Livets oprindelse – fra Darwin til nu

Jeg har tænkt mig over nogle gange at gennemgå forskningen i livets oprindelse fra Darwins tid til nu. Mange har indtryk af, videnskaben har gjort store fremskridt i forståelsen af, hvordan det første liv, der senere udviklede sig til den mangfoldighed af liv, der har beboet Jorden de sidste 3 milliarder år, er opstået. Sandheden er dog mere kompliceret end som så.

Darwin diskuterede ikke livets oprindelse i Arternes Oprindelse. I stedet startede han sin teori med den antagelse, at livet allerede eksisterede, om ikke andet, så i form af en enkelt eller flere selvkopierende organismer. Fra det punkt teoretiserede han, at millioner af arter opstod. Men selv om han ikke diskuterede livets oprindelse, gjorde han sig nogle afgørende antagelser, der er værd at være opmærksom på. For eksempel antog han, at de første livsformer var simple, dvs. afstanden imellem ikke-kompleks, ikke-levende kemi og liv var et lille spring. For Darwin og andre videnskabsmænd på hans tid var dette en logisk antagelse. Når det kom til stykket, var 1800-tallets mikroskoper ikke særligt stærke, og igennem dem forekom cellen at være en ukompliceret lille sæk af blandede, ustrukturerede kemikalier. Det virkede rimeligt, at livet skulle kunne være opstået på én gang igennem en tilfældig kombination af disse kemikalier. I 1863 skrev Darwin i et brev til botanikeren Joseph Hooker:

“… Men hvis (og hvilket stort hvis!) vi kunne forestille os, at i en lille varm dam med alle former for ammoniak, fosforsalte, lys, varme, elektricitet osv. til stede opstod kemisk en proteinforbindelse, der var parat til at gennemgå endnu mere komplekse forandringer …”[i]

Det skal dog siges til Darwins forsvar, at han forstod, at det lå ud over hans tids videnskab at sige ret meget om, hvordan livet var opstået. Han fortsatte i brevet til Hooker: “Det er for nærværende det rene sludder og vrøvl at tænke på livets oprindelse. Man kunne lige så godt spekulere over oprindelsen til stof.”

På trods af Darwins advarsel imod at spekulere om livets oprindelse, var ideen om spontan kemisk frembringelse af livet bredt accepteret på Darwins tid, og Darwin selv hældte også til den. En hændelse viser, hvor meget videnskabsmændene troede på den. Omkring 1857 kom Thomas Huxley i besiddelse af noget besynderligt mudder, der var hentet op fra bunden af Nordsøen. I en årrække troede han og andre videnskabsmænd, at det var en prøve af urschleim (’det oprindelige slim’), livets kemiske oprindelse. Philip Rehbock skriver:

På mødet i The British Association for the Advancement of Science i august 1868 bekendtgjorde Thomas Huxley resultaterne af sin mikroskopiske undersøgelse af nogle prøver fra nordatlantiske bundaflejringer. Blandt bestanddelene i disse tilsyneladende lidet spændende prøver havde Huxley fundet nogle påfaldende “kornede samlinger”, der var omgivet af en tyk masse af klæbrigt materiale, som han beskrev på forskellige måder som “klumper af en gennemsigtig, gelatineagtig substans” og “en farveløs og strukturløs masse”. Analyser af materialet havde overbevist Huxley om, at han stod med en ny slags organisme i form af praktisk talt udifferentieret protoplasma. Han gav organismen slægtsbetegnelsen Bathybius efter dets udbredelsesområde i havet og kaldte arten B. haeckelii efter sin ven og darwinistiske medkæmper, Ernst Haeckel.

Bathybius haeckelii levede i syv korte, men begivenhedsrige år. I 1875 opdagede forskerne ombord HMS Challenger, da de var nær afslutningen på deres epokegørende sørejse, der grundlagde den nye havforskningsvidenskab, at Bathybius blot var et uorganisk bundfald. På trods af sin åbenlyse forlegenhed indrømmede Huxley beredvilligt sin fejltagelse. Haeckel, der havde prist Huxleys oprindelige opdagelse, ville på den anden side ikke give sig så let. For ham var Bathybius både et vigtigt medlem af hans nye klasse af encellede organismer, Monera, og en hjørnesten i hans mekanistiske livsfilosofi.[ii]

I årtierne, der fulgte efter Darwin, blev det klart, at cellen var mere kompliceret, end nogen tidligere havde forestillet sig det, og en celles spontane opståen fra simple kemikalier virkede mere og mere usandsynlig. I begyndelsen af det 20. århundrede begyndte videnskabsmænd som den russiske kemiker Alexander Oparin (1894–1980) at gribe spørgsmålet om livets oprindelse an på en anden måde. Oparin skitserede et omfattende sæt af kemiske forandringer, der kunne lede til dannelsen af den første celle. Ifølge ham havde processen taget hundredvis af millioner, måske endda milliarder af år. Han foreslog, at ammoniak (NH₃), metan (CH₄), brint (H₂), kuldioxid (CO₂) og vanddamp H₂O) med ultraviolet lys som energikilde kunne have forbundet sig med de metalliske elementer, der var opløst i havvandet. Det ville have frembragt en kvælstofrig præbiotisk suppe, i hvilken simple kulbrintemolekyler blev dannet. Disse forbandt sig videre til aminosyrer, sukkermolekyler og fosfater, der igen dannede proteiner. Molekylegrupperne, der reagerede på denne måde, blev tiltrukket til hinanden og omgav sig selv med kemiske membraner af en eller anden form, hvilket resulterede i forløberne til de første celler. Oparin kaldte dem “coacervater”. Disse primitive celler havde derefter konkurreret med hinanden om overlevelse og var blevet mere komplekse og dermed mere stabile.[iii] (Fortsættes)

***

[i] Charles Darwin i et brev til Joseph Hooker den 29. marts 1863.

[ii] Philip F. Rehbock, Huxley, Haeckel, and the Oceanographers: The Case of Bathybius haeckelii, Isis, Vol. 66, nr. 4 (dec. 1975), s. 504-533

[iii] M. Cremo, Human Devolution, Bhaktivedanta Book Trust 2003, s. 56.