Početak života

Genetička teorija ljudske evolucije problematična je od samoga početka i počiva na krhkim temeljima. Tehnički, evolucija ne govori o podrijetlu života.

Umjesto toga, evolucionisti proučavaju promjene u reprodukciji bioloških oblika, od kojih svaki ima genski sustav koji pomaže utvrditi točnu prirodu oblika. Promjene u genskom sustavu rezultiraju promjenama u uzastopnim naraštajima bioloških oblika. No, evolucionisti su svjesni nužnosti objašnjenja podrijetla prvih bioloških oblika i njihovih genskih sustava od predbiotičkih kemijskih elemenata. Stoga su pretpostavke o prirodnom podrijetlu prvih bioloških organizama postale integralan dio suvremene evolucionističke misli.

Najjednostavniji samostalni biološki organizmi koji danas postoje su jednostanični, i većina znanstvenika pretpostavlja da su i prva živa bića također bila jednostanična. Prvi evolucionisti, poput Ernsta Haeckela (1905., str. 111) i Thomasa H. Huxleya (1869., str. 129-145.) smatrali su da su stanice bile tek kuglice protoplazme, i na prilično su jednostavan način objašnjavali njihovo podrijetlo. Smatrali su da su se kemikalije poput ugljičnog dioksida, dušika i kisika na neki način spontano kristalizirale u žive sluzave tvari (Haeckel, 1866., str. 179-180; 1892., str. 411-413).

S vremenom su znanstvenici počeli uviđati da čak ni jednostavne stanice nisu samo kuglice protoplazme, već da imaju složenu biokemijsku  strukturu. Ruski biolog iz 20. st, Alexander I. Oparin, ukratko je opisao složene kemijske etape oblikovanja prve stanice. Vjerovao je da je taj proces trajao veoma dugo - stotinama milijuna, možda čak i milijarda godina.

Oparin je pretpostavio (1938., str. 64-103) da se amonijak (spoj dušika), metan, vodik, ugljični dioksid i vodena para, uz ultraljubičasto svjetlo kaoizvor energije, mogu spojiti s elementima metala rastopljenima u vodi i tako proizvesti predbiotičku juhu bogatu dušikom, u kojoj se mogu razviti jednostavne ugljikovodične molekule. Te se molekule potom spajaju u aminokiseline, šećere i fosfate (Oparin, 1938., str. 133-135), iz koje se, pak, smjese, oblikuju bjelančevine. Skupine molekula koje uzajamno reagiraju na takav način, međusobno se privlače i okružuju kemijskim zidovima, što rezultira stvaranjem preteča prvih stanica. Oparin ih je nazvao

koacervatima(Oparin, 1938., str. 148-159). Te su se primitivne stanice međusobno borile za opstanak, postajući sve složenijima i stabilnijima.

Oparinove su ideje uglavnom ostale na polju teorije, sve do pokusa koje  su izvršili Stanley Miller i Henry Urey. Kao i Oparin, Miller i Urej su pretpostavili da je Zemljina atmosfera prvotno bila sastavljena od metana, amonijaka,vodika i vodene pare. Tu su atmosferu proizveli u laboratoriju, nakon čega su kroz stvorenu mješavinu proveli strujne iskre. Iskre su predstavljale munju, koja je osigurala energiju neophodnu za izazivanje uzajamne reakcije relativno stabilnih kemijskih elemenata. Pri pokusu su se koristili tikvicoms vodom, u kojoj su se nagomilali ostaci nalik katranu. Kada su nakon tjedan dana analizirali vodu, u njoj su, između ostalog, zamijetili tri aminokiseline u niskim koncentracijama (Miller, 1953.). Aminokiseline su građa bjelančevina, koje su neophodne sastavnice živih bića.

Kasnija istraživanja drugih istraživača rezultirala su proizvodnjom devetnaest od ukupno dvadeset bioloških aminokiselina. Daljnjim su pokusima proizvedene masne kiseline i nukleotidi, neophodni za DNK i RNK.

No, pokusi nisu rezultirali stvaranjem drugog bitnog elementa DNK i RNK, naime, šećerima deoksiriboze i riboze Meyer, 1998., str. 118). Unatoč tomu, mnogi su znanstvenici vjerovali da bi se stanica sposobna za život sigurno kasnije oblikovala iz kemijskih elemenata stvorenih u predbiotičkoj smjesi.

Ali ta ideja sadrži i neke nedostatke. Kada su geokemičari analizirali sedimente iz prvih razdoblja Zemljine povijesti, u njima nisu otkrili dokaz o predbiotičkoj smjesi bogatoj dušikom, na čiju je mogućnost ukazao Oparin.

Drugi su istraživači zaključili da Zemljina praatmosfera vjerojatno nije bila Oparinova mješavina vodene pare i reduciranih (oslabljenih) amonijačnih plinova (spoj dušika), metana i vodika, već mješavina vode i neutralnih plinova ugljičnog dioksida i dušika (Walker, 1977., str. 210, 246; Kerr, 1980.). Ta je smjesa sadržavala i nešto slobodnog kisika (Kerr, 1980.; Dimroth i Kimberley, 1976.). Danas znanstvenici vjeruju da kisik u Zemljinoj atmosferi uglavnom nastaje procesom fotosinteze biljaka, no čak i prije pojave biljaka, kisik je mogao nastati cijepanjem molekula vode (H

2O), te iz plinova koji su u atmosferu oslobođeni iz vulkana. Čak bi i male količine slobodnog kisika onemogućile proizvodnju aminokiselina i drugih molekula neophodnih za život. Kisik bi još više otežao neophodne reakcije i, osim toga, oksidacijom bi rascijepao sve organske molekule koje su se oblikovale.

Usprkos tim problemima, evolucionisti su uvjereni da su se osnovni sastojci tijela prvih živih bića mogli oblikovati spontano tijekom prvih razdoblja povijesti Zemlje. Razmotrimo u nastavku iscrpnije neke njihove špekulacije o tome, koje se mogu svrstati u tri osnovne kategorije: slučaj, prirodna selekcija i samoorganizacija.