili proces skoka Tesline munje u uskoj povezanosti sa nastankom ozona na primjer. Prema tome pocetke stvaranja zivota na zemlji treba vidjeti kao jedno jako slozeno djelovanje jako velikog broja jako vaznih elemenata I to podjednako s obzirom na primordijalnu supu kao I na reduktivnu atmosferu jer se proces zivota dogadao I u jednom I u drugom.

PROCES HLADENJA PLANETE ZEMLJE!

Jako je vazno za shvatiti da proces nastanka zivota na zemlji prati proces hladenja planete zemlje. Prvotno na njoj su temperature I preko 600 stupnjeva celzijusovih. Primordijalna supa koja bi u sebi sadrzavala dovolje kolicine dusika podrazumijeva takve geoloske stadije u kojima dolazi do postupnog hladenja povrsine planete zemlje do onih stupnjeva koji odgovaraju bioloskom zivotu koji se razvija na planeti. Prema tome sasvim je razumljivo da su kolicine dusika relativno male u prvim pocetnim geoloskim stadijima planete zemlje.

Prema tome za nase razumijevanje nastanka I razvoja zivota na planeti zemlji potrebno je takoder uzimati u obzir I Drugi zakon termodinamike. Jedna ekspresija drugog zakona termodinamike bila bi da toplina ne moze da se krece od hladnog objekta prema toplijem objektu: ako smjestimo kocku leda u posudu sa toplom vodom ta kocka leda ce se otopiti kako se toplina krece u vodi zavrsavajuci proces na takav nacin da je voda u posudi nesto hladnija nego sto je bila na pocetku procesa. Toplina uvijek tece od toplijeg objekta prema hladnijem objektu. Prema tome mogli bismo reci da zivot s obzirom na drugi zakon termodinamike nastaje na jednom stadiju koji podrazumijeva ekvilibrijum tople vode koja postaje nesto hladnija dodavanjem kocke leda, odnosno u jednom stadiju razvoja zemlje koji podrazumijeva toplotne pogodnosti za nastanak i razvoj prvih organskih bica na zemlji. Milankoviceva hipoteza! Ovom procesu postupnog hladenja planete zemlje svakako je doprinio I proces kojeg je prvi opisao Milankovic a taj je da Ledena doba I njihovi ciklusi na planeti zemlji zavise od promjena u orijentaciji zemlje u galaktickom prostoru u njenoj orbiti oko sunca. Za Milankovica su postojali astronomski klimatski ritmovi koji su se kretali od svakih 26 tisuca godina, pa 40 tisuca godina I 90 do 100 tisuca godina koji su imali svoju klimatsku korespodenciju na planeti zemlji I direktno bili odgovorni za klimatske promjene na zemlji.