Livets oprindelse: informationsudfordringen

Selv om livets oprindelse fortsat er et mysterium, tilslutter så godt som alle videnskabsfolk inden for området sig generelt ideen om, at liv kan reduceres til kemi. George M. Whitesides udtalte i 2007: “De fleste kemikere tror, som jeg gør det, at liv opstod spontant fra blandinger af molekyler på den præbiotiske jord. Hvordan? Det har jeg ingen anelse om. Jeg tror, at forståelsen af cellen i sidste ende er et spørgsmål om kemi, og at kemikere i princippet er dem, der er bedst egnet til finde ud af det.”[i] [fremhævelse i originalteksten]

Er Whitesides’ formodning berettiget? Man kunne hævde, at visse træk såsom den informationsbehandling, der foregår inde i cellen, ikke kan være resultat af kemiske processer, men nødvendigvis må være intelligent designet.

Det er velkendt, at cellen behandler information i stil med en computer. Selv IT-guruen Bill Gates bemærkede engang: “Menneskets DNA er som et computerprogram, men langt, langt mere avanceret end nogen software, vi nogensinde har skabt.”[ii] Det samme blev udtrykt lidt mere teknisk af en af det 20. århundredes førende informationsteoretikere, Dr. H.P. Yockey: “Det er vigtigt at forstå, at vi ikke slutter ud fra en analogi. Sekvenshypotesen [at den præcise orden af symboler angiver informationen] gælder direkte for proteinet og den genetiske tekst såvel som for det skrevne sprog, og derfor er den matematiske behandling af disse identisk.”[iii] Computersoftware er et eksempel på et sådant skrevet sprog, hvilket gør den genetiske tekst og en computers software til én og samme ting.

Antydningen af, at mere end kemi er involveret i DNA’s oprindelse, fik ligeledes kemikeren og videnskabsfilosoffen Michael Polanyi til at udtale: “En bog eller enhver anden ting, der bærer et mønster, der kommunikerer information, kan i bund og grund ikke reduceres til fysik og kemi … Vi må sige nej til at anse de mønstre, igennem hvilke DNA spreder information, som del af dets kemiske egenskaber.”[iv] Uden at sige det ligeud antydede Polanyi, at en bagvedliggende intelligens må have været involveret.

Ifølge Polanyi kan informationen i DNA lige så lidt reduceres til kemi, som ideerne i en bog kan reduceres til papir og tryksværte. Selv hvis man analyserede papirets og tryksværtens kemiske egenskaber ned til mindste detalje, ville man ikke kunne få den mindste anelse om indholdet eller budskabet i eksempelvis Saxos Danmarkskrønike. Bogens indhold eller budskab er noget helt andet end papir og tryksværte. Dets oprindelse er en helt anden end det medium, som bruges til at viderebringe det. Indholdet eller budskabet kan overføres til tusinde og ét forskellige medier, uden at dets betydning på nogen måde bliver påvirket.

Ligesom en bog består af papir og tryksværte og et budskab, der uafhængigt er skrevet på papiret med tryksværte, består en computer af hardware og software. Hardwaren er computerens håndgribelige materialer og maskineri, og softwaren er den information, der er skrevet på computerens hukommelse. Software er ikke afhængig af hardware, men er skrevet uafhængigt på hardwaren på samme måde, som en bogs indhold er skrevet på papir med tryksværte.

På samme måde har DNA også sin hardware og software. Sukker- og fosfatmolekylerne sammen med de fire nukleobaser (Adenin, Cytosin, Guanin og Thymin) – kemikalierne, som DNA består af – er DNA’s hardware, og den pågældende sekvens, som DNA’s nukleobaser er arrangeret i, er softwaren.

En computers software er skrevet med en binær kode, der består af en lang række ettaller og nuller. Når det kommer til DNA, er koden ikke binær, dvs. et totalssystem, men kvartær, dvs. en kode med fire nukleotide bogstaver, A, C, G og T. Nukleobasernes rækkefølge langs DNA-strengen koder for al den information, en celle har brug for til at udføre hver eneste af de mange tusinder af funktioner i en levende organisme.

Den genetiske kode blev afdækket i begyndelsen af 1960’erne. Det første, man fandt ud af, var, hvordan den arrangerer syntesen af proteiner. Proteiner består af kæder af tyve aminosyrer, og koden for hvert enkelt protein ligger gemt på DNA’et. En kombination på tre bogstaver af DNA-alfabetet koder for hver aminosyre. For eksempel hedder aminosyren threonin ACU på DNA-sproget, og GGT er koden for glycin. Imidlertid er der intet ved nukleotidernes kemiske egenskaber, der bestemmer dette kodesystem. Efter alt at dømme kunne det have været enhver anden kombination.

Den genetiske kode ligner således enhver anden kode, uanset om vi taler om et sprog, en software eller morsekoden. Her er det nærliggende at spørge, hvorfra en sådan kode er kommet til at begynde med. Intet kemisk bestemmer koden, hvilket taler imod ideen om, at koden har en kemisk oprindelse. Alle koder, hvis oprindelse vi kender, har oprindelse i en intelligens. Et nærliggende forslag er derfor, at den genetiske kode også må have en intelligent oprindelse.

Denne konklusion har åbenlyse konsekvenser for spørgsmålet om, hvordan livet startede. Er videnskabsfolk af i dag involveret i et forehavende, der i fremtiden vil blive set som en ren og skær umulighed, eftersom man til den tid vil forstå, at livet ikke kan have en kemisk oprindelse? Vil fremtidige generationer af videnskabsfolk en dag se på nutidens forskere i livets oprindelse på samme måde, som videnskabsfolk i dag ser på Middelalderens alkymikere?

Læs også de første dele i denne serie om livets oprindelse: del 1, del 2, del 3, del 4 og del 5.

***

[i] Revolutions in Chemistry, George M. Whitesides, Chemical & Ingeneering News 85 (13), March 26, 2007.

[ii] The Road Ahead, Bill Gates, Penguin, London 1995, Revised 1996, s. 228.

[iii] Self Organization, Origin-of-life Scenarios and Information Theory, Hubert P. Yockey, Journal of Theoretical Biology, Vol. 91 (1981):16.

[iv] Life Transcending Physics and Chemistry, Michael Polanyi, Chemical and Ingeneering News, August 21, 1967, s. 62.