Kniha na prosinec 2020

Addy Pross: Co je život / Jak se chemie stává biologií

 Vydaly Nakladatelství Dokořán a Argo v roce 2020 v edici Aliter (svazek 72), z angličtiny přeložil Pavel Pecháček, ISBN: 978-80-7363-963-1, stran 222

Addy Pross (nar. 1945) je australsko – izraelský chemik se specializací na chemickou reaktivitu a teoretickou organickou chemii. Je mimo jiné autorem konceptu dynamicko – kinetické stability, který je možným východiskem k řešení otázky vzniku života. V českém jazyce zatím nebyla možnost se s prací uvedeného vědci seznámit.

Autor se pokusil i laiky v oboru přírodních věd seznámit s aktuálními debatami o teoriích vzniku života. Pro křesťany, kteří prosazují proti biologům a chemikům koncept stvoření, může být kniha a její argumentace výzvou k rozlišování mezi teologickou a biologicko – chemickou argumentací (a vůbec způsobem myšlení) v případě promýšlení otázek počátku života.

Východiskem pro Prossovy úvahy je 75 let stará (i v češtině dostupná) práce slavného fyzika a autora myšlenkového experimentu o živé / mrtvé kočce Erwina Schrödingera „Co je život?“. Schrödinger vyslovil domněnku, že tajemství vzniku života lze za pomoci fyziky a chemie vysvětlit. Autor cituje biologa Carla Woese, že stav biologie je srovnatelný se stavem fyziky na počátku 20. století před přelomovými objevy relativistické a kvantové podoby reality. Problém spočívá v tom, že předmět studia biologie, tj. živé organismy se chovají v rozporu s druhým termodynamickým zákonem (lze ho parafrázovat jako sklon jakéhokoli systému ke stabilnímu, chaotickému stavu s nejnižší energií), protože jejich existence se zdá uvedenému zákonu odporovat. Živý organismus je evidentně složitější a uspořádanější, než jeho okolí; stejně tak jeho vznik směřuje proti chaosu.

Prossova hlavní teze je, že ústřední biologické paradigma, tj. vývojová (darwinovská) teorie je pouze biologickým projevem širšího fyzikálně – chemického popisu přírodních sil. V přírodě totiž existuje jiný druh stability, než je stabilita fyzikální, představovaná směřováním vesmíru k homogennímu prostředí tepelné smrti (v případě, že vesmír se bude do nekonečna rozpínat), popř. velkému křachu (opětovnému spojení vesmíru ve stavu počáteční singularity, která měla existovat v okamžiku vzniku našeho vesmíru v případě, že vesmír se začne opět v budoucnu smršťovat). Jde o to, že pro svět fyziky platí zákony pravděpodobnosti a směřování od nestabilního ke stabilnímu, pro svět biologie (sféry replikace, tj. zmnožování) platí zákony exponenciálního růstu. Příroda hledá stabilní formy, jenže ve sféře života jsou těmito stabilnějšími formami formy komplexní, složité a především efektivnější. Považte např. člověka, který je nejkomplexnějším (známým) živým organismem. Dokázal zcela změnit své přirozené prostředí tak, aby dokázal žít prakticky kdekoliv.

Otázku vzniku života Pross samozřejmě nezodpovídá. Přiznává, že s ohledem na chabé znalosti prostředí na prvotní Zemi se nikdy nedozvíme „jak to opravdu začalo“. To však neznamená, že se biologii (chemii) nepodaří zjistit možnost vzniku života. Ostatně některé organické sloučeniny jsou schopné replikace (zmnožování), aniž by pro to potřebovaly být živé. Autor prosazuje představu, že nejen pro život, ale pro fázi „předbiologickou“, je typický sklon ke komplexifikaci (zesložiťování). Zdánlivý rozpor s druhým termodynamickým zákonem je řešitelný douškou: za stálé spotřeby energie. A tak čtěte a rozlišujte…

Ukázka: Str. 11: Jdete po poli a zničehonic narazíte na ledničku – plně funkční ledničku na poli, v níž je navíc několik dokonale vychlazených lahví piva. Jak by ale mohla lednice fungovat uprostřed pole? Očividně není připojená k žádnému vnějšímu zdroji energie, a přesto zůstává uvnitř chladná. A co tu vůbec dělá, jak se sem dostala? Podíváte se blíže a všimnete si, že má na vrchní straně solární panel připojený k baterii, jež udržuje v chodu kompresor, který ke svému fungování potřebují všechny ledničky. Takže záhada, jak lednice funguje, je vyřešena. Lednička zachytává sluneční energii pomocí fotovoltaického panelu. Zdrojem energie, která ji udržuje v chodu, je Slunce, jež umožňuje přečerpávat teplo z chladného prostředí do horkého – v opačném směru, než jak tomu je u tepelného toku běžně. Navzdory touze přírody vyrovnat teplotu uvnitř a vně lednice existuje u této fyzikální entity, již označujeme za „chladničku“, funkční design, díky němuž uchováváme jídlo a pití při patřičně nízké teplotě. Ovšem záhada, jak se lednice dostala doprostřed pole, zůstává. Kdo ji tam dal? A proč? Když vám teď řeknu, že tu ledničku tam nikdo nedal – že k tomu došlo spontánně prostřednictvím přírodních sil, nebudete mi ani trochu věřit. Jak absurdní! Příroda takhle zkrátka nefunguje! Příroda spontánně nevytváří vysoce uspořádané účelné entity vzdálené od rovnovážného stavu – ledničky, auta, počítače a podobně. Tyto objekty jsou výtvory lidského úmyslu, jsou účelné a promyšlené. Když už, příroda systémy posunuje směrem k rovnováze, k nepořádku a chaosu, nikoli k řádu a funkci. Nebo snad ne?

Pravda je jednoduše taková, že nejelementárnější živá soustava – bakteriální buňka – je vysoce uspořádaným funkčním systémem, který má do rovnovážného stavu velmi daleko a jenž v termodynamickém smyslu napodobuje fungování ledničky, avšak jeho komplexita je o několik řádů vyšší! Lednička obnáší kooperativní interakci nanejvýš několika desítek dílů, kdežto bakteriální buňka vyžaduje interakci tisíců různých molekul a molekulárních agregátů, jež jsou někdy samy o sobě nesmírně složité to vše v rámci soustavy tisíců synchronizovaných chemických reakcí.

Str. 13: A právě to je problém se životem. Jako nám připadá absolutně nepravděpodobné, že by se samovolně sestavila lednička – skříň, chladič, kompresor, plyn – i kdyby všechny její součásti byly snadno k mání, jeví se nám jako nemyslitelná i pravděpodobnost spontánního vzniku vysoce uspořádané miniaturní chemické továrny, nanotovárny vzdálené od rovnovážného stavu.

Obrázek: https://img-cloud.megaknihy.cz/491977-large/9873689773a5bd8d22953bc80bc9c940/co-je-zivot.jpg