Morgunblaðið - 27.11.2014, Blaðsíða 62

62
MORGUNBLAÐIÐ FIMMTUDAGUR 27. NÓVEMBER 2014
BÆKUR
VII Líf utan úr geimnum
Hugmyndin um að sæði lífs fyr-
irfinnist víðs vegar um alheim er rak-
in til gríska heimspekingsins Anax-
agórasar (um 500-428 f.Kr.).
Gríska orðið yfir þessa hugmynd
er panspermia og hefur það verið
tekið upp í önnur tungumál, t.d. í
ensku. Á íslensku hefur verið talað
um allífi eða alsæði. Samkvæmt hug-
myndum Anaxagórasar er lífið því al-
heimsfyrirbæri, en ekki má gleyma
því að hugmyndir Grikkja um alheim-
inn voru býsna ólíkar hugmyndum
vorra tíma. Tilraunir Louis Pasteur
og Johns Tyndall á sjötta til áttunda
áratug 19. aldar sannfærðu flesta vís-
indamenn um að líf gæti ekki kviknað
sjálfkrafa við þau skilyrði sem nú
ríkja á jörðinni (sjá V. þátt). En
hvernig hafði það þá kviknað í upp-
hafi? Sumir trúðu að vísu enn á guð-
lega sköpun lífs, en eftir að bók Char-
les Darwin Uppruni tegundanna kom
út árið 1859 hafði þeim farið ört
fækkandi. Margir merkir vís-
indamenn töldu hins vegar líklegt að
líf hefði kviknað úr ólífrænu efni við
þau sérstöku en reyndar óþekktu
skilyrði sem ríkt hefðu á frumjörð.
Einn þekktasti talsmaður þessa sjón-
armiðs var þýski dýrafræðingurinn
Ernst Haeckel. En þeir voru líka til
sem töldu að lífverur væru of marg-
brotnar til þess að þær hefðu getað
orðið til fyrir tilviljunarkennda sam-
söfnun og tengingu sameinda á frum-
jörð og héldu því fram að líf hefði bor-
ist til jarðar utan úr geimnum þar
sem það hefði ef til vill verið til frá
öndverðu. Enginn þekkti aldur al-
heimsins. Hafði hann ekki alltaf verið
til?
Hugmyndir um
aðflutt líf á 19. öld
Sá sem fyrstur lífgaði við hina
gömlu kenningu Anaxagórasar var
Þjóðverjinn Hermann Richter (1808-
1876) sem var læknir og ritstjóri
tímarits um læknisfræðileg efni. Í
grein sem hann birti árið 1865 fjallaði
hann um þróunarkenningu Darwins
en taldi skorta á að skýrður væri upp-
runi fyrstu frumunnar, forvera allra
lífvera. Sjálfur gat Richter samt ekki
hugsað sér að líf hefði kviknað úr ólíf-
rænu efni án þess að til hefði komið
afl sem stæði utan náttúrulögmála og
væri gætt tilgangi. Hann hélt því
fram að alheimurinn gæti hafa verið
til um eilífð. Ætíð hefðu verið til reiki-
stjörnur þar sem líf gat þrifist og lífið
hlyti að vera eilíft. Omne vivum ab
aeternitate e cellula (allt líf um eilífð
komið af frumu), sagði hann. Hann
hélt að örverur og fræ gætu ferðast
um geiminn, t.d. með loftsteinum, og
hefðu borist til jarðarinnar í árdaga.
Með þessari skýringu á tilkomu
hinna fyrstu lífvera jarðar væri kenn-
ing Darwins fullkomnuð.
Það vakti athygli þegar eðlisfræð-
ingurinn þekkti William Thomson
(1824–1907; síðar Kelvin lávarður)
snerist á sveif með allífiskenningunni.
Í fyrirlestri sem hann hélt í Edinborg
árið 1871 sagði hann: „Dautt efni get-
ur ekki lifnað við nema undir áhrifum
efnis sem var lifandi fyrir. Þetta virð-
ist mér jafnöruggur vísindalærdómur
og þyngdarlögmálið.“ Lífið hefði ekki
kviknað á jörðinni heldur hefði það
borist utan úr geimnum, líklega með
loftsteinum. Líkt og Richter var hann
sannfærður um að byggðir hnettir
hefðu verið til frá örófi alda. Thomson
efaðist um þróunarkenningu Darw-
ins, sérstaklega náttúrulegt val, og í
fyrirlestri árið 1897 benti hann á
þann möguleika að sáð allra núlifandi
tegunda væri komið utan úr geimn-
um og hefði dreifst yfir jörðina.
Í Þýskalandi voru auk Hermanns
Richter tveir öflugir stuðningsmenn
kenningarinnar um aðflutt líf, bakt-
eríufræðingurinn Ferdinand Cohn og
eðlisfræðingurinn Hermann von
Helmholtz (1821-1894). Eins og
Thomson hallaðist Helmholtz að því
að lífið væri eilíft og gæti borist um
geiminn með loftsteinum. Cohn, sem
uppgötvað hafði harðger dvalargró
baktería, taldi hins vegar ekki þörf á
loftsteinum til að flytja líf hnatta á
milli. Bakteríur gætu borist um geim-
inn og þá væntanlega helst hin líf-
seigu gró sem hann hafði uppgötvað.
Hugmyndir Arrheniusar
Sænski eðlisfræðingurinn og efna-
fræðingurinn Svante Arrhenius
(1859-1927; 1. mynd) var á fyrstu ára-
tugum 20. aldar öflugasti talsmaður
allífiskenningarinnar. Arrhenius var
merkur vísindamaður og hlaut Nób-
elsverðlaun í efnafræði árið 1903.
Hann tók undir þá skoðun Richters
að líf væri eilíft og því væri gagns-
laust að leita skýringar á uppruna
þess. Hann einbeitti sér hins vegar að
því að skýra hvernig líf gæti borist
milli hnatta og sólkerfa.
Hann taldi skýringar Richters og
Thomsons ófullnægjandi. Loftsteinar
mundu hitna um of á leið sinni í gegn-
um gufuhvolf jarðar eða annarra
hnatta og örverur sem á þeim kynnu
að vera ættu sér enga lífsvon. Líkt og
Cohn taldi hann hins vegar að bakt-
eríur og þá sérstaklega bakteríugró
gætu borist um geiminn hnatta á
milli. Hann taldi að þrýstingur raf-
segulbylgja, t.d. geislunar frá sólu,
gæti flutt agnir á stærð við gró um
óravegalengdir geimsins.
Tilraunir bentu til þess að þetta
væri ekki óraunhæf tilgáta.
Honum reiknaðist svo til að gró frá
jörðinni gæti komist á móts við Mars
á 20 dögum og að Neptúnusi á 14
mánuðum. Á níu þúsund árum gæti
það komist til næsta sólkerfis, Alfa
Centauri A, sem er í 4,4 ljósára fjar-
lægð.
En mundu gróin þola fimbulkulda
geimsins og geislun útfjólublás ljóss
sem þau væru óvarin fyrir? Tilraunir
bentu til þess að kuldaþol gróa væri
geysimikið og Arrhenius hélt að út-
fjólublá geislun mundi ekki saka þau
þar sem oxunaráhrifa gætti ekki í
lofttæmi geimsins. Þetta reyndist
ekki rétt ályktað. Á þriðja áratug
tuttugustu aldar gerði franski plöntu-
lífeðlisfræðingurinn Paul Becquerel
(1879-1955) tilraunir sem sýndu að
bakteríugró þola ekki sterka út-
fjólubláa geislun jafnvel þótt geislað
sé í lofttæmi. Becquerel benti líka á
að í geimnum mætti búast við rönt-
gengeislun sem gróum mundi stafa
mikil hætta af. Því mætti telja úti-
lokað að óvarin gró gætu lifað af
ferðalög á milli sólkerfa. Þegar þetta
var ljóst var stoðunum kippt undan
kenningu Arrheniusar og ekki var til
annarra allífiskenninga að leita. En
einmitt um þetta leyti komu fram
fyrstu vísindalegu tilgáturnar um það
hvernig líf hefði getað kviknað hér á
jörðinni í árdaga. Þær voru settar
fram af rússneska efnafræðingnum
Alexandr I. Oparin árið 1924 og
breska erfðafræðingnum og lífefna-
fræðingnum J.B.S. Haldane árið
1929. Báðir reyndu þeir að gera grein
fyrir aðstæðum á frumjörð og hvern-
ig lífrænar sameindir gátu myndast í
súrefnissnauðu andrúmsloftinu. Þær
hefðu safnast fyrir í frumhafinu og
myndað þar næringarríka „frum-
súpu“. Þar hefði líf loks kviknað.
Enda þótt skýringar þeirra á upp-
runa lífs væru ófullkomnar gáfu þær
samt von um að uppruninn væri þrátt
fyrir allt skýranlegur.
Þessi von glæddist þegar Stanley
Miller tókst árið 1953 að sýna fram á
myndun lífrænna efnasambanda, sér-
staklega amínósýra, þegar hann
hleypti rafstraumi í gegnum blöndu
lofttegunda þar sem reynt var að
líkja eftir andrúmslofti frumjarðar.
Niðurstöðurnar þóttu benda eindreg-
ið til þess að lífræn efnasambönd
hefðu getað myndast með eðlilegum
hætti á frumjörð. Þar gætu eldingar
hafa gegnt sama hlutverki og raf-
straumurinn í tilraun Millers. Eftir
var að vísu að sýna fram á hvernig líf
kviknaði í lausn slíkra lífrænna efna-
sambanda. En menn fylltust bjart-
sýni á að það mundi takast. Það
reyndist þó þrautin þyngri. Eftir því
sem þekking á innviðum lifandi
frumu óx á næstu áratugum varð
vandamál upprunans æ erfiðara við-
fangs. Og enn ríkir mikil óvissa um
kviknun lífs þótt ekki hafi verið skort-
ur á hugvitssamlegum tilgátum.
Lífið, lífverur
og upphafið
að öllu saman
Uppruni lífs er vísindamönnum enn í dag mikil ráðgáta
og þó að margar tilgátur hafi verið settar fram til að
varpa ljósi á þetta viðamikla viðfangsefni eru álitshafar
fjarri því að vera á eitt sáttir í þeim efnum. Dr. Guð-
mundur Eggertsson fjallar um þessi hugðarefni sín í
bókinni Ráðgáta lífsins og tekur þar fyrir allt frá
smæstu einingum lífs til stærstu spurninganna um lífið.
Bjartur gefur út.
Morgunblaðið/Kristinn
Tilveran Dr. Guðmundur Eggertsson var líffræðiprófessor um árabil og hefur nú ritað bókina Ráðgáta lífsins.
Sjónmælingar í Optical Studio
Tímapantanir í síma:
Optical Studio í Smáralind, 5288500
Optical Studio í Keflavík, 4213811
Optical Studio í Leifsstöð, 4250500