Chociaż nie znamy drogi, która doprowadziła nas do tych wczesnych form bakterii, wydaje się prawdopodobne, że do tego czasu DNA pojawiło się jako cząsteczka informacji. Mikrobiolog i fizyk Carl R. Woese sugeruje, że wśród pierwszych form bakterii, zwanych archaebakteriami, doszło do znacznego bocznego transferu genów.4 Boczny transfer genów, czyli przemieszczanie się genów z jednej bakterii do drugiej, umożliwiłby wymianę materiału genetycznego, a zatem przyspieszyłby proces różnicowania się funkcji biologicznych, na który działał dobór naturalny. Jak w ogóle doszło do powstania tych pierwszych organizmów, jest tematem poniższej dyskusji.

Doświadczenie Millera-Ureya

Charlesowi Darwinowi często przypisuje się autorstwo oryginalnej hipotezy „ciepłego małego stawu”, która zakłada, że życie mogło powstać z połączenia związków nieorganicznych i energii.5 Radziecki biochemik Aleksandr Iwanowicz Oparin powrócił do tej idei i zaproponował, że życie powstało w środowisku, w którym brakowało tlenu, ale energię dostarczało światło słoneczne.6 Tego rodzaju pomysły są podstawą wielu badań nad pochodzeniem życia, w tym słynnego eksperymentu Millera-Ureya.

W 1953 roku na Uniwersytecie w Chicago, Stanley Miller i Harold Urey zajęli się problemem pochodzenia życia poprzez odtworzenie warunków, które według nich były obecne na pierwotnej Ziemi, kiedy powstało życie. Poddając mieszaninę wody i związków nieorganicznych działaniu prądu elektrycznego, wytworzyli związki organiczne, w tym aminokwasy, budulec białek.7 Wynik ten stał się katalizatorem dalszych eksperymentów – a przynajmniej niektórym wydawało się, że rozwiązanie zagadki życia wkrótce się rozwinie.

Kolejne odkrycie Joan Oro z Uniwersytetu w Houston, opublikowane w 1961 r., wykazało, że istotny składnik DNA – adenina – jak również kilka aminokwasów można utworzyć poprzez podgrzanie nieorganicznego związku cyjanowodoru w wodzie z amoniakiem.8 Choć praca ta potencjalnie wniosła użyteczne elementy do układanki,9 eksperymenty typu Miller-Urey nie dostarczyły pełnej odpowiedzi na pytanie, jak powstało życie. To jedna rzecz mieć związki organiczne obecne, to całkiem inna mieć je tworzyć samoreplikujący się system.

Ostatnio, te początkowe wyniki zostały zrewidowane z bardziej czułymi metodami. Naukowcy odkryli dodatkowe aminokwasy i inne składniki budulcowe powstałe podczas eksperymentów Millera-Ureya, z których pierwotnie nie zdawali sobie sprawy.10 Miller kontynuował różne eksperymenty, aby ustalić pochodzenie życia i choć zagadka pozostała nierozwiązana, członkowie jego laboratorium odkryli, że aminokwasy i inne składniki budulcowe życia mogą również powstawać ze związków nieorganicznych w ekstremalnie zimnych środowiskach.11

Jak powstało życie

Wyjaśnienia dotyczące tego, jak powstały aminokwasy, nukleotydy i cukry, jak zebrały się w postaci DNA i RNA, a następnie jak te elementy składowe życia zaczęły się replikować i zdobywać enzymy ułatwiające ten proces, są nadal przedmiotem spekulacji. Prowadzone są jednak badania nad wieloma interesującymi pomysłami, w tym nad teorią głębokich komór morskich12 , teorią radioaktywnych plaż13 i teorią kryształów lub gliny.14 Inna opinia, wyznawana przez Francisa Cricka i innych, głosi, że jedynym wytłumaczeniem życia na Ziemi jest to, że przybyło ono z innej planety.15 Jednak tego typu wyjaśnienie jedynie odsuwa pytanie jeszcze dalej w przeszłość: Jak powstało to pozaziemskie życie? Przekonujące naukowe wyjaśnienie pochodzenia życia tutaj na Ziemi jeszcze się nie pojawiło.

Ewolucyjne teorie powstania życia dzielą się na dwa główne obozy: hipotezę genu i hipotezę metabolizmu. Hipoteza pierwszego genu skupia się obecnie na RNA, a nie na DNA, ponieważ niektóre cząsteczki RNA wykazały zdolność do funkcjonowania jako enzymy, co sugeruje, że RNA mogło zarówno przenosić informacje, jak i kopiować samo siebie. Z tego punktu widzenia RNA poprzedzał zarówno syntezę DNA, jak i białek. Z drugiej strony, hipoteza metabolizmu twierdzi, że cząsteczki materiałów prebiotycznych tworzyły cykle chemiczne i sieci reakcji chemicznych, które dały początek prymitywnym systemom metabolicznym. Te systemy metaboliczne istniały przed RNA i zapewniły środowisko, w którym później pojawiła się replikacja RNA. Pomimo eksploracji licznych dróg badań, obu teoriom brakuje obecnie rozstrzygających dowodów.

Pomimo że badacze wygenerowali ostatnio w laboratorium samoreplikujący się RNA z cząsteczek prebiotycznych,16 trudno jest zrozumieć, w jaki sposób RNA – notorycznie niestabilny polimer – mógł wspierać samoreplikujące się systemy we wrogim środowisku chemicznym i termicznym wczesnej planety Ziemi.

Wniosek

Bez względu na to, w jaki sposób, jasne jest, że życie się pojawiło, a pierwsze formy życia były jednokomórkowymi organizmami, które zaczęły się replikować i różnicować. Brak naukowej zgody co do pochodzenia życia nie umniejsza siły teorii ewolucji, która jedynie stara się wyjaśnić różnorodność form życia po tym, jak życie już się zaczęło.

Pomimo że pochodzenie życia jest z pewnością prawdziwą naukową tajemnicą, nie jest to miejsce dla myślących ludzi, by obstawiać swoją wiarę. Wszystko, co wydarzyło się w historii życia, stało się zgodnie z suwerennymi zamiarami Boga, a Chrystus „jest przed wszystkim i w nim wszystko się zgadza” (Kol. 1:17).