Demitizarea abiogenezei

Discutam acum câteva zile cu un coleg despre drama prin care a trecut un cunoscut de-al său, cetățean olandez. Tatăl său, până în urmă cu un an perfect sănătos, a prezentat o degradare rapidă cognitivă, o demență accelerată însoțită de semne neurologice rapid progresive (convulsii, tulburări motorii, de vorbire etc.). În urma investigațiilor s-a pus diagnosticul de boală Creutzfeldt-Jakob, una din acele afecțiuni degenerative ale sistemului nervos central în care medicina contemporană este deocamdată lipsită de orice resurse terapeutice. Decesul a survenit după aproape un an de chin pentru suferind și familia sa. Din fericire, afecțiunea este rară, însă atunci când apare este necruțătoare.

Pornind de la ghinionul bietului om am ajuns la „oile noastre”, alea neurologice, comentând despre cauza bolii în sine. Agentul cauzal a fost identificat și face parte din grupul prionilor. Prionii aceștia nu sunt altceva decât niște forme ciudate ale unor proteine, mai exact proteine cu o structură spațială diferită și „greșită” față de omoloagele prezente în celulele unui individ sănătos. Prionii nu sunt niște vietăți, nu au vreun metabolism propriu, sau material genetic. Sunt doar niște proteine „strâmbe”. De fapt și termenul în sine vine de la „infectious protein”. Primii prioni au fost evidențiați prin anii 80. Acțiunea lor este una de tip cascadă, determină modificarea proteinelor endogene în forma prionică, și aceasta la rândul ei va racola noi și noi proteine care pățesc același lucru. Sperietoarea denumită popular „boala vacii nebune” (encefalopatia bovină spongiformă) este tot o boală prionică.

Discuția a urcat ulterior o treaptă pe scara mărimilor din biologie, ajungând la virusuri, și de acolo până la filozofie a mai fost doar un pas.

Dacă în privința prionilor lucrurile par a fi clare, nu pot fi denumiți nicidecum viață, în privința virusurilor problema este mult mai delicată. Devine, la urma urmei, o chestiune de semantică. Depinde cum definești viața. Nu există o descriere unanim acceptată de biologi, însă este clar că ar trebui să existe cel puțin câteva elemente fundamentale: capacitatea de a crește, de a se înmulți, un oarecare material genetic care să ducă la moștenirea caracteristicilor „părintelui”, o oarecare separare de mediul exterior printr-o membrană sau înveliș. La acestea unii mai adaugă existența unui metabolism propriu și capacitatea de a răspunde la stimuli exteriori prin diferite reacții (mai simple sau mai complexe). O bacterie, de exemplu, are toate cele de mai sus. Un virus însă le are doar parțial. Virusul are un conținut genetic (sub formă de ADN sau ARN), o structură proteică (capsida) cu rolul de a proteja acele gene, și uneori și o capsulă externă. Virusul este doar un parazit al celulei pe care o infectează, indiferent dacă aceasta este o bacterie sau o celulă din organismul unui om. De unul singur, în afara celulei gazdă, virusul nu are capacitatea de a se înmulți, nu are metabolism, nu reacționează la mediu. În celula infestată se inserează în genomul gazdă și folosește materialele gazdei pentru a se multiplica. Se transformă într-o mașină xerox foarte eficientă. Virusul prosperă, dar prosperitatea sa este condiționată de de traiul parazitar pe seama materialelor gazdei, indiferent dacă vorbim de aminoacizi, enzime, ARN-ul mesager sau ribozomi. Ai putea spune că este „viu” doar atâta vreme cât este intracelular, și „mort” sau „neviu” când este în afara ei.

Atașez și două articole recente din revista Astrobiology,  în care se dezbate problema definirii vieții. Cei pasionați de domeniu le vor găsi, fără îndoială, interesante.

Strict tehnic vorbind, în accepțiunea actuală virusurile nu sunt clasificate drept forme de viață, de aceea nici nu figurează formal în arborele evolutiv. Cu toate astea, genele lor folosesc aceleași mecanisme și același cod genetic ca și ale unui stafilococ, ale unui copac, ale unei cârtițe sau ale colegului cu care stau de vorbă. Este cât se poate de clar că la originea lor stă aceeași chimie. Originea acelei chimii particulare este sinonimă cu originea vieții în sine, sau ceea ce denumim abiogeneză. Așa cum chimia este la urma urmei doar o ramură a fizicii, biologia este la rândul ei doar o formă particulară a chimiei. Dificultatea pe care o întâmpinăm atunci când încercăm să dăm o definiție riguroasă a vieții este o dovadă a acestui fapt, a unei tranziții pierdute în negura istoriei terestre. În privința evoluției lucrurile sunt cât se poate de clare, genele în sine fiind un martor ideal, la care se adaugă multe alte linii de dovezi (fosile, repartiție geografică, speciație, experimente de laborator, anatomie comparată etc.). Dar evoluția ne descrie doar ceea ce s-a petrecut din momentul în care chimia actuală era deja în mișcare, cu tot arsenalul pe care-l cunoaștem studiind structura celulei. Abiogeneza nu a lăsat urme, nici nu ar avea cum. Nu poți găsi fosile de substanțe chimice de acum câteva miliarde de ani, iar replicatorii actuali de tip ADN sau ARN au fost ei înșiși rezultatul unui proces de evoluție care nu lasă urme. Ei au câștigat competiția, vechile variante de replicator nu mai există. De acest lucru profită, evident, cei care încă înțeleg lumea înconjurătoare prin ochelarii de o naivitate șocantă ai religiilor. Aceștia se grăbesc să traseze bariere imaginare în lumea chimiei, să-și imagineze forțe vitale și duhuri cu puteri magice și animate de intenții generoase. Refrenul lor preferat este unul care vorbește despre niște probabilități care exclud abiogeneza. Pe lângă faptul că acele cifre sunt inventate, denotă și o lipsă totală de înțelegere a fenomenului și probabilităților asociate, lucru despre care am mai discutat și într-un articol anterior. Ca de obicei, gândirea lor se reduce în esență la o falsă dihotomie de tipul „dacă voi nu știți sau nu puteți demonstra exact cum s-a petrecut fenomenul X, înseamnă că Dumnezeu l-a făcut”. Asta de parcă nu s-ar vedea clar cum întreaga istorie modernă a științelor este un soi de trecere de la răspunsul fantasmagoric Dumnezeu către răspunsul real, argumentat. Sau parcă ar fi declarat cineva că știința s-a oprit, ca urmare ceea ce nu cunoaștem în detaliu astăzi va fi pe veci învăluit în mister.

Atât de multe prostii pioase s-au spus pe seama vieții și a originilor ei încât până și unii oameni în general raționali au căzut în plasa celor care nu pot pronunța cuvântul abiogeneză fără a-l însoți de ceva cu multe zerouri care să arate cât este el de improbabil. Chiar dacă deocamdată nimeni nu știe cu exactitate cum a avut loc abiogeneza, asta nu înseamnă că nu există în circulație mai multe variante imaginate de cercetătorii din domeniu.  Este suficient să vizitați pagina de pe Wikipedia pentru a vă face o idee. Unele au o oarecare bază empirică, altele mai puțin, unele par mai plauzibile, altele în mai mică măsură, unele sunt mai vechi, altele mai noi. Doar timpul va spune care este cea corectă. În orice caz, varianta preferată în prezent de cei mai mulți este una în care ARN-ul a fost elementul cheie, înaintea ADN-ului și proteinelor de azi (RNA world). Despre unele am mai citit și eu, și cea mai logică, din punctul meu de vedere, mi s-a părut a fi cea care este susținută la ora actuală de Dr. Jack Szostak, laureat al premiului Nobel în 2009. Îmi propusesem inițial ca în acest articol să descriu în termeni tehnici esența acestei ipoteze, însă norocul mi-a surâs, găsind pe YouTube un material bine conceput și suficient de simplu pentru a fi înțeles de orice elev de liceu (mulțumiri userului cdk007 pe această cale). Nu am făcut decât să traduc și să adaptez puțin materialul său, plus o aromă de Vangelis. Asemenea prezentări simple, departe de a avea pretenția elucidării problemei, sau a vreunei acurateți științifice deosebite, au totuși meritul de a contribui la necesara demitizare a procesului care a stat la baza nașterii vieții pe Terra.