Livets byggesten kan, og gjorde, spontant samles under de rigtige forhold. Det kaldes spontan generation eller abiogenese. Selvfølgelig forbliver mange af detaljerne skjult for os, og vi ved bare ikke nøjagtigt, hvordan det hele skete. Eller hvor ofte det kunne ske.
Verdens religioner har naturligvis forskellige ideer om, hvordan livet så ud, og de påberåber sig de magiske hænder på forskellige overnaturlige guddomme for at forklare det hele. Men disse forklaringer, mens farverige fortællinger, efterlader mange af os utilfredse. 'Hvordan opstod livet' er et af livets mest overbevisende spørgsmål, og et, som videnskaben konstant kæmper med.
Tomonori Totani er en videnskabsmand, der finder det spørgsmål overbevisende. Totani er professor i astronomi ved universitetet i Tokyo. Han har skrevet et nyt papir med titlen "Fremkomst af liv i et inflatorisk univers." Det er offentliggjort i naturvidenskabelige rapporter.
Professor Totanis arbejde bygger stærkt på et par koncepter. Den første er universets enorme alder og størrelse, hvordan det er oppustet over tid, og hvor sandsynligt der kan ske begivenheder. Den anden er RNA; hvor lang tid en kæde af nukleotider skal være for at ”forvente en selvreplicerende aktivitet”, som det fremgår af papiret.
Totanis arbejde, som næsten alt arbejde med abiogenese, ser på de grundlæggende komponenter i livet på Jorden: RNA eller ribonukleinsyre. DNA sætter reglerne for, hvordan individuelle livsformer får form, men DNA er meget mere kompliceret end RNA. RNA er stadig mere kompliceret af størrelsesordener end de rå kemikalier og molekyler, der findes i rummet eller på overfladen af en planet eller en måne. Men dens enkelhed sammenlignet med DNA gør det mere sandsynligt, at det forekommer via abiogenese.
Der er også en teori i evolutionen, der siger, at selvom DNA bærer instruktionerne om at opbygge en organisme, er det RNA, der regulerer transkriptionen af DNA-sekvenser. Det kaldes RNA-baseret udvikling, og det siger, at RNA er underlagt Darwinian naturlige selektion og også er arvelig. Det er nogle af grundene bag at se på RNA vs DNA.
RNA er en kæde af kemikalier kendt som nukleotider. Nogle undersøgelser viser, at en kæde af nukleotider skal være mindst 40 til 100 nukleotider længe før den selvreplicerende adfærd, der kaldes livet, kan eksistere. Over tid kan tilstrækkelige nukleotider danne en kæde til at imødekomme dette længdekrav. Men spørgsmålet er, har der været tid nok i universets liv? Vi er her, så svaret skal være ja, skal det ikke?
Men vent. I en pressemeddelelse, der annoncerer dette nye papir, antyder "… de nuværende skøn, at magisk antal på 40 til 100 nukleotider ikke burde have været muligt i rumfanget, vi betragter det observerbare univers."
Nøglen her er udtrykket 'observerbart univers'.
”Der er dog mere i universet end det observerbare,” sagde Totani. ”I nutidens kosmologi er det enighed om, at universet gennemgik en periode med hurtig inflation, der producerede et stort område med ekspansion ud over horisonten for det, vi direkte kan observere. At faktorisere dette større volumen i modeller af abiogenese øger enormt chancerne for, at der opstår liv. ”
Vores univers blev til under Big Bang, en enkelt inflationsbegivenhed. Ifølge Totanis papir inkluderer vores univers ”sandsynligvis mere end 10100 Sollignende stjerner, ”hvorimod det observerbare univers kun indeholder ca. 10 sekstioner (1022) stjerner. Vi ved, at livet er sket mindst en gang, så det er ikke uden tvivl, at abiogenese opstod mindst en gang mere, selvom chancerne er uendeligt små.
Ifølge statistikker skal mængden af stof i det observerbare univers kun være i stand til at producere RNA, der er 20 nukleotider, langt under 40 til 100-tallet. Men på grund af den hurtige inflation er meget af universet ikke observerbar. Det er simpelthen for langt væk for lys udsendt siden Big Bang at nå os. Når kosmologer tilsætter antallet af stjerner i det observerbare univers med antallet af stjerner i det uobservable univers, er det resulterende antal 10100 Sollignende stjerner. Det betyder, at der er meget mere stof i spil, og den abiogene oprettelse af længe nok kæder af RNA er ikke kun mulig, men sandsynlig eller endda uundgåelig.
I sin artikel udtaler professor Totani det grundlæggende forhold, der undersøges. ”Her afledes en kvantitativ relation mellem den minimale RNA-længdelmin kræves for at være den første biologiske polymer, og den universestørrelse, der er nødvendig for at forvente dannelse af et så langt og aktivt RNA ved tilfældigt at tilføje monomerer. ”
Blir det forvirrende? Her er en forhåbentlig mere overskuelig oversigt.
"Hvis udenjordiske organismer af en anden oprindelse end de på Jorden opdages i fremtiden, ville det indebære en ukendt mekanisme på arbejdet for at polymerisere nukleotider meget hurtigere end tilfældige statistiske processer."
Professor Tomonori Totani, Tokyo University
Universet er større end dets observerbare del og indeholder sandsynligvis 10100 Sollignende stjerner. For sandsynligheden for abiotisk oprettelse af RNA på en jordlignende planet til lig med 1 eller enhed, skal minimum nukleotidlængden være mindre end ca. 20 nukleotider, hvilket er meget mindre end det oprindeligt angivne minimum på 40 nukleotider.
Men forskere tror ikke, at RNA kun 20 nukleotider længe kan være selvreplicerende, i det mindste ikke fra vores perspektiv som observatører af det jordiske liv. Som Totani siger i sin artikel: "Derfor, hvis udenjordiske organismer af en anden oprindelse end dem på Jorden bliver opdaget i fremtiden, ville det indebære en ukendt mekanisme på arbejdet for at polymerisere nukleotider meget hurtigere end tilfældige statistiske processer."
Hvad ville denne proces være?
Hvem ved det, men dette er sandsynligvis et bøjningspunkt, hvor troende mennesker kan ringe ind og sige: ”Hvorfor Gud, selvfølgelig.”
Totanis arbejde har på ingen måde givet et svar. Men som meget videnskabeligt arbejde hjælper det med at forfine spørgsmålet og opfordrer andre til at studere det.
”Som mange inden for dette forskningsfelt er jeg drevet af nysgerrighed og af store spørgsmål,” sagde Totani. ”Ved at kombinere min nylige undersøgelse af RNA-kemi med min lange kosmologihistorie får jeg mig til at indse, at der er en troværdig måde, som universet skal have gået fra en abiotisk (livløs) tilstand til en biotisk. Det er en spændende tanke, og jeg håber, at forskning kan bygge videre på dette for at afsløre livets oprindelse. ”
Mere:
- Pressemeddelelse: Er livet et hasardspil? Undersøgelse afslører, at livet i universet kunne være almindeligt, men ikke i vores kvarter
- Forskningsartikel: Fremkomst af liv i et inflatorisk univers
- Space Magazine: Universe kunne være 250 gange større end hvad der kan observeres
