პროფესორი ნიკ ლეინი გამოჩენილი ბრიტანელი ევოლუციური ბიოქიმიკოსი და ავტორია. მისი ექსპერიმენტული და თეორიული კვლევები სიცოცხლის წარმოშობას და ბიოენერგეტიკას შეეხება. პროფესორ ლეინს გამოქვეყნებული აქვს ხუთი სამეცნიერო-პოპულარული წიგნი, რომლებმაც სამეცნიერო კომუნიკაციის დარგში მას არაერთი პრესტიჟული ჯილდო მოუტანა.

მისი ბოლო წიგნი — "სიცოცხლის და სიკვდილის ღრმა ქიმია" შეეხება ყველა მედიკოსისთვის და ბიოლოგისთვის ცნობილი მეტაბოლური გზის, კრებსის ციკლის ნაკლებად ცნობილ ასპექტებს. ამ, ერთი შეხედვით, ვიწრო თემის ანალიზს ლოგიკურად მივყავართ უფრო ფართო დასკვნებამდე, ერთი შეხედვით, ისეთ დაუკავშირებელ თავსატეხებში, როგორებიცაა კიბოს პათოგენეზი, სიცოცხლის წარმოშობა და გამრავლების საფუძვლები.

მოლეკულური გენეტიკის განვითარების შემდეგ, ბიოლოგები მსჯელობენ ცოცხალ პროცესებზე ინფორმაციის ენის გამოყენებით: გენეტიკური კოდი, დნმ-ის ტრანსკრიპცია, რნმ-ის ტრანსლაცია და ასე შემდეგ. ინფორმაცია უდავოდ მნიშვნელოვანია, მაგრამ როგორც თქვენ ამბობთ, თანამედროვე ბიოსამედიცინო კვლევებში ხშირად უგულებელყოფილია ბიოქიმიის დინამიკური მხარე, კერძოდ მატერიის და ენერგიის დინება (Flux). მოდი, ამით დავიწყოთ, რა არის ბიოქიმიის დინამიური მხარე?

ეს საკმაოდ აშკარა რამაა. ნებისმიერი ცოცხალი ორგანიზმი, რომელიც ცოტა ხნის წინ მოკვდა, შეიცავს იმავე ინფორმაციულ შიგთავსს, რასაც მაშინ, როცა ცოცხალი იყო. იმისთვის, რომ რამე ცოცხალი იყოს, მას ესაჭიროება ენერგიის მუდმივი ნაკადი. მაგრამ, ეს ასპექტი უგულებელყოფილია სწორედ იმის გამო, რომ ის ასეთი აშკარაა.

თუ მხედველობაში მივიღებთ გენების კომპლექსურობას და უზარმაზარ გენეტიკურ ინფორმაციას, რაც ორგანიზმებში გვხვდება, აშკარაა, რომ ამის შესწავლას ადამიანის მთელი კარიერა შეიძლება დასჭირდეს. მე ბიოენერგეტიკის დარგიდან მოვდივარ, ამიტომ ყოველთვის მაინტერესებდა ბიოლოგიის ენერგეტიკული მხარე. თუ რამდენიმე ნაბიჯს უკან გადავდგამდით და დავსვამდით კითხვას — "რა არის, რაც უჯრედს ცოცხლად აქცევს?" ადამიანების უმრავლესობა დაგეთანხმებოდა, რომ გვჭირდება მეტაბოლიზმი, კომპარტმენტალიზაცია და ინფორმაცია. ესაა სტანდარტული პასუხი სახელმძღვანელოებიდან.

როდესაც სიცოცხლის წარმოშობაზე ვმსჯელობთ, დარგში არსებული სტანდარტული ხედვაა, რომ გენებმა გამოიგონეს მეტაბოლიზმი. ეს გენები შეიძლება იყოს რნმ-ის მაკოდირებელი გენები პირველყოფილ რნმ-სამყაროში (RNA world), სადაც გაქვს კოდის ფრაგმენტები და ისინი აყალიბებენ მეტაბოლიზმს. მაგრამ არავის აქვს იმის მკაფიო ფორმულირება, თუ როგორ მოხდა ეს და ეს თეორია არ არის გამყარებული არავითარი ექსპერიმენტული მტკიცებულებებით. ითვლება, რომ მიუხედავად იმისა, თუ რა მექანიზმზეა საუბარი, საშენი მასალა — გენები, ანუ ნუკლეოტიდები უნდა გვქონდეს მოცემული, მაგრამ ნუკლეოტიდების აგება არც ისე მარტივია და გარკვეული სახის პროტო-მეტაბოლიზმს საჭიროებს. ამ პრე-ბიოტურმა მეტაბოლიზმმა უნდა მოგვცეს საშენი მასალა, რომელიც შემდეგ გამოიგონებს მეტაბოლიზმს. მაგრამ, თუ მეტაბოლიზმი სპონტანურად ყალიბდება და შემდეგ მეტაბოლიზმი წარმოქმნის გენებს, ეს სრულიად ცვლის სიცოცხლის წარმოშობის სურათს და ვფიქრობ, ეს თეორია უფრო რეალისტური ჩანს ჩემთვის. ბოლო ხუთი წლის განმავლობაში ჩატარებული ექსპერიმენტული მონაცემები აჩვენებს, რომ ეს თეორია, სულ მცირე, სიცოცხლის წარმოშობის რეალისტური სცენარია.

თქვენ აღნიშნავთ, რომ კრებსის ციკლი საკმაოდ მშრალად ისწავლება უნივერსიტეტებში. სტუდენტები სწავლობენ თითოეულ ნაბიჯს, იზეპირებენ სახელებს და შემდეგ ავიწყდებათ ისე, რომ მის სრულ მნიშვნელობას ვერ იაზრებენ. მოდი, განვიხილოთ კრებსის ციკლის ის ასპექტები, რაც გამოტოვებულია სამედიცინო უნივერსიტეტების სახელმძღვანელოებში, განსაკუთრებით კი ყურადღება მინდა გავამახვილოთ კრებსის ციკლისა და კიბოს კავშირზე.

რას ასწავლიან ადამიანების უმრავლესობას კრებსის ციკლის შესახებ? იმას, რომ კრებსის ციკლი კავშირია საკვებისგან ენერგიის წარმოებასთან, რომ კრებსის ციკლის საბოლოო პროდუქტებად ვიღებთ წყალბადს და ნახშირორჟანგს. ნახშირორჟანგი მყისიერად გაიფანტება, წყალბადი კი გვაქვს NADH-ის, ჰიდრიდიდ იონის ფორმით. შემდეგ, უჯრედული სუნთქვისას, ჩვენ "ვაჭმევთ" წყალბადებს "ელექტრონების ტრანსპორტის ჯაჭვს" მიტოქონდრიაში, ჟანგბადისკენ მიმავალი ელექტრონების ნაკადი იწვევს პროტონების გადანაცვლებს მემბრანის გარეთ, რაც წარმოქმნის მუხტს მემბრანაზე. ამრიგად, გვაქვს როგორც მუხტის, ისე pH-ის გრადიენტი მემბრანის გასწვრივ. ამას ქემიოსმოსური შეწყვილება ეწოდება, გვაქვს ენერგიზებული მემბრანა, რომელიც შემდეგ ატფ-ის სინთეზს ამოძრავებს. ასე ისწავლა კრებსის ციკლი ყველამ, ვისაც სამედიცინო უნივერსიტეტში უსწავლია. საკვებისთვის წყალბადის წართმევა და მისი ჟანგბადით დაწვა, რათა წარმოიქმნას ენერგია ATP-ის ფორმით.

მიზეზი, რატომაც ვიყენებ სიტყვა წყალბადს NADH-ის ნაცვლად, ისაა, რომ არსებობს შებრუნებული კრებსის ციკლიც, რომელსაც უნივერსიტეტებში ხშირად არ ასწავლიან. ვყოფილვარ კონფერენციებზე, რომლებიც ენერგეტიკას და მეტაბოლიზმს შეეხებოდა და დამისვამს კითხვა: რამდენ ადამიანს გაუგია ამ ოთახში შებრუნებული კრებსის ციკლის შესახებ? როგორც აღმოჩნდა, ხშირად ასეთი ადამიანების რაოდენობა ძალიან ცოტა იყო, მიუხედავად იმისა, რომ ევოლუციურ ბიოლოგიაში და მიკრობიოლოგიაში ეს ფაქტი 1966 წლიდანაა ცნობილი. რა არის შებრუნებული კრებსის ციკლი? ესაა მეტაბოლური ციკლი, რომელიც უკუღმა ტრიალებს და ეს მეტაბოლური გზა გვხვდება ანტიკურ ბაქტერიებში, რომლებიც ითვისებენ წყალბადს და ნახშირორჟანგს ატმოსფეროდან და შემდეგ გარდაქმნიან მათ ორგანულ მჟავებად, კრებსის ციკლის კარბოქსილის მჟავებად. თუ მეტაბოლიზმს ამ შუქზე შევხედავთ, კრებსის ციკლი არსებითია ყველა სახის მეტაბოლიზმისთვის, რადგან შებრუნებული კრებსის ციკლი წარმოქმნის საშენ მასალას ბიოსინთეზისთვის. ამრიგად, კრებსის ციკლი არის არა მხოლოდ ენერგეტიკული მეტაბოლიზმის ბირთვი, არამედ ასევე ბიოსინთეზის — ჰიდროთერმულ გუბეებში მცხოვრები ანტიკური ბაქტერიები იყენებდნენ შებრუნებულ კრებსის ციკლს ამინომჟავების, ცხიმოვანი მჟავების, ნუკლეოტიდების და შაქრების სინთეზისთვის.

შევხედოთ კიბოს უჯრედს ამ კონტექსტში. საკმაოდ ძველი იდეაა, რომელსაც ბიოქიმიკოსი ოტო ვარბურგი ადვოკატირებდა, რომ ყურადღება გავამახვილოთ ენერგიაზე. პარადოქსია, რომ ბევრ კიბოს უჯრედს გლიკოლიზით გაზრდა ურჩევნიათ, ისინი არ ახორციელებენ აერობულ სუნთქვას, როგორც ნორმალური უჯრედები. ეს იდეა მალევე უარყვეს, რასაც, ალბათ, ხელი შეუწყო იმან, რომ ვორბურგი საკმაოდ ავტორიტარული მენტორი იყო და ბევრი ადამიანი ჰყავდა გამწარებული, თუმცა მისი იდეები ბოლო ორი ათწლეულია დაბრუნდა. თუმცა, ეს თვალსაზრისი არასრულია, რადგან არ ითვალისწინებს ბიოსინთეზს. დაახლოებით ათი წლის წინ აღმოჩნდა, რომ კრებსის ციკლის ფერმენტების ზოგიერთი მუტაცია, რომელიც კიბოს იწვევს, კრებსის ციკლის ზოგიერთი რეაქციის უკუღმა სვლას განაპირობებს, ანუ კიბოს უჯრედი აფიქსირებს ნახშირორჟანგს ისე, როგორც ანტიკური ბაქტერიები. ამრიგად, ეს ციკლი ორმხრივია და ენერგიის და მატერიის ნაკადი ორივე მიმართულებით შეიძლება წარიმართოს. იმისთვის, რომ გავიგოთ მისი წვლილი კიბოში, ჩვენ უნდა გავითვალისწინოთ, რომ კიბოს უჯრედს სჭირდება მეტი უჯრედის, მეტი დნმ-ის წარმოქმნა, მეტი ცილის, მეტი რნმ-ის წარმოქმნა.

თავის ბოლო წიგნს "ბაქტერიებიდან ბახამდე და უკან" დენიელ დენეტი იწყებს საინტერესო იდეის განხილვით, როგორ გარდაიქმნა პრებიოტური ქიმიური ციკლები ცოცხალ ბიოქიმიად. რას იტყოდით ამ საკითხზე?

შესაძლოა ციკლი არც იყოს ზუსტი სიტყვა. ბევრ ადამიანს აინტერესებს ციკლები, ეგრეთ წოდებული ავტოკატალიზური ციკლები, რადგან მათ საკუთარი თავის გაორმაგების უნარი აქვთ. მაგრამ, მეორე მხრივ, შეგვიძლია ეს გვერდზე გადავდოთ და დავსვათ კითხვა: რა არის ზრდა? ზრდაც გაორმაგებაა, საკუთარი თავის მეტი ოდენობით წარმოქმნა. თუ ერთეულებს, რომლებიც ორმაგდებიან, განცალკევებაც შეუძლიათ, როგორც უჯრედის გაყოფაში, ზრდა გამრავლების ფორმად შეიძლება ჩავთვალოთ. გენები საერთოდ არ გვჭირდება ისეთ სცენარში, სადაც გვაქვს პროტო-უჯრედები, რომლებიც იზრდებიან და რაც უფრო ფართოვდებიან, ზედაპირის ფართობის და მოცულობის თანაფარდობა იცვლება და უფრო მაღალია ალბათობა, რომ ჰანტელის ფორმა ჰქონდეს და საბოლოოდ ორად გაიხლიჩოს. ანუ მიიღო ორი უჯრედი ერთისგან.

დნმ-ის რეპლიკაციას ამ თვალსაზრისიდან თუ შევხედავთ, ეს რეპლიკაციის უკიდურესად ზუსტი ფორმაა. გვაქვს წრფივი მოლეკულა, რომელშიც კოდია ჩაწერილი და კოდის შესაბამისად ხდება დნმ-ის ასოების რეპლიკაცია. მაგრამ, აქაც გვჭირდება მასალის გაორმაგება, კვლავ გჭირდება დამატებითი, ახალი დნმ-ის მიღება, რომელიც შეესაბამება დნმ-ის საწყისს მწკრივს. თუმცა, წარსულში, თავდაპირველ ორგანიზმებში გენების კოპირების პროცესი ნაკლებად ზუსტი უნდა ყოფილიყო, რასაც ადრეული სიცოცხლის "შეცდომის კატასტროფის" იდეამდე მივყავართ, რისთვისაც თავის დაღწევა რთულია თუ მხოლოდ ინფორმაციის შესახებ ვისაუბრებთ. ინფორმაციას სხვა "მახეებიც" ახლავს თან, მაგალითად დნმ-ის ასოების სინთეზის მეტაბოლურ გზაში 10-ზე მეტი ნაბიჯია. თითოეულ ნაბიჯს აკატალიზებს ცალკეული ენზიმი (ფერმენტი), თუ ამაზე გენეტიკის თვალსაზრისით ვიფიქრებთ, ჩვენ გვჭირდება გენი, რომელიც ამ ერთ კონკრეტულ ნაბიჯს აკატალიზებს. მაგრამ რაში გვჭირდება ეს გენი, თუ დანარჩენი 9 ნაბიჯიც არ გაქვს? ეს არის სერიოზული პრობლემა კომბინატორული ქიმიის თვალსაზრისით, როგორ შევქმნათ 10 ცალკეული ენზიმი, რომლებიც ერთდროულად აკატალიზებს რეაქციას? ამრიგად, მალევე ვაწყდებით თავის ამატკიებელ პრობლემებს. თუ საპირისპიროდ შევხედავთ და გავაცნობიერებთ, რომ ბიოქიმიის ყველა ასპექტი არის ნაბიჯების მიმდევრობა, სადაც თითოეულის ენერგეტიკული ცვლილება არც ისე დიდია და ბევრი ეს ნაბიჯი შესაძლოა სპონტანურად მიმდინარეობდეს. ჩვენ ეს ვიცით რამდენიმე ლაბორატორიის შედეგებიდან გამომდინარე, როგორც პურინების, ისე პირიმიდინების სინთეზში. რატომ მიმდინარეობს ეს პროცესები სპონტანურად? იმიტომ, რომ ისინი თერმოდინამიკულად და კინეტიკურად "სასურველია". აქ ჩნდება კითხვა, რატომ ხდება დინება ერთი მიმართულებით და არა საპირისპიროდ? თუ პრეკურსორებს ერთ ბოლოში მივაწვდით, რეაქცია ამ მიმართულებით წარიმართება. ანუ მიზეზია გარემოს უწონასწორობა. ასეთ სიტუაციაში უფრო მარტივია გენისთვის, რომელიც ვთქვათ, რომელიმე ნაბიჯს ააჩქარებს, იქონიოს გავლენა სისტემაზე როგორც მთელზე და მას უპირატესობას მიანიჭებს ბუნებრივი გადარჩევა. ინფორმაცია ამ შემთხვევაში "უკანა ეზოდან" შემოდის და აუმჯობესებს სისტემას, რომელიც უკვე არსებობს.

ყოველთვის მიკვირდა, რომ ცნობიერების ნეირომეცნიერების ლიტერატურაში ქიმია და ბიოქიმია უგულებელყოფილია. ამიტომ, ჩემთვის განსაკუთრებით საინტერესო იყო თქვენი წიგნის ეპილოგი, სადაც ცნობიერებაზსე საუბრობთ მიტოქონდრიული მემბრანების ელექტრომაგნიტური ველის კონტექსტში...

მე ბიოქიმიკოსი ვარ, მაგრამ 10-12 წლის წინ დავწერე წიგნი "სიცოცხლის აღმავლობა", რომელშიც ცნობიერებას შევეხე და მინდოდა შემეჯამებინა რაც ამჟამად ცნობიერებაზე ვიცით. ეს იყო წიგნის ყველაზე რთული თავი და დამრჩა შთაბეჭდილება, რომ არათუ არ ვიცით, კარგი ვარაუდიც კი არ გვაქვს ცნობიერების ასახსნელად. სიცოცხლის წარმოშობაზე მსჯელობისას მეცნიერებმა შესაძლოა იდავონ უამრავ ასპექტზე, მაგრამ ყველა იდეა რაც ამ საკითხზე არსებობს გონივრული და რაციონალურია.

როგორც ბიოქიმიკოსმა დავსვი კითხვა: რა განაპირობებს გრძნობებს? მიუხედავად იმისა, თუ რამდენად განვითარდება ხელოვნური ინტელექტი და რამდენად ჭკვიანი იქნება მომავალში, ჩემი აზრით, გაგვიჭირდება მისი ცოცხლად აღქმა, თუ მას არ ექნება გრძნობები — სიყვარული, სიძულვილი, შიმშილი ან ნებისმიერი რამ. ის იდეა, რომ ცნობიერება მატერიის თვისებაა და რომ მზე და ქვაც შეიძლება იყოს ცნობიერი, საკმაოდ არადამაჯერებელია. ამავე დროს, ის იდეა, რომ ცნობიერება ნერვული სისტემის მიერ ინფორმაციის დახვეწილად დამუშავების პროდუქტია, ასევე არადამაჯერებელია ჩემთვის. ჩვენ არ გვაქვს ცნობიერების და გრძნობების ფიზიკურად აღწერის მეთოდი. ამრიგად, ეს კითხვა ამ ფორმით დავავიწროვე: როგორ განაპირობებს ნეირონის დეპოლარიზაცია რაიმეს გრძნობას? რა არის გრძნობა ბიოქიმიური თვალსაზრისით? ამ კითხვაზე პასუხი არ მაქვს, მაგრამ რამდენიმე წლის შემდეგ შევხვდი ლუკა ტურინს, რომელიც ანესთეზიის მექანიზმს იკვლევდა. მან აღმოაჩინა, რომ ანესთეტიკები ერევიან ელექტრონების ჟანგბადამდე ტრანსპორტის ჯაჭვში. ეს არ ნიშნავს, რომ ეს კავშირი პირდაპირ მიზეზობრივია, შესაძლოა უჯრედული სუნთქვის მოშლამ ნეირონის ფუნქციონირება დაარღვიოს და ამან ცნობიერება გააქროს, ანუ დამატებითი ნაბიჯი გვქონდეს. მაგრამ, ნებისმიერ შემთხვევაში, უცებ უჯრედული სუნთქვა მოექცია პროცესის ცენტრში ცნობიერებასთან მიმართებაში. თუ ჩავერევით ელექტრონების ტრანსპორტის ჯაჭვში, შეგვიძლია ანესთეზიაში შევიყვანოთ არა მხოლოდ ადამიანი, არამედ ხილის ბუზიც, ან ერთუჯრედიანები. ამან დამაფიქრა: რატომ მიტოქონდრიები? რატომ უნდა ჰქონდეს მიტოქონდრიას, უჯრედის ამ კომპონენტს კავშირი ცნობიერებასთან? ჩემი აზრით, პასუხი ისაა, რომ მიტოქონდრიები ბაქტერიებისგან წარმოიშვა. ჩვენი მიტოქონდრიები ერთ დროს თავისუფლად მცხოვრები ბაქტერიები იყვნენ. მიტოქონდრიის მემბრანა აგებულია, როგორც ელექტრულად დამუხტული მემბრანა, რომელიც აცალკევებს ბაქტერიის უჯრედშიდა სივრცეს უჯრედგარე სივრცისგან. მემბრანის ენერგიზება ირეკლავს თუ რა მდგომარეობაშია ბაქტერია სამყაროსთან მიმართებაში. აქვს თუ არა სკამარისი ჟანგბადი ან საკვები, არის თუ არა ტოქსინები ირგვლივ და ა.შ. დავსვათ ასეთი კითხვა, რა არის ის ერთეული, რაც ორგანიზმის როგორც მთლიანის მდგომარეობას ასახავს? პასუხია, რომ ის შეიძლება იყოს ინტეგრირებული მემბრანის მიერ და იმ ელექტრომაგნიტური ველის, რომელსაც დამუხტული მემბრანა გენერირებს. ეს აძლევს ცნობიერებას დანიშნულებას, ასე ვთქვათ, მინიმალურ ერთეულს, რომელზეც ბუნებრივ გადარჩევას შეუძლია მოქმედება.

მაიკლ ლევინის და სხვების ბოლო კვლევებმა აჩვენა, რომ ელექტრულ ველს შეუძლია ბრტყელი ჭიების განვითარების პროცესის კონტროლი. ველი აკონტროლებს თუ რომელი ნაწილი განვითარდება როგორც თვალი, ფეხი და ა.შ. ამრიგად, ნერვულმა სისტემამ გამოიყენა უკვე არსებული ვალუტა — ელექტრული ველები, რომლებიც ჩვენ განვითარებას და სამყაროსთან მიმართებაში ჩვენ მდგომარეობას აკონტროლებს.

ცნობიერებაში არ ვგულისხმობ თვით-ცნობიერებას, ადამიანურ ცნობიერებას. არამედ შეგრძებას ყველაზე მარტივი ფორმით. მე არ ვამტკიცებ, რომ ბაქტერიებს შეუძლია სიყვარულის შეგრძნება, მაგრამ შეუძლია შიმშილი იგრძოს ან წყურვილი? როცა ტოქსინს გაურბის დისკომფორტს განიცდის?

ზოგიერთი თანამედროვე ფილოსოფოსი და ბიოლოგი ადვოკატირებს "ნატურალიზებულ ტეოლეოლოგიას". მაგალითად, თუ ვთქვათ, მდინარეში წყალი მიედინება მხოლოდ ფიზიკის კანონების მიხედვით, ამისგან განსხვავებით ჩვენ სისხლძარღვებში სისხლი მიედინება რაღაც "მიზნით", რათა მიაწოდოს ორგანიზმს ჟანგბადი და საკვები, ანუ წარმოიშვა რაღაც ტიპის ნატურალიზებული ტეოლეოლოგია. იტყოდით, რომ ბიოლოგიურ სისტემებში ტელეოლოგია გვხვდება?

მე არ ვუწოდებდი ამას ტელეოლოგიას და ზუსტად ვერ ვხვდები ხოლმე ტელეოლოგიას რას ეძახიან. ვფიქრობ, ცუდი სიტყვაა ევოლუციური ბიოლოგიისთვის, რადგან გულისხმობს, თითქოს ევოლუციას რაღაც მიზანი აქვს საითაც მიისწრაფვის. ევოლუციას არ აქვს მიზანი, მაგრამ თუ ევოლუციის პროდუქტებს დავაკვირდებით, ისე მოქმედებენ, თითქოს წინასწარ განზრახული მიზანი აქვთ. გულმა ევოლუცია განიცადა სისხლის გადასატუმბად, გულს აქვს დანიშნულება. ამის უგულებელყოფა შეუძლებელია, გული ტუმბოა, ამ საქმეს აკეთებს და ამ ფუნქციის გამო მოხდა მისი ევოლუცია. ეს ტელეოლოგური წინადადებაა, მაგრამ არა მკაცრი გაგებით, რადგან მას არ ჰქონია განზრახვა, რომ გული გამხდარიყო.

თუ წარმოიდგენ ადრეულ ჭიებს, ისინი უბრალოდ ღრუ კუნთოვანი მილები იყვნენ, რომლებიც სითხეს შეიცავდნენ. სითხე გარემოსგან ჟანგბადით გაჯერების შემდეგ ცირკულაცია სჭირდებოდა. როგორ მივაღწიოთ ამას? ერთ დაბოლოებაში ოდნავ უფრო სქელი კუნთი, რომელიც შეიკუმშება და მიიღებ ცირკულაციას. მას არ ჰქონია არავითარი მიზანი, არამედ ჭია, რომელსაც შუაში ოდნავ უფრო სქელი კუნთი ექნებოდა იმოქმედებდა როგორც პროტო-გული.

როგორ შეაფასებდით სხვა პლანეტებზე სიცოცხლის წარმოშობის ალბათობას?

გააჩნია სიცოცხლეს. ჩემი პირადი აზრია, რომ ბაქტერიები საკმაოდ ხშირად უნდა გვხვდებოდეს და რომ კომპლექსური უცხოპლანეტელები უკიდურესად იშვიათი უნდა იყოს. მიზეზი ისაა, რომ დედამიწაზე არსებული ყველა მორფოლოგიურად კომპლექსური ცოცხალი ორგანიზმი, 2 მილიარდი წლის წინ არსებული ყველა ეუკარიოტი იზიარებს საერთო წინაპარს. ეს საერთო წინაპარი უკვე იყო კომპლექსური უჯრედების გროვა, მას უკვე ჰქონდა მიტოქონდრია და ბირთვი, ენდომემბრანული სისტემები, როგორებიცაა პლაზმური მემბრანა. ასეთი რამ დედამიწის სიცოცხლის ისტორიაში მხოლოდ ერთხელ მოხდა. ინფორმაციული საფუძვლების მხრივ, არსებობს დაშვება, რომ თუ საკმარისი ოდენობით თეორიულ გენეტიკურ მიმდევრობებს გამოიკვლევ, გაზრდი ძიების სივრცეს, კომპლექსურ სიცოცხლეს აღმოაჩენ. მაგრამ, როგორც თქვით, გენები ერთადერთი მნიშვნელოვანი რამ არაა — რაც მოხდა ეუკარიოტების წარმოშობისას ისაა, რომ ბაქტერია მოხვდა უფრო დიდ უჯრედში და საბოლოოდ გარდაიქმნა მიტოქონდრიად და მიაწოდა უჯრედს გაცილებით უფრო მეტი ენერგია, ვიდრე პროკარიოტებისთვის იყო ხელმისაწვდომი. ამის შემდეგ, ეუკარიოტებს მიეცათ საშუალება გამხდარიყვნენ უფრო მორფოლოგიურად კომპლექსურები, ჰქონოდათ მეტი გენები და ა.შ. და ბუნებრივად ევოლუციამაც ამ მიმართულებით წაიყვანა.

ახლა ჩნდება კითხვა, რამდენად ტრივიალურია ფაქტი, რომ დედამიწაზე ენერგიზებული მემბრანები გვაქვს? რამდენად სავარაუდოა, რომ სხვა პლანეტებზე იგივე რომ მოხდეს? ვფიქრობ, ეს არ იქნება მარტივი. არსებობს მიზეზი, თუ რატომაა სიცოცხლე დედამიწაზე ნახშირბადზე დაფუძნებული და არა სილიკონზე. იმიტომ, რომ ნახშირბადი კარგად ასრულებს თავის საქმეს (წარმოქმნას კომპლექსური ბმები) და დიდი ოდენობით გვხვდება. ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული ელემენტია სამყაროში, ისევე როგორც წყალი. ნახშირბადისგან ორგანული მოლეკულების სინთეზს სჭირდება წყალბადი, წყალბადი კი ამ "გუბურებში" წყლის და მინერალების ურთიერთქმედების შედეგად ყალიბდება. მაგალითად მინერალი ოლივინი, ყველაზე გავრცელებული მინერალი დედამიწის მანტიაში ურთიერთქმედებს წყალთან და წარმოქმნის წყალბადს. ამიტომ, ვფიქრობ რომ სიცოცხლე სხვა პლანეტებზე, დიდი ალბათობით, დედამიწაზე არსებული სიცოცხლის მსგავსი იქნება. ჩემი ვარაუდია, რომ სხვა პლანეტებზე სიცოცხლე იქნება უჯრედული, ნახშირბადზე დაფუძნებული, ექნება დამუხტული მემბრანები და გამოიყენებს ნახშირორჟანგსა და წყალბადს. სიცოცხლე სხვა პლანეტებზე უნდა ემორჩილებოდეს იმავე "შეზღუდვებს", რასაც ჩვენთან.