TEMA BROJA

POSTANAK I RAZVOJ ŽIVOTA

Dr Milan Sudar, redovni profesor Rudarsko-geološkog fakulteta u Beogradu

ŽIVOT PRE ŽIVOTA

Dr Milan Sudar

Šta je život? U kom trenutku se pojavio prvi život na našoj planeti, za koju se kaže da je kolevka i grob svega postojećeg što poseduje život? Da li su živi organizmi nastali slučajno ili po planu i pod nadzorom neke vrhovne kosmičke sile? Najpoznatija knjiga sveta, hebrejsko-hrišćanska Biblija kaže da je Bog tvorac živog sveta. Ali, pre živih formi, Svevišnji je stvorio svetlost, nebo, vodu i zemlju. Tako je u mitovima, legendama i verovanjima svih drevnih naroda koje je mučilo pitanje stvaranja sveta. Mitski pevač Orfej je verovao da je najpre nastalo Vreme, koje je postojalo „od samog početka bez početka“. Ali, i u naučnim objašnjenjima nastanka života ključne reči su: vreme, voda, svetlost...

Početnu sredinu u kojoj se začeo život, odnosno protoćelija, najčešće nazivamo „primordijalna supa ili čorba“. Prva evolucija se odigrala u priobalskom pojasu i plićacima mora i okeana, koje su potapale plime i gde je bilo svetlosti - kaže mikropaleontolog dr Milan Sudar, profesor na Rudarsko-geološkom fakultetu u Beogradu.

Neverovatan događaj

Nastankom života bave se dve, u osnovi, suprotstavljene teorije: kreacionistička i evolucionistička.

Gore: Fosilni stromatoliti od pre oko 2,2 – 2,0 milijarde godina iz Guntflint Iron Fm., oko jezera Superior u Kanadi; Dole: današnji, zaliv Shark, Australija

Prema prvoj, život na Zemlji je delo više sile, Boga tvorca. Ovaj pogled na postanak života ne zadovoljava minimum uslova koji postavlja nauka. Po drugoj, on je rezultat nastanka žive iz nežive materije i njene dalje evolucije. To znači da je pojavi života na Zemlji prethodila hemijska evolucija prebiološkog sveta okarakterisana nizom događaja, koji su vodili od jednostavnih neorganskih molekula do složenih organskih jedinjenja i, najzad, do žive materije i primitivnih formi života.

Iako je nastanak života bio skoro neverovatan događaj s gotovo nemogućim izgledima da bi se dogodio slučajno, nasumice, i ma koliko to izgledalo nerealno, to se ipak dogodilo upravo tako, smatra dr M. Sudar. Svi organizmi koji danas žive uzajamno su povezani posrednim ili neposrednim rodbinskim vezama, koje sežu duboko u istoriju Zemlje i ukazuju na njihovo zajedničko poreklo, od prvih mrvica ili kapi žive tvari, do začetnih komadića žive materije. Danas poznati fosilni podaci pokazuju da su se događaji koji su na našoj planeti iznedrili početne oblike života verovatno dogodili pre nekih 3,85 do 3,5 milijardi godina. Pre tog događaja, mogućnosti da će se oni zbiti bile su vrlo male.

I još više - podvlači prof. Sudar - na temelju naših shvatanja, mogući proces koji bi doveo do početka života i bitnog dela koga su odigrali živi organizmi u razvojnom procesu, prelaz je neživog u živu materiju, što se verovatno samo jednom dogodilo i moglo se dogoditi samo jednom. Polazne supstance ove, u suštini prebiološke evolucije su hemijska jedinjenja koja odgovaraju sastojcima prvobitne, veoma redukcione atmosfere rane planete Zemlje, a to su poznati, jednostavni gasovi: metan, ugljen-dioksid, azot i vodonik-sulfid. Kiseonika, verovatno, nije bilo ili ga je bilo beznačajno malo u odnosu na današnju atmosferu.

Među veoma značajnim za dalji tok hemijske evolucije bili su i cijanovodonik kao i formalaldehid. Svi navedeni gasovi i jedinjenja su bili osnova za sinteze kojima su nastale pojedine od važnih „opeka žive materije“: aminokiseline, šećeri i baze nukleinskih kiselina. Daljim fizičko-hemijskim procesima i slučajnim grupisanjima ovako nastalih makromolekula („bujona“ i/ili koacervata, odnosno protobionita) postali su glavni sastojci života: proteini, lipidi i nukleinske kiseline (RNK, DNK). Njihovom samoorganizacijom su postale membrane i, najzad, osnovna jedinica života: ćelija. Prva, protoćelija je bila jedna od prelaznih oblika i imala je veoma jednostavnu strukturu.

Samoreprodukujući molekuli

Primarni život crpeo je svoju energiju ne od Sunca ili iz atmosfere, već najverovatnije razbijajući neka od prisutnih jedinjenja kao što to izvesne bakterije i danas čine. Nastanak života, takođe, podrazumeva samoreprodukujuće molekule, uglavnom u obliku aminokiselina, koje mogu da postoje samo u rastvoru i suspenziji. Takvim bazičnim životnim oblicima, kad jednom nastanu, bilo bi teško da evoluiraju van vode. Samo u vodenim sredinama prvi oblici života su mogli naći zaštitu pošto je, zbog nedostatka kiseonika u prvobitnoj atmosferi, Zemlja bila izložena dejstvu sunčevih ultraljubičastih zračenja, kao i brojnih drugih činilaca, mnogo više nego danas.

Prikaz današnjeg geografskog položaja prekambrijumskih tvorevina sa fosilnim nalascima (obojeno). Mnoge su daleko od svog prvobitnog položaja, jer ih je kretanje kontinenata značajno razmaknulo.

Raznih primitivnih formi života bilo je svakako mnogo, ali je samo mali broj mogao duže da opstane jer je većina njih i pri manjim promenama sredine propadala. Opstanak tog malog broja oblika protoživota, koji su nastavljali dalji proces evolucije, verovatno je ostvaren zahvaljujući, između ostalog, i tome što su u međusobnim susretima preuzimali osobine jedne od drugih. Nedavno se pojavila i nova hipoteza da je život na Zemlji, možda, započeo na dubokom morskom dnu, u neposrednoj blizini hidrotermalnih otvora, „ventila“, gde iz utrobe Zemlje „ističu“ neophodna energija (toplota) i određene „životne“ materije. Ova zanimljiva hipoteza tek zahteva svestrano naučno proveravanje.

Pitanje mesta postanka žive iz nežive materije procesima hemijske evolucije još nije u dovoljnoj meri razrešeno i još uvek je aktuelno. Pored najbrojnijih pristalica ovozemaljskog porekla života - navodi prof. Sudar - postoje i oni koji veruju da su „seme života“, odnosno i već gotov oformljen život posejani iz kosmosa. Po njima, prvi primitivni oblici života nastali su na drugim planetama, ili u jezgrima kometa koje su prekrivene ledom. Igrom gravitacionih sila zvezda u prolazu, komete bivaju izbačene iz svoga kometarnog jata na periferiji Sunčevog sistema i odlaze u kosmička prostranstva, pri čemu su neke od njih dospele i do okeana na našoj planeti.

Rezultati eksperimenata u laboratoriji govore u prilog činjenici da je postanak biohemijski značajnih molekula zaista moguć i u kosmičkim uslovima, ali i dalje ostaje pitanje: kako je život započeo na drugoj planeti ili kometi? Zbog toga navedena teorija nije u potpunosti ni prihvaćena od strane naučne zajednice.

Usavršavanje života

Prema naučnim saznanjima, dalja evolucija života dešava se, u stvari, paralelno sa evolucijom okvira života, pri čemu su život i životna sredina u stalnom međudejstvu. Život postepeno oplemenjuje sredinu, a ona tako oplemenjena omogućava dalje usložnjavanje, usavršavanje života.

Jesu li ovo najstariji poznati fosili ? Sferoidne ćelije hemofosila tj. mikrostrukture Isuasphaera isua iz stena oblasti Isua na JZ Grenlandu (pre oko 3,85 milijardi godina).

- Danas se pouzdano zna - kaže dr Milan Sudar - da evolucija Zemlje, kao izuzetno osobenog dela Vasione, traje oko 4,6 milijardi godina. Rana faza evolucije Zemlje, koja obuhvata vreme proteklo od obrazovanja naše planete (sjedinjenje kosmičkog gasa i prašine u čvrsto nebesko telo) do organizovanja hemikalija (elemenata) u samoobnavljajuće, evolutne oblike - u život, najverovatnije je trajala do 3,85-3,5 milijardi godina. U ovom vremenu dugom oko 800 miliona godina, u vodama na „licu“ Zemlje dešavali su se procesi hemijske evolucije uz stalne promene i stalno uvećavanje broja sistema koji su doveli do nastanka prvobitne životne sredine: prvo postoje samo neorganska jedinjenja, zatim uz njih i jednostavna organska jedinjenja, da bi se u vremenu od 4 do 3,5 milijardi godina pojavili mnogomolekularni kompleksi, kao najprimitivniji oblici života.

Od tog vremena uslovno možemo smatrati da su na Zemlji započeli procesi biološke evolucije, koji su u početnim etapama (do oko 570 miliona godina) iznedrili veoma primitivne oblike života, a da bi posle tog perioda odnosno posle „kambrijumske biološke eksplozije“ život iznenada eksplodirao u ogromnoj raznovrsnosti. Od tada se na Zemlji dešavaju brojne evolucione promene koje su, od najprostijih pa sve složenijih višećelijskih organizama sa ljušturom, beskičmenjaka, pa preko kičmenjaka, iznedrile i čoveka. Usavršavanje biljaka i životinja omogućilo je ekspanziju života i u nove ekološke niše: kopno i vazduh.

M. Rajković