H Αρχή της Ζωής

Γράφει ο Βαγγέλης Τσούκας

Το ερώτημα της έναρξης της Ζωής, δηλαδή της εμφάνισής της πάνω στη Γη, δεν έχει ακόμα επιλυθεί. Από διάφορες παρατηρήσεις σε μακρο- και μικροσκοπικό επίπεδο έχει προκύψει η θεωρία της Αβιογένεσης, με βάση την οποία η ζωή προέκυψε από τυχαίες χημικές ενώσεις που αιωρούνταν στη θάλασσα πριν από τουλάχιστον 3,5 δισ. χρόνια. Αντίθετα, η θεωρία της Πανσπερμίας, η οποία δεν έχει ιδιαίτερη ισχύ, υποθέτει ότι η ζωή μεταφέρθηκε στη Γη μέσω ενός κομήτη από άλλον πλανήτη.


Η Γη σχηματίστηκε πριν από περίπου 4,5 δισ. χρόνια και οι περιβαλλοντικές συνθήκες που επικρατούσαν τότε ήταν πολύ διαφορετικές από σήμερα: σχεδόν όλη η επιφάνειά της ήταν καλυμμένη από θερμό και όξινο νερό, στο οποίο υπήρχαν διαλυμένες ποικίλες απλές ενώσεις με βάση τον άνθρακα, το υδρογόνο και το άζωτο. Με καταλύτη την ισχυρή υπεριώδη ακτινοβολία του ηλίου, λόγω έλλειψης του στρώματος όζοντος, διαμορφώθηκε ιδανικό κλίμα για ταχεία και εκρηκτική ανάπτυξη πολύπλοκων μορίων με στοιχειώδεις λειτουργίες. Έπειτα, η συνεργασία διαφόρων τέτοιων συστημάτων οδήγησε στην δημιουργία της πρώτης μονάδας που μπορούσε να αυτοσυντηρηθεί και να αναπαράγει τον εαυτό της: τον πρώτο ζωντανό οργανισμό που αποτελούνταν από ένα κύτταρο. Σήμερα θεωρείται ότι όλοι οι οργανισμοί εξελίχθηκαν από αυτόν τον "πρώτο κοινό πρόγονο" υπό τη συνδυαστική επίδραση των τυχαίων μεταλλάξεων και της φυσικής επιλογής. Το 1952 ο Stanley Miller ενίσχυσε τη θεωρία της Αβιογένεσης προσομοιάζοντας τις γήινες αρχικές συνθήκες με ειδικό πείραμα, στο οποίο φάνηκε ότι πολύπλοκες ουσίες που απαντώνται στους ζωντανούς οργανισμούς είναι δυνατό να προκύψουν από απλά μόρια, όπως διοξείδιο του άνθρακα, οξυγόνο και αμμωνία.
Ο τρόπος εξέλιξης της ζωής έχει οδηγήσει σε ένα ενδιαφέρον φαινόμενο: η ενδομήτρια ανάπτυξη ενός οργανισμού από τη σύλληψη μέχρι τη γέννηση παρουσιάζει ομοιότητα και διαπερνάει παρόμοια στάδια με την εξέλιξη αυτού πάνω στη Γη. Για παράδειγμα, στον άνθρωπο κατά τη διάρκεια των μηνών της εγκυμοσύνης το έμβρυο φαίνεται να αναπτύσσεται σε διαδοχικές φάσεις που αντιστοιχούν στις φάσεις εξέλιξής του πάνω στη Γη: πρώτα αναπτύσσονται τα βασικά όργανα του κορμού και της κεφαλής και στη συνέχεια τα άκρα μέχρι να όλα λάβουν ανθρώπινη μορφή. Η συγκριτική εμβρυολογία μελετά τις ομοιότητες ανάμεσα σε έμβρυα διαφορετικών οργανισμών και διαπιστώνει ότι, τουλάχιστον σε αρχικά στάδια, παρουσιάζουν εντυπωσιακές ομοιότητες.


Κάθε ζωντανός οργανισμός επιτελεί συγκεκριμένες βιολογικές λειτουργίες που περιγράφονται από την επιστήμη της Φυσιολογίας, θέμα του επόμενου άρθρου.