Σχόλια και αμπελοφιλοσοφίες...

Όπως υποσχέθηκα, παρακάτω θα σχολιάσουμε το προηγούμενο άρθρο και θα ανοίξουμε μια (διαδραστική ευελπιστώ) συζήτηση για τη σημασία αυτού του επιστημονικού επιτεύγματος. Αρχικά παραθέτω έναν σύντομο οδηγό - γλωσσάρι. Τα στοιχεία τα έχω αντλήσει από το εξαιρετικό blog Why Evolution Is True. Αν είστε Αγγλομαθείς δείτε το οπωσδήποτε και αν δεν είστε το blog είναι ένας καλός λόγος για να γίνετε. Πάμε λοιπόν:

Τι είναι το Mycoplasma;

Το Mycoplasma (να μην συγχέεται με το λυκόπιασμα) είναι ένας τύπος βακτηρίου που δεν έχει κυτταρικά τοιχώματα (κάνοντάς το έτσι απρόσβλητο από αντιβιοτικά όπως η πενικιλίνη, τα οποία λειτουργούν δυσχεραίνοντας την σύνθεση των κυτταρικών τοιχωμάτων και εμποδίζοντας την διαίρεση των βακτηρίων).  Ειδικότερα, το Mycoplasma mycoides προκαλεί καρκίνο των πνευμόνων στα βοοειδή και σε άλλα μηρυκαστικά.

Γιατί χρησιμοποίησαν αυτό το συγκεκριμένο είδος βακτηρίου;

Γιατί είναι ο οργανισμός με το μικρότερο γονιδίωμα που μπορεί εντούτοις να αναπτυχθεί από μόνος του στο εργαστήριο.  Το μικρό γονιδίωμα κάνει την διαδικασία της σύνθεσης ευκολότερη και πρέπει να αναπτυχθεί από μόνος του στο εργαστήριο γιατί αυτό αποτελεί τον κοινώς αποδεκτό ορισμό του ζωντανού οργανισμού. (Συνεχίζει να υπάρχει μια διαφωνία σχετικά με το αν οι ιοί, των οποίων το γονιδίωμα έχει ήδη δημιουργηθεί τεχνητά, αποτελούν "ζωντανούς" οργανισμούς, καθώς παρασιτίζουν τα γονιδιώματα άλλων οργανισμών για να αναπαραχθούν και δεν μπορούν να αναπτυχθούν από μόνοι τους στο εργαστήριο.)

Τι ακριβώς έκανε η ομάδα του Venter;

Κατόρθωσε να συνθέσει από μηδενική βάση το χρωμόσωμα του βακτηρίου Mycoplasma mycoides και να το μεταμοσχεύσει σε νεκρά κύτταρα ενός συγγενούς βακτηρίου, του Mycoplasma capricolum. Το τεχνητό χρωμόσωμα λειτούργησε κανονικά, ξαναζωντανεύοντας τα νεκρά κύτταρα και δίνοντάς τους την δυνατότητα να αναπτυχθούν, να μεταβολιστούν και να αναπαραχθούν. Ουσιαστικά, η ομάδα του Venter δημιούργησε τεχνητά ολόκληρο το γονιδίωμα ενός είδους και απέδειξε ότι μπορεί να λειτουργήσει με τρόπο παρόμοιο με αυτό ενός φυσικού γονιδιώματος.

Γιατί είναι τόσο σημαντικό αυτό;

Καταρχάς πρόκειται για ένα εκπληκτικό τεχνολογικό επίτευγμα. Το γονιδίωμα του M. mycoides έχει μήκος 1.000.000 ζεύγη βάσεων, με αποτέλεσμα η κατάλληλη τοποθέτηση του DNA με την σωστή γραμμική αλληλουχία να διαρκέσει μια δεκαετία. (Ένα πολύ μικρότερο χρωμόσωμα ιού συντέθηκε πριν από λίγα χρόνια.) Το χρωμόσωμα κατασκευάστηκε με τη βοήθεια μαγιάς και σε διάφορα στάδια, κάθε ένα από τα οποία εγκυμονούσε πολλά προβλήματα. Τελικά, το χρωμόσωμα εισήχθη σε ένα κύτταρο - δωρητή. Για να υλοποιηθεί κάθε ένα από αυτά τα στάδια έπρεπε να αναπτυχθεί καινούρια τεχνολογία από την αρχή. Και φυσικά, ας μην ξεχνάμε τα δυνητικώς τεράστια πλεονεκτήματα των γενετικά δημιουργημένων οργανισμών.

Δεν υπάρχει ο κίνδυνος να ξεφύγει από τον έλεγχο κάποιο τέτοιο βακτήριο;

Φυσικά. Αν σε τέτοιου είδους έρευνες δεν υπάρχουν αυστηροί κανόνες και διαδικασίες ελέγχου, τότε τυχόν παθογενή ή ζημιογόνα βακτήρια θα μπορούσαν να προκαλέσουν καταστροφή. Κανείς, συμπεριλαμβανομένου και του Venter, δεν ισχυρίζεται ότι οι επιστήμονες θα έπρεπε να μπορούν να κάνουν τέτοιες έρευνες ελαφρά τη καρδία. Στην παρούσα περίπτωση, οι ερευνητές απενεργοποίησαν πρώτα όλα τα γονίδια του M. mycoides που ήταν παθογενή. Σίγουρα πάντως πρέπει να θεσπιστούν νέοι κανόνες προστασίας και ελέγχου, καθώς πρόκειται για καινούρια τεχνολογία.

Δηλαδή η ομάδα του Venter δημιούργησε ζωή;

Όχι. Δημιούργησαν ένα τεχνητό γονιδίωμα το οποίο ήταν ικανό να κατευθύνει έναν ζωντανό οργανισμό. Το κομμάτι αυτό του DNA όμως, θα ήταν εντελώς άχρηστο αν δεν είχε μεταμοσχευθεί σε ένα κύτταρο που διέθετε ήδη τις πρωτεΐνες και το σύστημα σύνθεσης των πρωτεϊνών που θα μπορούσε να πάρει το DNA και να το χρησιμοποιήσει για να κατασκευάσει νέα κύτταρα και πρωτεΐνες, καθώς επίσης και να επιτρέψει στο DNA να διαιρεθεί. (Αυτή είναι μια πολύπλοκη διαδικασία που απαιτεί πολλά ένζυμα και πρωτεΐνες.)  Μετά από μερικές γενιές, όλοι οι μηχανισμοί της σύνθεσης πρωτεϊνών, του μεταβολισμού και της αναπαραγωγής του DNA, κατόρθωσαν να προκύψουν μέσω του αρχικού συνθετικού γονιδιώματος, οπότε υπό αυτήν την έννοια προέκυψε τεχνητή ζωή. Αλλά δεν θα μπορούσε να ξεκινήσει χωρίς τα ένζυμα, ριβοσώματα και το υπόλοιπο βιολογικό υλικό των «νεκρών» κυττάρων του βακτηρίου-δότη, M. capricolum. Ουσιαστικά αυτό είναι και το όλο πρόβλημα σχετικά με την εμφάνιση της ζωής στον πλανήτη. Το μεγαλύτερο εμπόδιο στην κατανόηση της εμφάνισης και εξέλιξης της ζωής είναι ότι το DNA χρειάζεται πρωτεΐνες για να κατασκευάσει ένα κύτταρο και να αναπαράγει τον εαυτό του, αλλά οι πρωτεΐνες δεν μπορούν να εμφανιστούν χωρίς DNA. Είναι το κλασικό πρόβλημα του αυγού και της κότας. Το ζήτημα της εμφάνισης της ζωής είναι ταυτόσημο με το ζήτημα της συνεξέλιξης του διπόλου DNA/πρωτεΐνης. Η ομάδα του Venter παράκαμψε αυτό το πρόβλημα παρέχοντας η ίδια τα αρχικά δομικά υλικά: τις πρωτεΐνες και τις κυτταρικές ουσίες που βοήθησαν το τεχνητό DNA να αρχίσει να αναπαράγεται και να κατασκευάζει πρωτεΐνες.

Άρα η πραγματική τεχνητή ζωή είναι αρκετά κοντά μας.

Μάλλον θα αργήσει αρκετά. Πρέπει πρώτα να λύσουμε το πρόβλημα του αυγού και της κότας. Πρέπει δηλαδή να δημιουργήσουμε ένα μόριο DNA ή RNA που θα μπορεί, μέσω ενός παρεχόμενου συνόλου απλών χημικών, να κατασκευάσει ένα κύτταρο το οποίο θα διαθέτει τις πρωτεΐνες και τα υπόλοιπα απαραίτητα συστατικά για να θεωρηθεί το όλο σύνολο ανεξάρτητος οργανισμός που θα μπορεί να αναπτυχθεί και να διαιρεθεί στο εργαστήριο. Αυτό είναι ακόμα αρκετά μακριά. Δεν ξέρω αν θα το δούμε όσο είμαστε ακόμα ζωντανοί, αλλά πιθανότατα θα το δει η επόμενη γενιά.

Όταν το καταφέρουμε αυτό, θα υποκαταστήσουμε τον Θεό;

Δεν μου αρέσει αυτή η ιδέα της «υποκατάστασης του Θεού» γιατί δεν πιστεύω στην ύπαρξή του. Αν η ερώτηση έχει την έννοια, «Θα μπορούμε να δημιουργήσουμε ζωή από κοινά χημικά στοιχεία;» τότε η απάντηση είναι «σχεδόν σίγουρα ναι.»  Πρέπει όμως να προσθέσουμε ότι αυτού του είδους η δημιουργία ζωής σε ένα εργαστήριο υψηλής τεχνολογίας δεν έχει καμία σχέση με τον τρόπο που πιστεύουμε ότι εμφανίστηκε στην πραγματικότητα η ζωή 4 δις χρόνια πριν. Αυτό έγινε με τη βοήθεια χημικών στοιχείων πολύ απλούστερων από αυτά που χρησιμοποίησε ο Venter. Ήταν μια διαδικασία που διήρκεσε αιώνες και είχε ως αποτέλεσμα έναν οργανισμό πολύ απλούστερο από το βακτήριο Mycoplasma. Δεν πρέπει λοιπόν να πιστεύουμε ότι η ομάδα του Venter είχε στόχο να αναπαράγει την εμφάνιση της ζωής στη Γη.

Θα μπορέσουμε ποτέ να κατανοήσουμε πως ξεκίνησε η ζωή;

Δεν το πιστεύω. Τα ίχνη εκείνης της ζωής έχουν εξαφανιστεί εδώ και καιρό, αν και κάποια απομεινάρια υπάρχουν π.χ. στον γενετικό κώδικα των σύγχρονων οργανισμών. Αλλά εκείνοι οι πρώιμοι βιολογικοί κλωνωτές (ΣτΜ: replicators, γιατί η μετάφραση στα ελληνικά με κάνει και βάζω τα γέλια) δεν άφησαν πίσω τους απολιθώματα και υπάρχουν πολλοί τρόποι με τους οποίους θα μπορούσαν να έχουν δημιουργηθεί. Αρχίζουμε σταδιακά να κατανοούμε πως πιθανόν να έχουν δημιουργηθεί — το RNA, π.χ., είναι μάλλον πιθανότερος υποψήφιος από το DNA για τον ρόλο του πρώτου «replicator» — αλλά δεν θα είμαστε ποτέ σίγουροι. Υπάρχουν ορισμένες ερωτήσεις που η επιστήμη απλώς δεν μπορεί να απαντήσει, γιατί δεν υπάρχει το υπόστρωμα για την κατανόηση τους. Αυτό όμως δεν σημαίνει ότι ο Θεός έχει τις απαντήσεις!

Ποια θα είναι η αντίδραση των δημιουργιστών;

Προβλέπω αρκετές αντιδράσεις. Αρχικά, ότι η ανακάλυψη δεν αναπαριστά την εμφάνιση της ζωής όπως την δημιούργησε ο Θεός (είτε με την δημιουργία πολύπλοκων οργανισμών ex nihilo είτε, αν είστε θεϊστής οπαδός της εξέλιξης, με την δημιουργία του πρώτου κυττάρου). Μπορεί επίσης να ισχυριστούν ότι η ομάδα του Venter απέδειξε την ύπαρξη του ευφυούς σχεδιασμού, αφού το βακτήριο σχεδιάστηκε με συνειδητό τρόπο. Όπως είδαμε όμως, το πείραμα δεν έγινε με στόχο την αναπαράσταση της εξελικτικής απαρχής της ζωής.

Οι δημιουργιστές όμως δεν μπορούν να παραβλέψουν τις αυξανόμενες ενδείξεις ότι η ζωή αποτελεί απλώς μια απείρως πολύπλοκη χημική αντίδραση. Η ομάδα του Venter δημιούργησε ένα γονιδίωμα ικανό να κατευθύνει και να υποστηρίξει ζωή με βάση απλά νουκλεοτίδια και καταλύτες. Σε λίγες δεκαετίες, θα είμαστε ικανοί να παράγουμε ένα εντελώς ζωντανό βακτήριο με τον ίδιο τρόπο. Και τότε θα έχουμε υποκαταστήσει τον Θεό, τουλάχιστον έτσι όπως αντιλαμβάνονται την έννοια οι θρησκευόμενοι άνθρωποι.  Ίσως ακόμα, προτού το είδος μας αποτεφρωθεί από τον ήλιο σε πέντε δισεκατομμύρια χρόνια, να μπορέσουμε να δημιουργήσουμε και πλάσματα με συνείδηση. Αυτό θα είναι το τελικό πλήγμα στην δυαδικότητα του πνεύματος/σώματος.

Η ζωή είναι πολύπλοκες χημικές ουσίες – τίποτα παραπάνω, τίποτα λιγότερο. Ο Venter και η ομάδα του σχεδόν το απέδειξαν και εγώ αισθάνομαι πολύ τυχερός που έζησα για να το δω.