Różnorodność i jedność życia

Kazimierz Kloskowski

Różnorodność i jedność życia

Studia Philosophiae Christianae 32/1, 169-189

Studia Philosophiae C hristianae A TK

32 (1996) 1

K A Z IM IE R Z KLOSKOWSKI

R Ó Ż N O R O D N O Ś Ć 1 J E D N O Ś Ć Ż Y C IA

1. Wstęp. 2. Biorozmaitość. 2.1. Usiłowania poznania życia. 2.2. D ociekania tajemnicy życia. 3. Biojedność 3.1. Uniwersalność kodu genetycznego. 3.2. Białka. 4. Bioróż- norodnośći biojedność-próba oceny. 4.1. Refleksje epistem ologiczno-m etodologicz- ne. 4.2. Przemyślenia biofilozoficzne i ontologiczne. 5. Zakończenie.

1. W S T Ę P 1

W spółczesna cywilizacja - ja k ż a d n a in n a - za fascyn ow ana jest pro b lem a ty k ą życia, p ró b u je ją zgłębić w ro zm aitych perspektyw ach. N ie chodzi tu jedynie o poszerzenie o b sza ru b a d a ń o d system atyki i paleontologii począwszy, a skończyw szy n a ekologii czy sozologii, lecz przede wszystkim n a zm ianie sp o so b u u jm o w ania życia. D otyczy to b a d a ń teoretycznych, eksperym entalnych, p rzedm io tow ych ja k i m etaprzedm iotow ych. A czkolw iek charak tery sty czn e dla życia przem ijanie sprawia, że człow iek szczególnie zw raca uw agę na rozw iązyw anie problem ów n a tu ry p raktyczn ej, niż n a zgłębianiu sam ego fenom enu życia. W obiegow ym bow iem m yśleniu k o n ce n t­ ruje się on raczej na k o n k re tn y c h zjaw iskach życia, p o strzeg ając je i szczegółowiej rozpoznając w roślinach, zw ierzętach, w sam ym sobie, że zatrzymuje się n a tym , co dostęp n e jest m u niejako b ezpośrednio, co możliwe je st do „sp raw d ze n ia” em pirycznego. D la przeciętnego człowieka głębsza refleksja jest tru dn iejsza, gdyż w y m a­ ga posługiw ania się skom p likow anym a p a ra te m pojęciow ym . N ic więc dziw nego, że niezwykle rz ad k o p odejm uje w spółczesny człowiek pró b ę zdefiniowania sam ego życia. I ta k było zawsze. O d d aw n a nato m iast fascynuje go o g ro m n a ró ż n o ro d n o ść form żyw ych o ra z ich bogactw o. Z apis takiego urzeczenia o d n ajd u jem y chociażby w przepięknym biblijnym obrazie stw orzenia w szystkiego zam iesz­ czonym w Księdze R odzaju: „ I stw orzył Bóg w ieloryby wielkie i w szelką istotę żyjącą i ruszającą się, k tó rą w yw iodły w ody w edług ro d z aju ich; i wszelkie p tactw a w edług ro d z aju jego [...]. I uczynił Bóg

1 A rtykuł stanowi poszerzoną wersję referatu wygłoszonego dnia 8 września 1995 na VI Zjeździe Filozoficznym w Toruniu w Sekcji Filozofii Życia i Biologii.

zw ierzęta ziem i w edług ro d z aju ich, i bydło, i wszelakie ziem iopłazy w edług ich ro d z a ju ” 2.

2. B IO R O Z M A ITO ŚĆ

O b serw o w ana ró ż n o ro d n o ść życia je st fu n d a m e n taln ą cechą św ia­ ta ożyw ionego3. D zięki niej św iat ożyw iony u trzy m u je się. A lbow iem m im o d otychczas zaistniałych pięciu za h am o w ań , z ałam ań się p ro c e­ sów ew olucyjnych, k tó re w ym agały odpo w iedn io aż 25 m in lat w o rd o w ik u , 30 m in la t w dew onie, 100 m in la t w perm ie i triasie oraz 20 m in la t w kredzie, ab y osiągnąć pierw o tn y poziom b io ró żn o ro d - ności w konsekw encji, by życie nie zo stało zniszczone. P rzy ro d a więc, aby odtw orzyć niszczoną b io ró żn o ro d n o ść, o d tw arza się niezwykle długo. C o więcej, należy zw rócić uw agę, iż biosfera - sfera kuli ziem skiej zam ieszkan a przez w szystkie organizm y - tw orzy zaledwie je d n ą dziesięciom iliardow ą część m asy Ziem i. O bejm uje o n a d o ln ą część atm osfery , hydrosferę o ra z pow ierzchniow ą część sko ru py Ziem i litosferę i stanow i sferę o kilom etrow ej grubości, n a przestrzeni pó ł m iliard a k ilom etró w k w ad ratow y ch. Jeśli św iat m iałby wielkość zw ykłego b iurko w ego g lo busa, a jego pow ierzchnia b yłaby o g ląd an a po d k ątem z odległości w yciągniętej ręki, nie m o żn a by było zauw ażyć gołym okiem żadnych śladów biosfery. M im o to życie ro zprzestrzeniło się dzięki w ielom ilionow ym stw orzeniom , k tó re stan o w ią ow ą b io ró żn o ro d n o ść.

2.1. U SIŁO W A N IA PO Z N A N IA ŻYCIA

N iejako o d p o c z ą tk u swego istnienia człow iek p ró b o w a ł określić rod zaje i g atu n k i zw ierząt o ra z roślin. Pierw szą n au k o w ą sys­ tem aty k ę isto t żyw ych przedstaw ił A rystoteles. W swojej p racy Per i

ta zoa historiai um ieszcza aż 500 g atu n k ó w zw ierząt, w ym ieniając je

w układzie hierarch icznym - o d szczątkow ych przejaw ów życia w niższych roślinach, poprzez rośliny d o zw ierząt niższych, od zw ierząt bezkrw istych p o krw iste aż do m ałp i człow ieka. Z kolei Pliniusz S tary o p ra co w ał encyklopedię roślin i zw ierząt (H istoria

N aturalis). W średniow ieczu pojaw ił się św. A lb ert W ielki, k tó ry

zjaw isko życia ujm uje ju ż przyczynow o i usiłuje w yjaśnić je poprzez rozum ow anie ind ukcyjne4. Słusznie zauw aża, że życie m o żn a odnieść

2 Rdz 1,21 ;25 — Pismo Święte Starego i N owego Testam entu, w przekładzie polskim W.O. Jakuba W ujka, K raków 1962.

3 E.O W ilson, The diversity o f life, New Y ork - London 1993, s. 15, 31 i 35.

4 K. Kloskowski, Święty Albert W ielki z Lauingen ja ko przyrodnik i myśliciel, U niversitas Gedanensis (1993), s. 25-39.

zarów no d o zwierząt, ja k i roślin. U zw ierząt je st o n o w yraźne, objaw ia się w widocznych czynnościach, u roślin - choć nie mniej oczywiste - jest bardziej „ u k ry te ” 5. W iek X V III przynosi słynną L inneuszow ą system atykę roślin i zw ierząt, o p a rtą n a p o d o b ie ń st­ w ach strukturalnych. S k atalog ow ał o n i p o d a ł ch a rak tery sty k ę roślin w pracy Species Plantarum (1753 r.), n a to m ia st zw ierząt w dziele

System a N aturae (1758 r.). C o więcej klasyfikacja K . L inneusza

łączyła człowieka i m ałpę we w spólny rząd Prim ates (naczelne). W ro k u 1809 J.B. L am a rck o p u b lik o w ał p o raz pierw szy w dzie­ ja c h n auki teorię ewolucji św iata organicznego w dw utom o w y m

dziele pt. Philosophiae zoologique. S tanow i o n a sw oistą syntezę koncepcji teoretycznych p o d k reślający ch rozw ojow e cechy p rzy ro dy (G ,W . Leibniz, Ch. B onnet) o raz b a d a ń taksonom iczn ych (G. Buffon). O d dawna ju ż m yślano, że w u kład zie ciał o b d arzo n y ch życiem istnieje rodzaj d rab in y , czy stopniow ego łań cucha. B onnet rozw inął ten pogląd, lecz nie u d o w o d n ił go fak tam i, w ynikającym i z samej organizacji, co było je d n a k konieczne, zw łaszcza w o d ­ niesieniu d o zwierząt. N ie m ógł o n tego zrobić, gdyż w epoce w której żył, nie m iano po temu m ożliw ości6. „C i, k tó rzy o ddali się w yłącznie b ad a n io m n ad gatunkam i, tylko z w ielką tru d n o ścią m o g ą uchw ycić ogólne zw iązki między p rz ed m io tam i, a nie sp o strzeg ają zupełnie praw dziw ego planu p rzyrod y i praw ie żadn ych jej p ra w ” .

W edług Lam arcka m echanizm y ew olucyjne p ro w a d zą d o trw ałych zm ian i zróżnicowania organizm ów ; o tym decydują dw a praw a:

1) p raw o używania i nieużyw ania n arządó w ; 2) p raw o dziedziczenia cech naby tych.

„U każdego zwierzęcia, k tó re nie przekroczyło granicy swego rozw oju, częstsze i stałe używ anie jak ieg o ś n a rz ą d u w zm acnia stopniow o, rozwija, pow iększa ten n a rz ą d i daje m u siłę p ro p o rc ­ jo n a ln ą d o długości czasu używ ania go, pod czas gdy stałe nieużyw a­ nie tego n arząd u nieznacznie go o słabia, uw stecznia, zm niejsza stopniow o jego zdolności i w k o ń cu pow o d u je jego zanik. T o w szystko, co przyroda kazała o so b n ik o m nab y ć lub u trac ić p o d wpływem okoliczności, k tó re działają n a ich rasę od długiego czasu, a w zw iązku z tym pod w pływ em d o m inującego używ ania jak ieg oś n arząd u lub stałego nieużyw ania jak iejś części ciała w szystko to

5 De Vegetabilibus et Plantis, Lib. 1, T ract. 1, Cap.2,: Vita quidem com m uniter in anim alibus et plantis inventa est [...] fit in anim alibus vita m anifesta per causam vitae et apparens per evidentes operationis eius [...] In plantis autem est vita per principium vitae occultum in causa vitae et non evidens in operationibus eius” .

6 J.B. Lam arck, Filozofia zoologii, tł. z franc. К . Zaćwilichowska, W arszaw al960,

S .4 7 .

p rz y ro d a zachow uje dzięki rozw ojow i d la now ych, pochodzący ch od innych osob nik ów , byleby tylko n ab y te zm iany były w spólne ob u płciom , czyli oso b n ik o m , k tó re w ydały owe now e o so b n ik i” 8.

L am a rck 9 uw aża, że o p ró cz czynników zew nętrznych żywe o r­ ganizm y p o siad ają zdolność po zw alającą o siągnąć co raz wyższą dosk o n ało ść, tzw. celow ość im m an en tn ą. N a d to procesy ew olucyjne m ają c h a ra k te r ciągły i stopniow y, nie zaś skokow y. C echy nabyte przez o so b n ik a nie tylko p rzecho dzą n a p o to m stw o , ale tak że się w nim k um ulują. P rzy ro d a „jest wszędzie k iero w ana praw am i stałym i, p ierw o tnie u stalon ym i, d o celu, k tó ry w yznaczył jej najw yż­ szy S tw órca” 10.

24 g ru d n ia 1859 ro k u o p u b lik o w an o dzieło K a ro la D a rw in a pt.

O pow staw aniu gatunków drogą doboru naturalnego, czyli o u trzym a ­ niu się doskonalszych ras w walce o b y t11. W edług niego m echaniz­

m am i ew olucji są zm ienność, d o b ó r n a tu ra ln y i dziedziczność12. Z au w aża się, iż analogiczna selekcja d o tej, k tó rą stosuje człowiek w sw oim g osp odarstw ie hodow lanym , zachodzi - n a o g ro m n ą skalę - w środow isku n atu ra ln y m . W przyrodzie bow iem stw ierdzono, że w każdej p o pu lacji roślin lu b zw ierząt zachodzi zm ienność fluk- tuacy jna; dzięki tej zm ienności jed n e oso bn ik i danej populacji są lepiej, inne zaś gorzej p rzy stosow ane do istniejących w aru n k ó w środow iska. C zęść oso b n ik ó w p o sia d a cechy k orzystn e w danych w a ru n k ach , ujaw niające się w jed n o zn aczn y sposób, czasam i nowe, inne n a to m ia st m ają cechy te słabo w ykształcone. Jed n o stk i słabsze, k tó re są pozb aw ione ow ych cech korzystnych, a więc nie p rzy ­ stosow ane d o zm ieniających się w a ru n k ó w środow iskow ych, zostają w yelim inow ane. W ten sp osób ow e now e i k orzy stn e cechy, jeśli o k aż ą się dziedziczne, p o tęg u ją się z p o k o len ia n a pokolenie, p o w o d u jąc po w stan ie now ych ras, a tak że przek ształcając jedn e g atu n k i w inne, o d m ien n e13.

Proces zachod zący w w yniku w spółdziałania czynników środow is­ ka i polegający na elim inow aniu z popu lacji o so bn ik ów gorzej przystosow an ych nazyw a się selekcją n a tu ra ln ą . N a to m ia st to w arzy ­ szący tej selekcji proces d o b iera n ia się w edług ro z ro d u osobn ikó w

8 Tamże, s. 176.

9 Tamże, s. 105 -106, 168, 175.

10 J.B. Lam arck, System e analytique des connaissances positives de l ’homme, Paris 1830, na s. 42 czytamy; „L a N atu re est dirigée p a rto u t p ar des lois constantes, primitiv ement combinées p o u r le but que s’est proposé son superême A uteur” .

11 Patrz tł. z ang. Sz. Dickstein, J. N usbaum , W arszawa 1959.

12 M . Ruse, Charles D arwin’s Theory o f evolution, Journal o f the H istory Biology 8(1975)2, s. 219-241.

lepiej przystosow anych, p rzek azyw an ia p o to m stw u korzystniejszych cech i wytwarzanie bardziej żyw otnego p o to m stw a określa się m ianem d o b o ru naturalnego. S tanow i on w aru n ek istnienia p o p u la ­ cji. C zynnikam i selekcyjnymi w przyro dzie - zdaniem K. D arw in a - są najrozm aitsze zjaw iska klim atyczne, geologiczne, biologiczne itp. C zynniki te wpływają bezw zględnie i sp ontan iczn ie n a ró ż n o ro d ­ ne populacje, często je elim inując .

O prócz doboru n atu ra ln eg o (selekcji sztucznej), pojaw iającego się dzięki działalności człow ieka, i d o b o ru n atu ra ln eg o , zależącego od sił przyrod y K . Darwin w yróżnił jeszcze tzw. d o b ó r płciow y; p rz y ­ kładow o w alki byków jeleni w okresie rui, toki głuszców i cietrzewi 5. Selekcja seksualna polega n a tym , że jedynie sam ce, ch a rak teryzu jące się korzystnym i cechami, zdobyw ają sam ice o b d arzo n e najbardziej w artościow ym i (utrw alonym i) cecham i. D zięki tej selekcji rozw inęło się upierzenie godowe u wielu ptak ó w . N iem niej je d n a k d o b ó r płciowy traktow ał D arw in ja k o m echanizm pom ocniczy w sto su n k u do d o b o ru naturalnego.

N a d to K . Darwin m echanizm przenoszenia na p o to m stw o cech nabytych wyjaśnił teo rią pangenezy; w skazał, że dzięki gem m ulom w k o m ó rk ac h rozrodczych są zaw arte w szystkie cechy o rg an izm u (dziedziczne cechy p o to m stw a )16.

R easum ując, koncepcja D a rw in a o p iera się na zaobserw ow anej m nogości gatunków w przyrodzie, ich zm ienności a także ich liczebnej stałości. F ak ty te tłum aczy, o dw ołując się d o w alki o życie

{struggle f o r life) jako sw oistego m echanizm u, p o w o du jąceg o w ym ie­

ranie organizm ów lub ograniczenie ich rozw oju o raz d o d o b o ru n atu raln eg o , rozum ianego ja k o w yw oływ anie zm ienności {produc­

tion o f variation) i przystosow anie w walce o istnienie {survival in the struggle f o r existence)'1.

N a to m ia st już J. H u x ley 18 w 1942 ro k u w ykazał, że tzw. syntetycz­ n ą teorię ewolucji należy tra k to w a ć ja k o je d n o litą i k o h e re n tn ą teorię opisującą przyczynowo zjaw iska i praw idłow ości ew olucyjne. Bazę dla tych tłumaczeń stan o w ią zasady darw inizm u, in tegrujące w yniki b a d a ń wielu dziedzin biologicznych: ekologii, genetyki, p aleo n to lo ­ gii, system atyki, a także geologii, geografii i m atem atyk i. K o n ­ kretyzując, u podstaw tej teorii leżą dw a tw ierdzenia:

14 Tamże, s. 135 - 166.

15 Tamże, s. 203 - 206.

16 Zob. hasło pangeneza: K. Kloskowski, Słownik pojęć i terminów filozoficznych

pod red. Wl. Krajewskiego, W arszawa 1995 (w druku).

17 E. M ayr, Evolution, Scientific A m erican 239 (1978) 3, s. 40.

1) ew olucja jest procesem stopniow ym i m o żn a ją p ozn ać i w yjaś­ nić przez odw ołanie się do d ro b n y ch zm ian genetycznych, a tak że rekom binacji, n a k tó re d ziała d o b ó r n atu raln y ; 2) p o w stan ie now ych g atu n k ó w (populacji) z jed neg o g atu n k u

wyjściowego m o żn a po znać i wyjaśnić o dw ołując się do m ech a­ nizm ów genetycznych.

M echanizm y ew olucyjne n a poziom ie m ikroew olucji (różn ico w a­ nie się populacji w ra m a ch g atu n k u ) tłum aczą w sposób w y star­ czający zaró w n o procesy m akroew olucyjne (pow stanie rodzajów , ro dzin) ja k i m egaew olucyjne (tw orzenie się rzędów , typów , grom ad). T h. D o b z h an sk y 19 uw aża, że pojęcia o m ikro- i m akroew olucji są term inam i o ch arak terze opisow ym i nie z a k ła d ają jak ich ś za sad ­ niczych różnic w p odstaw ie określonych czynników ewolucji. Je d ­ nakże pojęcia ró żn ią się tym , że progresyw ne zm iany w ew nątrz g a tu n k u n azw an o m ikroew olucją, n a to m ia st zm iany zachodzące w je d n o stk a c h wyższych niż g atu n ek m akroew olucją.

Z kolei G .G . S im pson20 tw ierdzi w prost, że m ik ro- i m akroew olu- cja nie różn ią się jakościow o, stąd też nie m a u zasadn ien ia dla w yraźnego p o d ziału w zakresie g atu n k u , ro d z aju czy ro dzin y w b a d a ­ n iach n ad przyczynam i procesów ew olucyjnych. S yntetyczna teo ria ew olucji o p a rta jest na chrom osom ow ej teorii dziedziczności, a gen, k tó rem u o d p o w iad a określone miejsce w chrom osom ie, u w aża się za jed n o stk ę m utacji. M utacje są n a to m ia st m ateriałem procesu ew olu­ cyjnego, n a k tó ry d ziała d o b ó r n atu ra ln y . G a tu n e k jest względnie izolow anym zespołem genów . T ak więc sam proces po jaw ienia się now ych g atu n k ó w polega n a w yłam aniu się z wcześniej istniejących pul genów now ych zespołów genow ych. Proces ten zachodzi dzięki m utacji, rek om binacji, dryfow i genetycznem u o raz do b o ro w i n a tu ­ ra ln e m u działającem u n a zm ieniającą się pulę genow ą. D o tw órców i k o n ty n u a to ró w syntetycznej teorii ew olucji zalicza się T h. D obz- h a n sk y ’ego, R .A . F ish era, J.B .S. H a ld e n e’a, J. H uxleya, E. M ay ra, G .G . S im psona, S. W rig h ta o ra z J.M . S m itha i G . W illiam sa21.

O b o k tego n u rtu b a d a ń życia o p arte g o - n a obserw acji w spółczes­ nych d an e m u bad aczow i organizm ów o ra z k opaln y ch , a zw iązanego z opisem tw orzenia ro zm aitych system atyk, teorii ewolucji - fu n k c­ jo n o w a ł d ru g i n u rt, w ra m a ch k tó reg o p o dejm o w ano p ró b y od krycia

sam ej tajem nicy życia i jej przeróżnych przejaw ów .

19 Th. D obzhansky, Genetics and the origin o f species, New Y ork - London 1964, s. 1 6 - 17.

20 G .G . Simpson, The major features o f evolution. New Y ork 1953, s. 339.

21 O bszm ie рог. Κ.. Kloskowski, Zagadnienia determinizmu ewolucyjnego. Studium

2.2. D O C IE K A N IA T A JE M N IC Y ŻYCIA

U p o d staw refleksji w okó ł tajem nicy życia leży ch arak terystyczny dla człow ieka analityczny sp osó b jeg o m yślenia. N ie m oże więc dziwić, że ju ż dla A ry stotelesa22 to , co żywe, m usiało się po ru szać dzięki przyczynom w ew nętrznym , n a to m ia st dla ob iek tó w nieoży­ w ionych źródłem ruchu była zew nętrzna przyczyna ruchu. P o to czn a obserw acja ruchów w ykonyw anych przez rośliny nie pozw oliła A rystotelesow i zaliczyć ich d o isto t żywych. P o n a d to przyjm ow ał on, że rośliny m ają duszę, k tó rą tra k to w a ł ja k o zasadę życia, spełniającą funkcje ożywiania i rozm nażania. Z dylem atem tym u p o ra ł się d o p iero św. Albert z L auingen. O w szem - p o w iad a on - rośliny nie p o ru szają się tak ja k zw ierzęta, są bow iem przy tw ierd zon e do p o dłoża, ale są zdolne do p o b iera n ia p o k a rm u , ro sn ą, ro zm n ażają się i u m ierają, muszą m ieć zatem p o d o b n y stopień o rgan izo w an ia m aterii ja k zwierzęta23. Z kolei św. T o m asz z A kw inu, idąc za sugestiam i Arystotelesa, tra k to w a ł życie b ąd ź ja k o rodzaj istnienia bytów zdolnych do w ykonyw ania w sobnych czynności życiow ych (roślin, zwierząt, człow ieka) b ąd ź do sam ych czynności bytów żywych (rozm nażanie, w zrost itp.). Byty żywe ró żn ią się od m artw y ch tym , że poruszają się przez czynności nie udzielone z zew nątrz ( = sam odoskonalenie się, sp o ntaniczność)24. P ro b lem ten, cho ć w nieco innym ujęciu, wrócił w późniejszych b ad a n ia c h n ad m echanizm am i procesów życiowych. I ta k ju ż w X V I w ieku stajem y się św iadkam i b a d a ń anatom icznych i pierwszej sekcji zw łok ludzkich (A.W . W esalius). Kolejnym w ażnym k rokiem w p o zn a n iu życia było skonstruow an ie m ikroskopu przez h olenderskich szlifierzy szkieł H a n sa i Zachariasza Jan n sen ó w w 1590 ro k u , dzięki któ ry m w 1683 ro k u A. van Leeuwenhoek zaobserw ow ał po raz pierw szy b akterie, ludzkie plemniki oraz białe ciałka krwi. W n astęp n y m stuleciu n a to m ia st sform ułow ano teorię k o m ó rk o w ą bud ow y organizm ów (M .J. Schleiden, T. S chw ann), zainicjow ano też n a u k ę o rozw oju zaro d k ó w zwierząt (K .E . B aer), p o d jęto b a d a n ia n a d dziedzicznością i zm iennością organizmów żyw ych (G .J. M endel, A. W eism ann, Т .Н . M organ ). F. Miescher w 1896 ro k u w yizolow uje z ją d e r k o m ó r­ kow ych substancję chem iczną - nukleinę. D alsze b a d a n ia n ad w yjaśnieniem m echanizmów dziedziczenia (G .J. M endel) d o p ro w a ­

22 Arystoteles, O życiu 479a; M etafizyka 1045a.

23 A. Paszewski, Les problèmes Physiologiques dans ,,De Vegetabilibus et Plantis”

Libri V I I D ’Albert von Lauingen, [w:] Actes Du X IC ongres InternationalD ’Histoirie de Sciences, Extrait 1986, s. 325; por. tenże, Albert z Lauingen o roślinach i zwierzętach,

„W drodze” (1981)11-12, s. 25.

24 I, q.54 a.2; por. Sz. W. Ślaga, Próba uściślenia Tomaszowego określenia istoty

dziły d o określenia n ukleiny ja k o D N A (nośnik inform acji dziedzicz­ nej przekazyw anej z p o k o len ia n a poko lenie)25. W 1953 ro k u J.D . W atso n , F .H .C . C rick i M .H .F . W ilkins opracow ali m odel d ro b in y D N A . T ym sam ym o d k ry to więc i op isan o szyfr życia. N iek tó ry m w ydaw ało się butnie, że został rozw iązany p ro b lem kw alifikow ania dan y ch ob iek tó w d o klasy isto t żyw ych lub m artw ych. N iestety, naw et ta k subtelne kry teriu m nie pozw oliło rozstrzygnąć, po której stron ie u sy tu ow ać np. w irusy.

W historii myśli o b o k rzetelnych analiz, w ram ach k tó ry ch człow iek p ra g n ął p osiąść tajem nicę życia, p o w stało wiele hipotez, n a k tó re p atrz y się dzisiaj z przym rużeniem o ka. W średniow ieczu np. rozpow szechnił się pogląd, ja k o b y ów czesnym alchem ikom u d ało się stw orzyć sztucznie (w retorcie) h o m u n k u lu sa - k arzełk a człeko- p o d o b n eg o . W X V II w ieku n a to m ia st prask i ra b in Liw a Ben Becąlele dzięki tajem niczej substancji, zw anej tetrag ram em , stw orzył p o n o ć poruszającego się golem a. W iek X V III przyniósł hipotezę preform iz- m u, za k ład ającą, że rozw ój org an izm u polega n a stopniow ym w zroście, p op rzez pow iększenie m asy, od sam ego p o cz ątk u ju ż u form o w an eg o o so b n ik a, znajdującego się bądź w ko m órce jajow ej, b ąd ź w p lem n iku26.

T en typ m yślenia, jest w idoczny także w n iektó ry ch w spółczesnych p oglądach . I ta k np. F . H . C. C rick jest w spó łtw órcą hipotezy p ansperm ii kierow anej, w m yśl której to cywilizacja pozaziem ska przesłała n a ziemię p od staw ow e form y życia w bezzałogow ych sta tk a c h kosm icznych .

F en o m en życia je st dla człow ieka n a tyle fascynujący, że staje się on źródłem n aw et tak ich hipotez. B iorą się one rów nież z rozczarow ania w ynikam i b a d a ń n au k ow ych lub - o d w ro tn ie - z bezkrytycznego ich gloryfikow ania. Jeżeli błędnie rozum ie się zjaw isko życia, jeżeli ogranicza się je d o ściśle określonych s tru k tu r fizykochem icznych - isto ta życia tak że staje się nieuchw ytna. Inaczej m ów iąc, podejście analityczne po zw ala n a d o k o n an ie wielu w spaniałych o d kryć p rz y ro ­ dniczych, ale nie obejm uje sw oim a p a ratem poznaw czym istoty życia. W konkluzji okazuje się, że n a otaczający człow ieka św iat isto t żywych trzeb a sp o gląd ać z perspektyw y szerszej niż n au k i

biologicz-25 Geschichte der Biologie, Theorien, Methoden, Istitutionem und Kurzbiographien, hrsg. von I. Jahn, R. Lother, K. Senglaub, Jena 1985.

2 Zob. hasło preformizm, K. Kloskowski, Słownik pojęć i terminówßlozoßcznych, pod red. Wł. Krajewskiego, W arszawa 1995 (w druku).

27 F. Crick, Life itself. Its origin and nature, London - Sydney 1981; por. K. Kloskowski, Sz. W. Ślaga, Neopanspermia alternatywą abiogenezy?, [w:J Z zagadnień

fd o zo fiiprzyrodoznawstwa i fd o zo fiiprzyrody, pod red. M. Lubańskiego i Sz. W. Ślagi,

ne. I ta k np. w końcu lat siedem dziesiątych W . G ilb ert i F . S anger opracow ali m etody szybkiego u sta la n ia sekwencji n u k leo ty d ó w w D N A , co pozwoliło przeprow adzić b a d a n ia p oró w naw cze ró żn ych isto t żywych.

3. B IO JE D N O Ś Ć

W spółcześnie przyjmuje się, że łączna liczba w szystkich g a tu n k ó w isto t żywych n a Ziemi w ynosi od 10 d o 100 m in. W tym ogrom ny m bogactw ie organizm ów dzięki p o zn an iu p o tocznem u i nau k o w em u m o żn a zauw ażyć charakterystyczną ich jedn o ść. D otyczy o n a przede wszystkim struktury fizycznej - bud ow y k o m ó rk ow ej o ra z sk ład u chem icznego - występowania znacznej ilości w ody i m ak ro m o le k u ł (białek, kw asów nukleinowych, lipidów i cukrów ). W konsekw encji obiekty żywe traktuje się ja k o system y u p o rz ąd k o w an e , skład ające się ze zbioru elementów i frag m en tó w w spółdziałających z so b ą, tw orzących swoistą je d n o ro d n o ść osobniczą. C o więcej, g atu n k i podlegające ewolucji tw o rz ą w tym zakresie jed n o ść filogenetyczną. O bie te własności traktow ane k o m p lem en tarn ie decyd ują o biojed- ności, jedności życia, całości zorganizow anej. B iojedność w yraża się poprzez następujące funkcje: m etabolizm , pobudliw ość, au to n o m i- czność ruchów , wzrost, rozw ój, rozrodczość. W tak im k o n tek ście nie m oże dziwić podjęcie b a d a ń w zakresie poszu k iw an ia isto ty w sp ó ln o ­ ści źródeł biojedności.

3.1. UNIW ERSALNOŚĆ K O D U G E N E T Y C Z N E G O

P odstaw ow ym i ośnikiem inform acji genetycznej je st kw as d ez o k ­ syrybonukleinow y (D N A ), zb u d o w an y z dw óch łańcu ch ów cu k ru i fosforan u,z połączonym i d o cu k ru zasadam i. Ł ań c u ch ten jest podw ójny i skręcony. Z asad y w ystępują w edług ściśle o kreślo neg o schem atu: naprzeciwko ad en in y w jednej nitce znajduje się ty m in a, z drugiej nitki łańcucha, naprzeciw zaś guainy - cy tozyna. Pom iędzy zasadam i o b u nitek zach o d zą w iązania elektrostatyczne. D N A w szystkich żywych istot, począw szy o d m ik ro o rg an iz m ó w , a sk o ń ­ czywszy na człowieku, je st zb u d o w an y w edług w ym ienionego sche­ m a tu , tj. zachodzi stałe następ stw o tripletów w D N A ; i ta k trip let G C C we wszystkich o rg an izm ach stanow i alaninę; co więcej, skład owego m ateriału genetycznego je st ta k i sam . Z dan iem M . E igen a28, D N A zaw iera w sobie ch a rak tery sty c zn ą d la życia w łasność, k tó rą

28 M . Eigen, Stufen zum Leben, M ünchen - Zurich 1992, s. 9, 11. M . Eingen, S. G ardiner, P. Schuster, R. W inler-O sw atitsch, The origin o f genetic information, Scientific A merican 244(1981), s. 78-84.

o kreśla m ianem „ in fo rm a cja” . W konsekw encji niektórzy uczeni u to żsam iają inform ację i życie29.

W o sta tn ic h latac h p od jęto b a d a n ia , tzw. m ap o w an ie genów , czyli lokalizow an ie genów w określonym chrom osom ie, ustalenie k o lejn o­ ści genów w tym chro m osom ie, wreszcie określenie odległości pom iędzy genam i30. U roślin i zw ierząt w y ko rzy stan o d o zm apow a- n ia genów zjaw isko crossing-over, k tó re polega n a w ym ianie m a te ria ­ łu genetycznego podczas m ejozy m iedzy chro m o som am i h o m o ­ logicznym i. W y korzystując to zjaw isko, ju ż kilkadziesiąt la t tem u w ykreślono m apy genetyczne chro m o so m ó w m uszki owocowej, myszy, ku ry , p o m idorów , kukurydzy. Oczywiście, w ykreślone m apy genetyczne nie dow od zą, że p o zn a n o w szystkie geny, znajdujące się w ch ro m o so m ac h w ym ienionych isto t żywych, ale jedy nie ro zp o z­ n a n o ja k ą ś grupę genów , zlokalizow ano, u stalo n o ich kolejność oraz odległość m iędzy nim i. B ad an ia te m ają o gro m ne znaczenie dla zm ap o w an ia i zsekw encjow ania wyższych organizm ów : m ałp, czło­ w ieka celem d o k o n a n ia analiz porów naw czych ich genów. O becnie realizow any P ro jek t P o zn an ia G en o m u L udzkiego zak ład a sto p ­ niow e, co raz bardziej uszczegółow ione tw orzenie trzech m ap D N A kom ó rk o w eg o . Pierw sza m a p a genetyczna m a zlokalizow ać geny k o d u jące różne cechy fenotypow e. C hodzi tutaj o p o k azan ie sprzężeń genetycznych, tj. odległości m iędzy m ark eram i (znany i zlokalizow a­ ny gen) w d an y m chrom o som ie. G d y b a d a się sprzężenie genetyczne (czyli w ystępow anie dw óch genów w jed n y m chrom osom ie w sto su n ­ kow o niewielkiej odległości od siebie) o raz z czym jest sprzężony d an y gen, to chodzi o określenie, z k tó ry m m ark erem ten gen w ystępuje w danym chrom osom ie. P rzyjm uje się, że odległość jed n y ch m ark e ró w o d drugich w ynosi ok o ło 100 000 zasad n uk- leotydow ych. „T a k ie p u n k ty odniesienia pozw olą n au k ow com prze­ śledzić geny w ro d o w o d a c h ” 31.

D ru g a m a p a jest m a p ą fizyczną32. Jej sk ładn ik am i są odcinki D N A p o ch o d zące z chrom osom ów , k tó re m ogą być zw ielokrotniane (klono w ane). Ow e poszczególne odcinki są d opaso w an e do siebie ja k klocki Lego w ypełniając cały chrom o som . C elem tej m apy jest

29 Por. H.P. Yockey, Information theory with aplications to biogenesis and evolution, [in:] Biogenesis Evolution Homeostasis. A Symposium by correspondence, ed. by A. Locker, Berlin - H eideberg - New Y ork 1973, s. 9-26.

30 B. Jordan, Les cartes du genome humain, La Recherche 20(1989)216, s. 1486-1494; P. N. Goodfellow, Variation is now the theme, N ature 359(1992), s. 777-778.

31 D. Erickson, Rozszyfrowanie ludzkiego genomu, Świat N auki 6(10)1992, s. 83.

32 G .A . Evans, К .A. Lewis, Physical mapping o f complex genomes by cosmid

m ultiplex analysis. Proceedings o f N ational Academy o f Sciences USA 86(1989), s.

określenie właściwej liczby nu kleo ty d ó w znajdujących się pom iędzy m arkeram i.

W reszcie trzecią m apę tw orzy k om p let u p o rz ąd k o w an y c h sekw en­ cji zasad G , C , A, T we w szystkich ch ro m o so m ac h identyfikujących geny i kodow anych przez nie b iałek33. N iezw ykle cenne d la zm ap o- w ania i zsekw encjonow ania poszczególnych genów człow ieka o k a z u ­ ją się b a d a n ia nad genom am i innych gatu n k ó w . B adacze wręcz

uw ażają, że „wiele genów zsekw encjow anych obecnie w nicieni

Caenorhabd titis elegans i u drożdży Saccharom yces cerevisiae,

niezw ykle przypom ina te znalezione w innych o rg an izm ach od ssaków do bakterii”34.

Bardzo istotne dla analiz porównawczych najróżnorodniejszych organizm ów są badania nad D N A wymarłych gatunków 35. W ykazały one, że informacja genetyczna nie znika w raz ze śmiercią osobnika i m oże przetrwać dłużej niż sądzono dotąd. D ow odem n a to są eksperym enty szwedzkiego genetyka Svante P aabo. W 1984 roku pobrał on z mumii egipskiej dziecka, znajdującej się w M uzeum Berlińskim 1,76 g tkanki. Z tego m ateriału wyizolował fragm enty substancji genetycznej. Z kolei A lan C. W ilson podziela pogląd, że ani neandertalczyk ani Homo erectus nie włączyli swojego genom u, czyli zestawu genów do D N A człowieka. N atom iast badania różnych ras ludzi (i ich mutacje) stosunkow o łatw o dają się odnieść do tzw. pierwotnego D N A , którego źródłem była kobieta, żyjąca w Afryce, w szczepie liczącym przed 200 tys. lat niewiele więcej niż kilka tysięcy osobników. Konsekwencją tych „odkryć” jest twierdzenie, że ta „czarna Ewa” z p u n k tu widzenia genetyki jest p ra m a tk ą wszystkich ludzi36.

Tego ty p u badania służą „ o d k ry w a n iu ” sekwencji genów i to u w szystkich organizmów. S tąd nie m oże dziwić, że tw o rzo n e są tzw. biblioteki genów , które p o zw alają określić n a tu rę p ok rew ieństw a różnych isto t żywych37. C o więcej, g ru p a uczonych, n a czele z M . Eigenem , po djęła próbę odpow iedzi n a p ytanie, ja k i je st w iek k o d u genetycznego. W tym celu przeprow adzili oni analizę o k o ło tysiąca znanych współcześnie kw asów nukleinow ych (tR N A ). W yniki tych

33 J.C. Stephens, M.L. Cavanaugh, M .I. G radie, M .L. M ador, K .K . K idd, Mapping

the human genome: current status, Science 250(1990), 791-792.

34 J. Rennie, lie je s t genów, Świat N auki 3(1993), s. 8; por. F. W. Stahe, I f i t smels like

a uncorn, N ature 346(1990), s. 791-792.

35 A rtykuł sygnowany inicjałami H .H ., Dinozaur z probówki?, Spotkania 36(1981), s. 30.

36 A.C. Wilson, The molecular basis od evolution, Scientific American 253( 1985)4, s. 1 6 4 - 173.

37 Por. J. Hodgson, Sequencing and M apping E fforts in „M odel Organisms”, Biotechnology 10 (1992), s. 760.

b a d a ń o kazały się niezwykłe, gdyż okazało się, że o koło 1 /3 stru k tu ry ow ego tR N A istn iała ju ż w p rekam brze, tj. w m om encie rozdzielenia się a rch ib ak terii (bez ją d ra k om órkow eg o) i eu bakterii (bez ją d ra ). S tąd łatw o w yp ro w ad zo n o w niosek, iż k o d genetyczny pojaw ił się o k o ło od 3,8 do 0,6 m iliard a la t tem u. W iek ten jest porów nyw alny z o d k ry ty m i w latach pięćdziesiątych i sześćdziesiątych śladam i życia n a Ziem i (por. b a d a n ia paleobiochem iczne), k tó re potw ierdziły istnienie skam ieniałości i osadów biogenicznych w różnych p o ­ k ład ac h prekam b ryjskich: łupki ilaste N on esu ch z płn. M ichigen - 1 m ld la t - zaw ierają porfiryny, w ęglow odany; czerty G u flin t z płd. O n ta rio - 1,9 m ld la t - m ieszczą w sobie skam ieniałości m ik ro o r­ ganizm ów , w łu p k ach ilastych S o u d an z M inesoty - 2,7 m ld lat - o d k ry to stru k tu ry p o d o b n e do w odo rostów ; n a to m ia st w czertach F ig -T re e z T ra n sv aalu (A fryka) - 3,1 m ld lat - n a tra fio n o na kilka am in o k w asó w o raz m ikroskam ielin alg o p o d o b n y ch 38.

3.2. BIA ŁK A

W świecie żywym obserw uje się tendencję do k onserw ow ania pew nych s tru k tu r i funkcji. I tak, niek tó re b iałk a o d m o m en tu p o w stan ia w sposób isto tn y nie zm ieniły ani swojej stru k tu ry ani funkcji. D o takich białek należy zaliczyć histony. Są to b iałk a zasadow e, k tó re w iążą się z kw asem nukleninow ym D N A , tw orząc c h ro m aty n ę, tzn. nu k leo p ro teid . H isto n y tw orzą tzw. rdzenie, na k tó ry ch jest naw inięte D N A . M am y w ów czas d o czynienia z n uk- leosom am i b ąd ź cząsteczkam i rdzeniow ym i. W a rto w tym m iejscu p odkreślić, że s tru k tu ra histo n ó w jest praw ie identyczna u w szystkich o rg anizm ów żyw ych eukariotycznych; nie w ystępują o ne oczywiście ani u b ak terii ani u sinic (p ro k ario ta). C o więcej, najm niejsza zm iana w h iston ie po w o du je to, że przestaje on łączyć się z D N A . W k on sek ­ wencji cała m aszyna genetyczna ulega defektow i, tzn. nie m oże się już replikow ać. H isto n y więc to b iałk a silnie konserw ow ane i praw ie jed n ak o w e u w szystkich organizm ów żywych.

In n y m białkiem , n a k tó re w a rto zw rócić uw agę to cy to chrom C; b iałk o to odgryw a w ażną rolę w procesie o d d y ch an ia k o m órkow ego. Jest o n o b ard zo p o d o b n e we w szystkich o rganizm ach - o d bakterii p o przez rośliny i zw ierzęta aż do człow ieka. C h arak tery zu je się konserw atyzm em . B iałko to jest o tyle w ażne, że naw et niew ielka z m ian a ch oćb y jed n eg o am in o k w asu w organizm ie m oże sp ow o do­

38 Sz.W. Ślaga, Życie - ewolucja, [w:] M . Heller, M. Lubański, Sz. W. Ślaga,

Zagadnienia filozoficzne współczesnej nauki. Wstęp do filozofii przyrody, W arszawa

wać to, że ów organizm nie m oże odd y ch ać i zo stałb y w yelim inow any przez d o b ó r naturalny. D lateg o też b iałk o to zachow ało sobie w łaściw ą sekwencję am inok w asó w przez m iliardy la t ewolucji. Oczywiście, przeciwieństwem cy to ch ro m u С są tak ie białk a, k tó re nie odgryw ają ważnej roli w sto su n k u d o życia organizm ów ; są one bard zo p o d atn e na zm ianę. W ystępują w ich stru k tu rze duże różnice, naw et u b ardzo blisko spokrew nionych gatu n k ó w . T ak im i b iałkam i są fibrynopeptydy. I tak , w ludzkiej krw i zn ajd uje się b iałko rozpuszczalne: fibrynogen. P o d w pływ em specjalnego enzym u p rze­ kształca się ono w fibrynę, czyli w łóknik, k tó ry jest białkiem nierozpuszczalnym , decydującym o przebiegu procesu krzepnięcia krw i. N ależy tutaj podkreślić, że podczas w spo m inan ego p rzek ształ­ cania fibrynogenu w fibrynę zostaje odczepiony fibryn op epty d. Ów fibrynopepty d nie jest w ażny, bo m a jedynie za zad anie blo kow ać fragm ent cząsteczki fibrynogen u, by była rozpuszczalna. Inaczej m ów iąc, gdy jednak odczepi się fib rynopepty d, to fibrynogen przechodzi w białko nierozpuszczalne. T ak więc ścisła sekw encja am inokw asów w fibrynopeptydzie nie jest aż ta k a w ażna. D latego też pom iędzy fibrynopeptydam i organizm ów , naw et blisko spo krew ­ nionych, zachodzą o grom ne różnice, gdyż d o b ó r n atu ra ln y nie jest „strażnikiem bardzo w ym agającym ” w przeciw ieństw ie do cy to ­ ch ro m u C.

N iezw ykle interesujące dla zro zum ienia m ech anizm u k o n serw aty ­ zm u organizm ów jest ukazan ie roli białek szoku term icznego (heat

shock proteins). Ostatnie b a d a n ia biochem iczne, szczególnie d o ty czą­

ce hom ologicznych sekwencji D N A 39, w skazują, że w spom niany m echanizm odpowiedzi stresow ej za o bserw ow an o u w szystkich zb adan ych organizm ów - od arch ib ak terii do eu b ak terii, u drożdży, roślin, bezkręgowców, kręgow ców z ludźm i włącznie. A czkolw iek istnieją różnice pomiędzy o rganizm am i, np. w w adze cząsteczkow ej i liczbie białek szoku term icznego, jest niezw ykłe to, że p o d o b n a reakcja przetrwała u ta k ró ż n o ro d n y ch organizm ów podlegających ew olucji . Ja k łatwo zauw ażyć, organizm y te są z p u n k tu w idzenia system atyki bardzo odległe od siebie, a przecież jednocześnie p o w ią­ zane mniej lub bardziej w spó lną ew olucyjną genealogią. S tąd m ożn a w nosić, że ów mechanizm odpow iedzi stresow ej, m ając ch a ra k te r

39 H. Pelham, H ea t-sh o ck proteins. Coming in fro m the cold, N ature 332(1988), s. 776-777; R.H. Burdon, Heat shock and the heat shock proteins, The Biochemistry Journal (186)240, s.313-324; M. J. Schlesinger, H eat-shock proteins. The search fo r

functions. The Journal o f Cell Biology 103(1986), s.321-325.

40 R.I. M orimoto, A. Tissieres, C. G eorgopoulos, Introduction [w:] C. Geo- rgopoulos, R. Morimoto (eds.), Stress proteins in Biology and Medicine, Cold Spring H arb o r Lab. Press 1990, s. 6.

zachow aw czy, stanow i swoisty „niezm ienny elem ent” ew olucji41. R eakcja n a szok term iczny jest oczywiście zjaw iskiem zachodzącym n a poziom ie kom ó rkow ym : „k o m ó rk i p ro k ario ty czn e i euk ario ty cz­ ne w odpow iedzi n a podw yższenie tem p eratu ry p o n a d w arto ść fizjologiczną lu b inne stresy sy ntetyzują b iałk a szoku term icznego, czyli b iałk a H sp. W k o m ó rk ac h nie p o d d an y c h stresow i znajd u ją się białk a o b ard zo p o d o b n ej sekwencji, określone często ja k o H sc (heat

shock cognate). R azem tw o rzą one rodziny białek H sp, k tó re

ch a rak tery zu ją się niezw ykłą stabilnością w ew olucji” 42.

R easum ując, przedstaw ione w tej części pracy analizy w skazują na jed en p oczątek życia n a Ziem i. N ie znaczy to , że życie p ow stało nagle, raczej tw orzyło się m iliardy lat. W niestabilnym środow isku na zasadzie p ró b i błędów m ogły być niszczone pierw ociny życia w ielokrotnie, tzn. pow stały i rozw ijały się do m o m entu krytycznego i przepadały. W reszcie pojaw ił się tak i ich u kład , k tó ry n a d rodze m utacji spontanicznej nab y ł cechy um ożliw iające za ad ap to w a n ie się d o now ych w aru n k ó w , np. przez w ykształcenie m echanizm u o d ­ pow iedzi stresowej; był to p o czątek w szystkich organizm ów . P o ­ tw ierdzeniem jest ich w spólny k o d genetyczny o raz p od ob ień stw o s tru k tu ry i funkcji n iektórych białek. W zw iązku z tym nie m oże dziwić n ikog o m o ja sugestia o konieczności p ró b y zgłębienia fenom e­ n u życia o ra z poszerzenia sam ej definicji życia, uw zględniając zrew idow anie tradycyjnych pog lądó w , choćby w odniesieniu do stw arzan ia życia, ja k i procesów ew olucyjnych.

4. B IO R Ó Ż N O R O D N O Ś Ć I B IO JE D N O Ś Ć - PRÓBA O CEN Y P rzytoczone wyżej d an e przyrodnicze m og ą d la jed ny ch uczonych stanow ić ad ekw atne racje, w skazujące n a źród ło i fun dam en ty rów noczesnej ró ż n o ro d n o ści ja k i jedności życia. R acje te najczęściej re d u k u je się d o tra k to w a n ia życia b ąd ź ja k o lepiej p o in fo rm o w an ą m aterię43, b ąd ź ja k o m aterię zorg an izo w an ą tak , iż rów nie p ra w o ­ m ocne jest zgłębienie jej od stro n y jedn ości i różności. C hodzi więc o w skazyw anie na dw a asp ek ty jednej rzeczywistości życia.

Z kolei inni uczeni - szczególnie filozofowie szukający racji ontycznej obserwowanej różnorodności i jedności życia na Ziemi - m ają praw o pytać: skąd się wzięła w spom niana inform acja m aterii ożywionej, czy też „tajem na” tendencja do sam oorganizow ania się życia.

41 R.B. Huey, A .F. Bennet, Psychological adjustments od fluctuating thermal

environments: An ecological and evolutionäre perspective [w:] C. G eorgopoulos, R.I.

M orim oto (eds.), Stress Proteins Biology and Medicine, Cold Spring H arb o r Lab. Press 1990, s. 38-40.

42 B. Lipińska, Rola białek szoku termicznego, Postępy Biochemii (1990) 1-2. s. 32.

W yniki n a u k przyrodniczych w skazują, że św iat ożyw iony jest o wiele bardziej złożony i zindyw idualizow any niż św iat m aterii nieożyw ionej. Dlatego też znacznie trudniej b udu je się tw ierdzenia w biologii niż np.w fizyce. Już sam o ustalenie k ryteriów , p o ­ zw alających wyróżnić m aterię żyw ą, stw arza k łop oty. M am y tego przyk ład y naw et w życiu codziennym . U niższych zw ierząt, czy roślin, obserwuje się np. tzw. stan anobiozy, czyli m aksym alnego zatrzy m an ia funkcji życiow ych w w yniku nie sprzyjających w a ru n ­ ków środow iska. P otocznie przyjm ow an e k ry teria nie pozw alają w takim w ypadku określić, czy zw ierzę jest jeszcze żywe, czy ju ż nie. T ym bardziej trudno w skazać n a jeg o jed n o ść ze św iatem żywym. N a u k i biologiczne m ów ią w praw dzie o tak ich w łasnościach życio­ w ych (zostały wyżej w ym ienione), ale istnieje sp o ra dow olność w stosow aniu ich jako kryteriów .

N iem niej jednak b ad a n ia n ad uniw ersalnością k o d u genetycznego o raz ro la białek szoku term icznego i innych stan o w ią fu n d a m e n t b a d a ń biologicznych, pozw alają rozum ieć je d n o ro d n o ść ja k i ró ż n o ­ ro dność obiektów żywych. R ów nież w płaszczyźnie filozoficznej m am y niem ałe trudności w precyzyjnym określeniu isto ty życia. N ie wiemy, czy jest ono rzeczą, częścią rzeczy, cechą o b iek tu m ateria l­ nego, a m oże cechą zachodzących w nich reakcji? Życie też m oże być w łasnością pierwotną, niedefiniow alną. C o więcej, in terp retacja d anych n au k przyrodniczych w ym aga zasto so w an ia podejścia bądź analityczno-sum atycznego (życie analizuje się w ów czas przez ro z­ łożenie organizmów i zjaw isk życiow ych n a składniki elem entarne, a następnie wyjaśnia się je praw am i chem icznym i i fizycznym i) b ąd ź organizm alno-calościow e (tu ro z p atru je się o rganizm w jeg o całości, złożoności i zawsze ja k o system w ew nętrznie zintegrow any).

W ydaje się, że właśnie te dw a implicite przyjm ow an e założenia b a d a ń n ad życiem p row adzą do k o n ce n tro w an ia się b ąd ź n a jego jed n o ro d n o ści, bądź ró żnorod ności. W konsekw encji nie tru d n o dostrzec, że praw om ocne są dw a spojrzenia n a zjaw isko życia: zarów no o d strony jedności, ja k i o d stro n y różności. B rak pełnej akceptacji tegoż w niosku w y nika z niem ożności w y p raco w an ia pow szechnie akceptowanej definicji życia. I tu św iat uczonych niezm iernie się podzielił. Jedni tw ierdzą, że bezsensow ne jest fo r­ m ułow anie jakichkolwiek definicji życia, gdyż nie m o żn a go tra k ­ tow ać w ogólności; gdy bow iem w ypow iadam y się n a jego tem at, to w zw iązku z określonym organizm em żywym. Inni głoszą p o g ląd , że życie nie m usi być zdefiniowane, jest o n o bow iem term inem pierw o­ tnym , niedefiniowalnym, funkcjonującym w biologii p o d o b n ie ja k w m atem atyce termin zbiór. Jeszcze inni uw ażają, że sta n b a d a ń

nauko w ych nie po zw ala precyzyjnie określić istoty życia. O sobiście w yznaję p og ląd, że m o żn a i należy podejm ow ać p ró b y zdefiniow ania życia. Oczywiście należy przy tym uw zględnić w yniki b a d a ń b io ­ logicznych, a przy w sp om nianym wcześniej przeze m nie stanow isku o rg anizm aln o -cało ścio w y m m o żn a spodziew ać się jak iś pozytyw ­ nych rozw iązań. K onsekw en tnie zatem przyjm uję, że życie to:

1. sp osób istnienia i fu n k cjo n o w an ia organizm ów ; 2. najbardziej specyficzna w łasność organizm ów ;

3. ciągły i złożony proces o rganizow ania się system u c h a ra k ­ teryzującego się m etabolizm em , zd olnością d o przechow yw a­ n ia i przekazyw an ia inform acji genetycznej, p rzy stoso w an ia się d o otoczenia i ew olucji, a k tó ry to proces rozpoczął się o k o ło 3,5 m ld la t tem u.

4.2. PR ZE M Y ŚL EN IA B IO FIL O Z O FIC Z N E I O N T O L O G IC Z N E Ja k wyżej zaznaczyłem , k o d genetyczny je st praw ie identyczny w całym świecie żywym, z w yjątkiem n iektórych DNA, m ito cho nd - rialnych, gdzie kilka k o d o n ó w pełni inne funkcje. C harak tery zu je się więc on niezw ykłą stabilnością (jest „zako n serw o w an y ” ) m im o działan ia przez wieki m echanizm ów ew olucyjnych. P o d o b n ie jest z pew nym i białkam i, np. h istonam i i cytochrom em C, k tó re spełniają te sam e funkcje u różnych organizm ów . D la m nie osobiście te od k ry cia potw ierdziły m ożliw ość p raw om o cnego zakw estionow ania „ trad y cy jn eg o ” p a rad y g m atu , antagon izu jąceg o procesy ew olucji i kreacji w szystkiego przez Stw órcę, p a ra d y g m a tu u trw alo neg o przez intelektualistów , trak tu jąc y ch ew olucję ja k o n ow ą religię, sięgającą swymi korzeniam i aż d o czasów H e rak lita, głoszącego, iż cała rzeczyw istość wciąż się zm ienia - pa n ta rei. O tóż, okazuje się, że nie cała. W konsekw encji podnoszenie za rzu tu - że sk o ro życie na Ziem i pojaw iło się w w yniku ew olucji, to bezsensow ne jest odw oływ anie się do d o k try n y kreacjonistycznej - straciło sw oją ostrość. W istocie bow iem za tego ty p u za rzu tam i - „ sto i” nie tyle racja n au k o w a, ile racja n au k o w a o p a rta n a nieak tu aln y m już, starym , przebrzm iałym parad yg m acie nau ki. W zw iązku z tym p ro p o n u ję, by naukow cy an tag o n izu jący w ym ienione idee, podjęli p ró b ę spojrzenia n a te zagad n ien ia w kontekście innego p arad y g m atu . Oczywiście zdaję sobie spraw ę - p o d o b n ie ja k F red H oyle - że „ n a u k a w spółczesna jest w ięźniem p arad y g m ató w . K a żd ą n o w ą myśl b lo k u ją u ta rte p rz ek o ­ n an ia, a gdy chce się opublik ow ać w czasopiśm ie n au ko w ym coś co się nie zgadza z przyjętym p arad y g m atem , red ak to rzy to o d rz u ca­ j ą ” 44.

W ram ach owego now ego p ro p o n o w a n eg o p a ra d y g m a tu idea kreacji - najogólniej rzecz ujm u jąc - skupia się n a b a d a n ia ch w perspektyw ie filozoficznej, ew olucja zaś szuka rozw iązań w n a u ­ kach biologicznych. O d stro n y p o praw ności m etodologicznej d o p u ­ szczalne jest interpretow anie pojaw ienia się życia n a Z iem i w o b u tych płaszczyznach; w szak nie są one przeciw staw ne, co więcej - m ogą się nawet uzupełniać. A lbow iem przy uw zględnieniu, że o taczająca człowieka rzeczyw istość m a c h a ra k te r p ro cesu aln y i n a j­ pełniej poznaw ana o ra z ro z u m ia n a jest w świetle epistem ologii ewolucyjnej (realność ludzkiego p o zn a n ia zależy od zw iązku za­ chodzącego pomiędzy a p a ra te m poznaw czym a rzeczyw istością)45, to p raw o m o cn ą staje się teza, że ew olucja to sw oista chw ila a k tu stw orzenia46. Th. D obzhansky47 podk reśla, że ew olucja je st tw órcza, poniew aż dzięki niej p o jaw iają się now e gatu n k i. A każdy now y g atu n ek wypróbow uje now y sp osób egzystencji. W iększość z nich ginie, ale niektóre utrzym ują się przy życiu i o d k ry w ają now e, lepsze sposoby egzystencji, podlegając tzw. ad ap taty w n ej radiacji.

C o więcej, prawda o stw orzeniu życia przez B oga nie stoi w żadnej sprzeczności, z poglądem, ja k o b y życie było wieczne. W pojęciu stw arzan ia bowiem nie zaw iera się czasow a skończoność życia, lecz jego całko w ita zależność (w istnieniu) od Stw órcy. Życie zatem

m ogło istnieć wiecznie i być stw orzone przez Boga.

Jeszcze inaczej mówiąc, d o k try n a k reacjonistyczn a zw raca przede w szystkim uwagę na relacje zależności isto t żyw ych i w ogóle w szystkiego w swoim istnieniu od Boga. A ta p ra w d a ż a d n ą m ia rą nie p ozostaje sprzeczna z tezą, że sam człow iek i otaczający go św iat „w yłonio ny ” został w d rodze ew olucji48. Jednocześnie ów k o n ser­ w atyzm funkcjonalny i stru k tu ra ln y k o d u genetycznego, h isto n u czy też cytyochrom nu С kieruje m o ją uw agę n a to, że życie w swym bogactw ie i w swej czasowej ograniczoności nie pojaw iło się w yłącz­ nie n a drodze procesów ew olucyjnych. O dw oływ anie się więc do sam oorganizow ania się m aterii, d o tendencji do przech od zen ia w coraz bardziej uporządkow ane i zo rganizow ane stan y m aterii, nie jest ta k oczywiste i przekonujące. K onsekw entn ie, w najgłębszym

45 F.M . W uketits, Grmdiss der Evolutions - Theorie, D arm stadt 1982, s. 11-12.

46 H. von D itfurth, Nie tylko z tego świata jesteśm y. N auki przyrodnicze, religia

i przyszłość człowieka, tłum. z niem. A .D. Tauszyńska, W arszawa 1985, s. 136.

47 Th. Dobzhansky, Creative evolution, Diogenes (1967)58, s.62-74.

48 Święty Tomasz z Akwinu podkreślał, że świat zapewne m a swój czasowy początek, ale w gruncie rzeczy stworzony świat równie dobrze mógłby istnieć odwiecznie; istotą bowiem jego stworzoności nie jest przecież to, że w pewnym momencie zaczął istnieć, ale nieustanna jego relacja do Stw órcy, a ta przecież m ogłaby trwać nawet odwiecznie-S. Thom ae Aquinatis, Sum ma Theologica, Taurini 1922,1, q. 46.

sensie filozoficznym w skazyw anie w tym m iejscu n a działanie P o c z ą tk u W szystkiego nie je st tak ie bezsensow ne.

N a d to , w sp o m n ian a wyżej w łasność sam oorganizacji m aterii, a tak że o d k ry ty konserw atyzm fu n kcjon alny i s tru k tu ra ln y różnych s tru k tu r życiow ych m og ą służyć ja k o sw oista w eryfikacja tego, że u p o d staw jedności i ró ż n o ro d n o ści życia leży w k od ow any w m aterię b ąd ź Boży p lan rozw oju życia, b ąd ź n a d n a tu ra ln a inteligencja, k tó ra kieruje ew olucją życia, b ąd ź idea p rzew o dn ia p o rz ą d k u ją c a od w ew nątrz złożone zespoły s tru k tu r i funkcji sk ładających się n a istotę żyjącą.

J a k łatw o zauw ażyć, ta k a in terp re tacja zjaw iska życia kieruje naszą uw agę n a zagadnienie celu i celow ości biokosm osu: w szystko co działa, działa d la celu. Oczywiście, zdaję sobie spraw ę, że ak cep tacja wyżej p o d an y c h tw ierdzeń nie będzie sp raw ą łatw ą49. P o w o d ó w jest wiele. A jednym z nich, po dstaw o w ym , jest to , że ,;m en taln o ść scjentystyczna nie poszła całkow icie w zapom nienie. Żyjem y n a d a l w jej cieniu i żyw im y się p rzeko nan iem , że k u ltu ra p o w in n a być ja k o całość w asalem n au k em pirycznych. G od zim y się więc — naw et jeśli ów cień nie jest ju ż głęboki — aby w szystko było w naszym świecie „ n a u k o w e ” , począw szy od p ro du kcji d ó b r k o n ­ sum pcyjnych, skończyw szy n a stylu życia. N a tym polega „im ­ p erializm ” nau ki; dziś ju ż przez n ią sam ą n a ogół nie chciany, lecz w ciąż żywy w skutek w iary, przyzw yczajeń i egoizm ów wielu ludzi w spółczesnych, k tó rzy w idzą w niej źró d ło w ładzy lub łatw ego k o m fo rtu . P oep p ero w sk a w izja «wiedzy obiektyw nej» (objective

know ledge), w yniesionej ja k o b y p o n a d p o d m io t i św iat fizyczny

w «św iat trzeci», nie służy w tym kontekście dobrej spraw ie. Jest bow iem zam anifestow aniem p o staw y kultow ej, zg od ną n a nau k ę „ im p e ria ln ą ” , k tó ra — gdy ju ż pow stała — p o siad a m oc sam o istną (niezależną o d p o d m io tu ) i m a p raw o d o hegem onii” 50. M am głęboką nadzieję, że jest to , p o staw a zbliżająca się do zm ierzchu. W jej bow iem k ontekście nik t nie będzie w stanie u k azać głębie p ro ­ blem aty ki jedności i różności życia.

49 Zagadnienie to wymaga odrębnego studium , w którym spróbuję wykorzystać wyniki analiz A dam a M ahrburga (Teoria celowości ze stanowiska naukowego, K raków 1888), Zdzisława K ochańskiego (Problem celowości we współczesnej biologii, W ar­ szawa 1966) oraz następujących A utorów : G .G . Simpsona, Th.S. K uhna, E. M ayra, R.B. B raithw aite’a, E. Nagela, L. W righta, A. W oodfielda, M. Backnera, A. Stopy, J. W ysockiego, Sz.W. Ślagi i innych, których prace cytowałem w swoich książkach:

Zagadnienie determinizmu ewolucyjnego, Studium biofilozoficzne (G dańsk 1990)

i M iędzy ewolucją a kreacją (W arszawa 1994).

50 A. Synowiecki, Wiedza w «przestrzeni» przedmiotu, Zeszyty N aukow e Politech­ niki Gdańskiej: Filozofia 2(1995), w druku.

5. ZA K O Ń C ZEN IE

Człowiek niemal od p o czątk u swego istnienia był zafascynow any ogrom ną różnorodnością form żywych i ich bogactw em . Z apis takiego urzeczenia odnajdujem y chociażby w przepięknym biblijnym opisie stworzenia świata, zam ieszczonym w Księdze R odzaju. C o więcej, kierując się swoistą intuicją, że obserw ow ana ró żn o ro d n o ść jest fundam entalną cechą życia, człowiek w kolejnych w iekach p ró bo w ał bądź określać gatunki i rodzaje zw ierząt oraz roślin, p o rząd k u jąc je według przyjętego klucza, b ądź zgłębić tajem nicę sam ego życia. Przykładam i pierwszej z w ym ienionych tendencji są m .in. system atyka A rystotelesa, encyklopedia roślin i zwierząt Pliniusza Starszego, system atyka roślin i zwierząt Linneusza. D ru g a zaś rozw ijała się także od A rystotelesa, dla którego to, co żywe, poruszało się dzięki przyczynom wewnętrznym. D la A lberta z L auningen rośliny nie poruszają się, ale są zdatne do p obierania p o k arm u , rosną, rozm n ażają się, um ierają. N atom iast św. T om asz z A kw inu odw oływ ał się d o tzw. ruchu wsobnego. Gdy o d k ry to m ikroskop w X V II w ieku, p ro ­ blem atyka poznawania życia zyskała now y w ym iar. P o raz pierwszy zaobserw ow ano bakterie, ludzkie plem niki, białe ciałka krwi. W w ieku X IX sform ułowano teorię k o m ó rk o w ą budow y organizm ów , zainic­ jo w an o naukę o budowie zarod ków , podjęto b ad a n ia n ad dziedzicz­ nością i zamiennością organizm ów . W reszcie w 1953 ro k u J. D. W atson, F. H . С. Crick, M . H . F . W ilkins opracow ali m odel d ro biny D N A . Tym samym odkryto i opisano szyfr życia. O dkrycie to, w ydaje się, stanow i pierwszy zw ornik koniunkcyjnego trak to w a n ia jedności i różnorodności życia, a w yrażającego się w pokrew ieństw ie wszystkich organizm ów . W konsekwencji pozw ala uznać, że życie to: 1) sposób istnienia i funkcjonowania organizm ów , 2) najbardziej specyficzna własność organizmów, 3) ciągły i złożony proces organizo w an ia się system u charakteryzującego się m etabolizm em , zdolnością do prze­ chow yw ania i przekazywania inform acji genetycznej, przystosow ania się do otoczenia i ewolucji, k tó ry to proces rozpoczął się n a Ziemi około 3,5 mld. lat temu.

W spółczesne badania p orów naw cze sekwencji D N A różny ch isto t żywych, odkrycie roli białek szoku term icznego {role o f the heat shock

proteins), chiralności D N A itp. w skazują n a hom o log ie s tru k tu ra ln e ,

a także konserwatyzm fu nkcjonalny często b ard zo odległych od siebie gatunków . Jest to drugi zw ornik ró ż n o ro d n o ści i jedn ości życia. O b a te zworniki stan o w ią istotę refleksji przyrodniczej o tajem ­ nicy życia i prowadzą do następujących konkluzji:

1 ) różnorodność i jedność to dw a aspekty jednej rzeczywistości życia analogicznie do falowej i cząsteczkowej struktury m aterii w fizyce;

2) napięcie zachodzące m iędzy ró ż n o ro d n o ścią a jedn o ścią życia stanow i isto tn ą „spręży nę” p o stęp u w iedzy o życiu, dlatego też sam a in te rp re ta c ja jedności i ró ż n o ro d n o ści życia w ym aga dw upłaszczyz- now ego p odejścia b ąd ź an alityczno-sum m acyjneg o (życie analizuje się w ów czas przez „ro zło żenie” organizm ów i zjaw isk życiowych na składnik i elem entarne, a n astępnie w yjaśnia się je praw am i chem icz­ nym i i fizycznym i) b ąd ź organizm alno-system ow ego (tu ro z p atru je się org anizm w jeg o całościow ości, złożoności ale zawsze ja k o system w ew nętrznie zintegrow any). W konsekw encji łatw o uzyskuje się potw ierdzenie iż życie sw oją ró ż n o ro d n o ść w ytw orzyło dzięki m ech a­ nizm om ew olucyjnym , jed n o ść zaś dzięki m echanizm om „k o n se r­ w ujący m ” n iek tó re funkcje i stru k tu ry życiowe.

P ro b lem aty k a ta w płaszczyźnie filozoficznej, a także ontologicz- nej, p ro w o k u je do podjęcia p ró b y odpow iedzi n a p ytan ia: czy ow a ró ż n o ro d n o ść i jed n o ść życia m ogły się pojaw ić n a d rod ze sam ych w yłącznie procesów n atu ry , co leży u ich początku ? C o więcej, ja k w ogóle pojaw iło się życie n a Ziemi?

F ilozoficzna analiza m aterii m artw ej i ożyw ionej (jedna z m o ż­ liwych) w ykazuje jed no znacznie, że życie nie m ogło pojaw ić się w w y niku działan ia li tylk o procesów fizykochem icznych. D la p o k o n a n ia owej tajem niczej granicy życia m ateria p otrzeb o w ała nad p rzy ro d z o n eg o im pulsu. Tw ierdzenie to z ontologicznego p u n k tu w idzenia je st w y p ad k o w ą po w iązań opcji zarów no przyrodniczej, ja k i filozoficznej, tj. przyjęcia zasady sam oorganizacji m aterii i racji pozam aterialn ej, działającej stw órczo poprzez siły tkw iące w m aterii. Przy czym w pojęciu stw arzan ia nie zaw iera się czasow a skończoność życia, lecz jeg o zależność od ow ego im pulsu. Życie zatem m oże istnieć wiecznie, a m im o to być stw orzone przez działanie P o czątk u W szystkiego. K onsekw entnie ew olucja jaw i się ja k o czasow o^prze- strzenny sp o só b w yrażania się p rocesu stw arzania.

T H E DIVERSITY AND U NITY O F LIFE Summary

A hum an being has been fascinated by the enorm ous diversity o f living creatures and their variety alm ost since the beginning o f his existence. The record o f such fascination may be found even in a beautiful scriptual picture o f the world creation presented in the Book o f Genesis. M oreover, the m an, prom pted by a particular intuition, observed th a t diversity is a basic feature o f life, and thus tried either to describe genus and species o f plants and anim als specifying them according to accepted clue (Arystotle, Plinius the Senior, C. von Linne etc.), o r to consider the mystery o f life itself (Aristotle, Thom as o f A quine, A lbert o f Lauingen, A. von Leeuwenhoek, M . J. Schleiden, T. Schwann, K. E. Bear, G .J. Mendel, A. W eismann, T. H. M organ etc.) In 1953 J. D.

W atson, F. H. Ch. Crick, M. H. F. W ilkins worked out the model o f D N A molecule. Therefore, the code of life was discovered and described. T hat discovery seems to be the first keystone of a conjuctive meaning o f diversity and unity o f life. As a result it allows us to judge life as: 1. The way in which organisms exist and operate, 2. The most specific feature o f organisms, 3. C onstant and complex process o f selforganizing systems characterized by m etabolism , the ability to transfer and store genetical inform ation, adjustment to the envirom ent and evolution. The process started on the E arth some 3,5 bilion years ago.

C urrent comparative research o f D N A sequences belonging to different living creatures, discovery of the role o f the heat shock proteins, the sinistrality o f D N A and so on, indicates structural homology as well as functional conservatism o f many species distant from each other. This is an o th er keystone o f diversity and unity o f life. Both keystones determining the essence o f natural cogitations w ith respect to the mystery o f life lead to the following conclusions:

1. Diversity and unity o f life are two sides o f the same reality o f life,

2. Interpretation of diversity and unity o f life alone requires a dihedral approach either analitical or system-organizational.

These problem s when considered at the philosophical or ontological plane incite the attem pt to answer the question: could th a t diversity and unity o f life appear only as a result o f natural processes, which constitutes their beginning. M oreover, how could life appear on the Earh?

One possible philosophical analysis o f dead o r living m atter proves univocaly th at life could not have appeared only in consequence o f the atcivity o f phisicochemical processes. In order to conquer th at m ysterious border o f life, m atter required supernatural impetus. From ontological point o f view this theorem is a result o f the connection o f natural and philosophical standpoins, i.e. the acceptance o f the existence the principle o f selforganization o f the m atter as well as extram aterial reasoning creatively acting by the way o f forces inherent to m atter. A t the same time the term „creation” does not include time limitidnes o f life but is dependence on the impetus. Hence, life may exist eternaly, and nevertheless be created as a result o f the activit o f the Beginning o f All. In a consequence, evolution appears to be a limited time and space on the surface o f the Earh which is the way o f the expressing the process o f creations. Biodiversity and biounity may by accepted as a unique evidence for the above.