Vaikka emme tiedä polkua, joka johti näihin varhaisiin bakteerimuotoihin, näyttää todennäköiseltä, että DNA oli syntynyt informaatiomolekyylinä tähän mennessä. Mikrobiologi ja fyysikko Carl R. Woese esittää, että ensimmäisten bakteerimuotojen, joita kutsutaan arkebakteereiksi, keskuudessa tapahtui huomattava määrä lateraalista geeninsiirtoa.4 Lateraalinen geeninsiirto eli geenien siirtyminen bakteerista toiseen olisi mahdollistanut geneettisen materiaalin vaihdon, ja se olisi siten nopeuttanut biologisten toimintojen monipuolistumisprosessia, johon luonnonvalinta vaikutti. Miten nämä ensimmäiset organismit ylipäätään kehittyivät, on seuraavan keskustelun aiheena.

Miller-Ureyn koe

Charles Darwinia pidetään usein alkuperäisen ”lämpimän pienen lammen” hypoteesin esittäjänä, jonka mukaan elämä on saattanut muodostua epäorgaanisten yhdisteiden ja energian yhdistelmästä.5 Neuvostoliittolainen biokemisti Aleksandr Ivanovitš Oparin uudisti tämän ajatuksen ja ehdotti, että elämä muodostui ympäristössä, josta puuttui happea mutta johon auringonvalo antoi energiaa.6 Tällaiset ajatukset ovat perustana monille elämän alkuperää koskeville tutkimuksille, kuten kuuluisalle Miller-Ureyn kokeelle.

Vuonna 1953 Chicagon yliopistossa Stanley Miller ja Harold Urey paneutuivat elämän alkuperää koskevaan ongelmaan toistamalla olosuhteet, joiden he uskoivat vallinneen alkukantaisella maapallolla elämän syntyessä. Käyttämällä sähköä veden ja epäorgaanisten yhdisteiden seokseen he tuottivat orgaanisia yhdisteitä, mukaan lukien aminohappoja, jotka ovat proteiinien rakennusaineita.7 Tämä tulos katalysoi lisäkokeita – ja ainakin joidenkin mielestä näytti siltä, että elämän mysteerin ratkaisu oli avautumassa.

Houstonin yliopistossa työskentelevän Joan Oron myöhempi löytö, joka julkaistiin vuonna 1961, osoitti, että DNA:n olennainen ainesosa -adeniini – sekä useita aminohappoja voitiin muodostaa kuumentamalla epäorgaanista yhdistettä, vetyyanidia, vesiammoniakki-vedessä.8 Vaikka tämä työ saattoi tuoda hyödyllisiä palasia palapeliin,9 Miller-Ureyn tyyppiset kokeet eivät ole antaneet täydellistä vastausta siihen, miten elämä on syntynyt. On yksi asia, että orgaanisia yhdisteitä on olemassa, ja aivan eri asia, että ne muodostavat itseään monistavan järjestelmän.

Viime aikoina näitä alkuperäisiä tuloksia on tarkasteltu uudelleen herkemmillä menetelmillä. Tutkijat löysivät lisää aminohappoja ja muita rakennusaineita, jotka muodostuivat Miller-Ureyn kokeissa ja joita he eivät alun perin olleet huomanneet.10 Miller jatkoi erilaisia kokeita elämän alkuperän selvittämiseksi, ja vaikka mysteeri jäi ratkaisematta, hänen laboratorionsa jäsenet havaitsivat, että aminohappoja ja muita elämän rakennusaineita voi muodostua myös epäorgaanisista yhdisteistä äärimmäisen kylmissä ympäristöissä.11

Miten elämä syntyi

Esitykset siitä, miten aminohapot, nukleotidit ja sokerit muodostuivat, miten ne kasaantuivat DNA:ksi ja RNA:ksi ja miten nämä elämän rakennuspalikat sitten alkoivat monistua ja hankkia entsyymejä, jotka helpottavat tätä prosessia, ovat vielä spekulatiivisia. Monia mielenkiintoisia ajatuksia kuitenkin tutkitaan, kuten syvänmeren tuuletusaukkoteoriaa12 , radioaktiivisen rannan teoriaa13 ja kristalli- tai saviteoriaa.14Toinen Francis Crickin ja muiden edustama mielipide on, että ainoa selitys elämälle maapallolla on se, että se on tullut joltain toiselta planeetalta.15 Tämäntyyppinen selitys työntää kuitenkin kysymyksen vain kauemmaksi taaksepäin: Miten tämä maan ulkopuolinen elämä on saanut alkunsa? Vakuuttavaa tieteellistä selitystä elämän synnylle täällä maapallolla ei ole vielä löytynyt.

Evoluutioteoriat elämän synnystä jakautuvat kahteen pääleiriin: geenit ensin -hypoteesiin ja aineenvaihdunta ensin -hypoteesiin. Geeni ensin -hypoteesi keskittyy tällä hetkellä DNA:n sijasta RNA:han, koska tietyt RNA-molekyylit ovat osoittaneet kykenevänsä toimimaan entsyymeinä, mikä viittaa siihen, että RNA on voinut sekä kuljettaa tietoa että kopioida itseään. Tästä näkökulmasta katsottuna RNA edelsi sekä DNA:ta että proteiinisynteesiä. Toisaalta metabolia ensin -hypoteesin mukaan prebioottisten aineiden molekyylit muodostivat kemiallisia syklejä ja kemiallisten reaktioiden verkostoja, jotka synnyttivät alkeellisia aineenvaihduntajärjestelmiä. Nämä aineenvaihduntajärjestelmät olivat olemassa ennen RNA:ta ja tarjosivat ympäristön RNA:n replikaation myöhemmälle syntymiselle. Huolimatta lukuisten tutkimusväylien tutkimisesta molemmista teorioista puuttuu tällä hetkellä vakuuttavia todisteita.

Vaikka tutkijat ovat hiljattain tuottaneet laboratoriossa itseään replikoivaa RNA:ta prebioottisista molekyyleistä,16 on vaikea ymmärtää, miten RNA – tunnetusti epävakaa polymeeri – olisi voinut ylläpitää itseään replikoivia systeemejä varhaisplaneetan Maaplaneetan vihamielisessä kemiallisessa ja lämpöympäristössä.

Johtopäätös

Olipa keino mikä tahansa, on selvää, että elämää syntyi, ja ensimmäiset elämänmuodot olivat yksisoluisia organismeja, jotka alkoivat monistua ja monipuolistua. Tieteellisen yksimielisyyden puute elämän alkuperästä ei vähennä evoluutioteorian voimaa, sillä se pyrkii selittämään elämänmuotojen monimuotoisuuden vasta sen jälkeen, kun elämä oli jo alkanut.

Vaikka elämän alkuperä on varmasti aito tieteellinen mysteeri, tämä ei ole ajattelevien ihmisten paikka panostaa uskoonsa. Kaikki, mitä elämän historiassa on tapahtunut, on tapahtunut Jumalan suvereenien suunnitelmien mukaisesti, ja Kristus ”on ennen kaikkea, ja hänessä kaikki pysyy koossa” (Kol. 1:17).