Pogledaj neodgovorene postove
Pogledaj aktivne teme
Danas je 28 Mar 2024, 15:35


Autoru Poruka
Tina
Post  Tema posta: Nauka - Преобликовање живота  |  Poslato: 28 Maj 2012, 14:10
Korisnikov avatar
rang
rang

Pridružio se: 16 Maj 2012, 15:32
Postovi: 537

OffLine
Научници су вештачки створили, слово по слово, збирку гена једне врсте којом су оживели ћелију сличне врсте бактерије. Уметнуте „наследне јединице” преузеле су, као у државном удару, управу над домаћином. Да ли је то само испуњење алхемичарског сна или, чак, опонашање бога?

Ћелија с ДНК

Да ли су научници тек крочили у давне алхемичарске снове или су се, чак, одважили да се поиграју бога?

Вештачки су створили, слово по слово, збирку гена једне врсте којом су оживели ћелију друге врсте бактерије. Уметнуте „наследне јединице” преузеле су, као у државном удару, управу над домаћином. Може ли се то назвати првим човековим кораком у обликовању (и преобликовању) живота?

У Крејг Вентеровом институту (САД) изнова су склопили бактеријски геном (Mycoplasma mycoideс), који се састоји од око милион базних парова (1.077.947 ДНК слова), a  то све спојили у ћелији квасца и пребацили у ћелију блиске рођаке (Mycoplasma capricolum). Када се дотична ћелија мајка поделила  – као што то изискују природни закони – у ћелијама ћеркама налазили су се протеини бактерије које је стварао нови, хемијски синтетисани геном.

То је прва вештачка (синтетичка) ћелија, јер је потиче из вештачког хромозома, направљеног из четири боце хемикалија у хемијском синтесајзеру, почевши од информације у рачунару, наглашава чувени генетичар и оснивач истоимене научне установе. Геном из боце, обичним речима казано.

Препознаје уљезе

Предводници истраживачког подвига, Данијел Гибсон, Хамилтон Смит и Крејг Вентер, изјавили су да су овладали вештином састављања организама по жељи од хемијским поступком новостворене ДНК. И поврх тога, да су у стању да допру до појединачних нуклеотида (слова) и замене све што замисле у „наследном запису”.

Значи ли то да кројење и прекрајање гена (генетичко инжењерство) улази на велика врата?

Стварање вештачке (синтетичка) ћелије, управо описано у угледном часопису „Сајенс”, представља обједињење претходних истраживачких захвата. Најпре је овладано поступком пресађивања (трансплантација) природне ДНК из једне у другу од двеју помињаних бактерија.

Тренутно још није изводљиво преместити новонасталу ДНК у различите врсте бактерија. Наречени једноћелијски микроорганизам, наиме, препознаје уљезе на основу изостанка хемијске ознаке, назване метил-група; вештачка ДНК може да испољи исти недостатак. Како заобићи препреку? Истраживачи су смислили начин како да метил-групу додају новоскованом геному: тако да  ензим у бактерији примаоцу не препознаје уљеза – геном Mycoplasma capricolum.

Геном скројен за ову сврху је готово истоветан умножак (копија) природног сабрата, без неколико небитних гена и с неколико грешака у одсечцима који не утичу на преживљавање бактерије. Али су придодали одсечке, својеврсне „водене жигове”, који су олакшали разликовање од изворног (оригинал) облика. Сликовито речено, скривену лозинку имена и реченице, по угледу на URL (униформи локатор ресурса) и адресу електронске поште којима се онемогућује приступ непозваним корисницима.

И даље није сасвим јасно како је изведено да цео геном буде делотворан и употребљив, пита се Џејмс Колинс са Бостонског универзитета који се бави биомедицинским инжењерством. Чини се, наиме, да је знатно лакше начинити веће измене и промене у „наследном запису”, као што је наново успостављање мреже гена у бактеријама за производњу биогорива или стварање протеина којима би се лечиле болести.

Границе у машти

Дејвид Балтимор, генетичар из Калифорнијског института за технологију, сматра да није начињен суштински искорак, изузев склапања великог парчета ДНК, истичући да то није стварање, већ подражавање живота. Другим речима, техничко достигнуће, а не суштински научни продор.

Уосталом, Екард Вимер са Универзитета Стони Брук је још 2002. синтетизовао геном полио вируса (десетак хиљада нуклеотида) којим је заразио и усмртио огледног миша. На истом начелу утемељен је приступ Крејга Вентера, с тим што је збир бактеријиних „наследних јединица” сто и више пута већи.

У сваком случају, научницима је на располагању несвакидашња „кутија са алатима”.

Иста истраживачка дружина најављује да ће покушати да искроји другачије вештачке ћелије користећи друге бактерије, настојећи да уобличе „најједноставнију ћелију” која има само гене неопходне за најосновније преживљавање. Коначан циљ јесте да се установи како геном обавља своје задатке. Колики је то број?

Изронило је на човековој планети створењце чији је родитељ рачунар, претеча будућих бића (и сподоба) из лабораторија које, хтели не хтели, у филозофском и иним погледима под упит ставља постојеће одређење живота.

Амерички председник Барак Обама већ је затражио од Комисије за биотеку Беле куће да у следећих шест месеци подробно проучи све изазове синтетичке биологије и достави му своје налазе.

Крејг Вентер годинама покушава да створи микробе од самог почетка, што је кудикамо теже, а памтимо га као предводника и претечу у узбудљивом одгонетању људског генома (редослед свих гена), окончаном у јуну 2000. године, у којем је приватну компанију „Селера”, чији је челник био, за длаку претекао конзорцијум (удружење) америчких државних института. Све до проласка кроз циљ, у кладионицама је словио за сигурног победника, а славодобитника je у „мртвој трци” лично прогласио тадашњи председник Бил Клинтон.

Научницима се широм отварају врата за примену биолошког инжењерства (мењање природног или стварање вештачког генома) у разним подручјима, од производње биогорива (чак из атмосферског угљен-диоксида у метан) до претварања људских матичних ћелија да лече поједина обољења.

Границе су једино у човековој машти, заиста!

Политика


Vrh
Tina
Post  Tema posta: Čudesni svet bakterija ljudske utrobe  |  Poslato: 28 Maj 2012, 14:34
Korisnikov avatar
rang
rang

Pridružio se: 16 Maj 2012, 15:32
Postovi: 537

OffLine
Pojedini naučnici sanjaju o slanju sonde na Mars, drugi o proučavanju morskog dna pomoću robota-podmornice, a jedan tim međunarodnih istraživača odlučio je da se "otisne" tamo gde još nijedan čovek nije kročio - oni su uspeli da dešifruju gene svih bakterija koje obitavaju u ljudskoj utrobi.

Slika

Možda to nije tako uzbudljivo kao istraživanje svemira ili morskih dubina, ali će detaljno proučavanje stvorenja koja žive u svakom od nas bez sumnje imati dalekosežne implikacije za ljudsko zdravlje. Ono bi čak moglo da pomogne u predviđanju hroničnih intestinalnih bolesti, od čira do karcinoma.

Istraživači su dešifrovali sekvencu DNK hiljada gena bakterija koje u ogromnom broju stalno obitavaju u ljudskoj utrobi.

Oni su ustanovili da oko 1.000 različitih vrsta mikroba može da živi u utrobi zdravog čoveka i da svaka osoba u proseku u sebi ima oko 160 vrsta bakterija od kojih je većina zajednička za sve ljude.

Proučavanje ovih bakterija bio je težak zadatak jer mnoge od njih nije moguće uzgajati van prirodnog staništa, zbog čega naučnici veruju da će njihova otkrića pomoći u boljem razumevanju ljudske biologije.

Procenjuje se da se u utrobi zdravog čoveka nalazi oko 10 triliona ćelija mikroba, što je oko 10 puta više od broja ćelija u ljudskom telu. Međutim, gotovo da se ništa ne zna o uticaju tih "podstanara" na naše zdravlje, rekao je Jorun Ras sa Vrije univerziteta u Briselu, jedan od članova međunarodnog tima koji su učestvovali u tom projektu.

"Nemamo ni najmanju predstavu o tome kako funkcioniše naša utroba pošto je reč o veoma složenom ekosistemu. Mi ne znamo kako taj ekosistem funkcioniše, mada je presudan za naše zdravlje. Ne znamo kako se hrana vari niti kako koja vrsta bakterija radi", kazao je dr Ras.

"Istovremeno smo sekvencirali sve njihove genome. To je bio ogroman napor jer je to u osnovi najobimnije sekvenciranje koje je dosad urađeno, oko 200 puta teže od sekvenciranja ljudskog genoma", objasnio je on.

Naučnici su uzeli uzorke 124 Evropljanina i analizirali njihov DNK, koristeći instrumente koji mogu brzo de dešifruju niz genetskih "slova" u svakom od molekula DNK.

"Preko 99 odsto gena u ljudskoj utrobi pripada bakterijama, što pokazuje da cela ta kohorta sadrži od 1.000 do 1.150 preovlađujućih vrsta bakterija i da svaka osoba ima najmanje 160 takvih vrsta koje deli sa drugima", kazao je dr Džun Vang sa Biološkog instituta u Šendženu u Kini.

"Naša utroba udomljuje neverovatnu zbirku mikroba. Nijedan poznati ekosistem nije tako gusto naseljen bakterijama kao na primer naše debelo crevo. Iznenađujuće je koliko su naše zdravlje i rad tih mikroba povezani", istakao je dr Ras.

On je rekao da je istraživanje, objavljeno u časopisu "Nature", u tehničkom smislu bilo kolosalan posao koji je podrazumevao istovremeno masovno skeniranje mnoštva različitih vrsta mikroba, od kojih su neki novi za nauku i nikada nisu bili proučavani.

Naučnici su koristili najsavremeniju tehnologiju sekvenciranja DNK da bi sačinili mapu svih gena bakterijske flore u ljudskoj utrobi. Otkrili su oko 1.000 vrsta bakterija za koje se, kako kažu, jedva zna ko su, a još manje šta je njihova funkcija.

Ljudska utroba je sterilna do rođenja i u prvoj godini života njena flora je podložna velikim promenama sve dok se ne ustali nakon prestanka dojenja.

Sastav flore u utrobi varira tokom ljudskog života i u zavisnosti od eventualnih bolesti.

Naučnici su sebi zadali zadatak da otkriju kako se taj sastav menja i da li postoje bitne razlike između etničkih grupa i regiona u svetu.

b92


Vrh
Tina
Post  Tema posta: Veličanstven pogled na život  |  Poslato: 28 Maj 2012, 15:14
Korisnikov avatar
rang
rang

Pridružio se: 16 Maj 2012, 15:32
Postovi: 537

OffLine
Čarls Darvin, za razliku od svog dede Erazmusa, evolucioniste čijoj su se naučnoj poeziji divili Vordsvort i Kolridž (što, moram reći, pomalo iznenađuje), nije bio poznat kao pesnik ali postigao je lirski krešendo u poslednjem pasusu Postanka vrsta.

Piše: Ričard Dokins

Slika

Tako, usled rata u prirodi, usled gladi i smrti, neposredno proizilazi najuzvišeniji objekt koji možemo zamisliti, naime, stvaranje viših životinja. Ima veličanstvenosti u ovome pogledu na život, sa njegovim različitim moćima koje su prvobitno udahnute u nekoliko oblika ili samo u jedan; i u tome što se, dok se naša planeta, pokoravajući se utvrđenom zakonu gravitacije kreće po svojoj kružnoj putanji, od jednog tako prostoga početka stvoren je beskonačan broj najlepših i najdivnijih oblika, i još se evolucijom stvaraju.

Mnogo se toga steklo u ovom poznatom zaključku i na koncu ove knjige razložiću ga red po red.
„Usled rata u prirodi, usled gladi i smr ti“

Jasne misli kao i uvek, Darvin je prepoznao moralni paradoks u suštini svoje velike teorije. Nije bio blagorečiv – ali izrazio je umirujuću misao da priroda nema zle namere. Stvari jednostavno slede iz „zakona koji vladaju oko nas“, da citiram rečenicu iz istog pasusa. Nešto slično je rekao i na kraju sedmog poglavlja Postanka:

to može ne biti logički zaključak, ali za moju je maštu mnogo veće zadovoljstvo gledati na takve instinkte, kao kad mladi kukavičić izbacuje iz gnezda svoju braću i sestre po majci hraniteljici, kad mravi vrše zarobljenje, kad se larve osa potajnica hrane unutricom živih gusenica, ne kao na naročito darovane ili stvorene instinkte, već kao na male posledice jednog opšteg zakona koji vodi usavršavanju svih organskih bića – naime, umnožavanju, variranju, održavanju u životu najjačih i izumiranju najslabijih.

Pominjao sam već da se Darvin gadio (kao i njegovi savremenici) običaja ženki osa potajnica (Ichneumonidae) da ubodu žrtvu i parališu je ali ne i ubiju, pa meso ostaje sveže dok larve jedu živi plen iznutra. Darvin, kao što znate, nije mogao ni sam sebe ubediti da je dobronamerni tvorac mogao smisliti takvu groznu naviku. Ali kada je prirodna selekcija za kormilom, sve postaje jasno, shvatljivo i razumno. Prirodnoj selekciji nije stalo do ugodnosti. Zašto bi? Da bi se nešto dogodilo u prirodi, jedini zahtev treba da bude ispunjen – da je isti događaj u davnoj prošlosti pomogao opstanku gena koji su mu davali važnost. Opstanak gena je dovoljno objašnjenje za surovo ponašanje osa i bezosećajnu ravnodušnost cele prirode. Dovoljno i zadovoljavajuće za intelekt iako ne i za ljudsku saosećajnost.

Tačno je, ima veličanstvenosti u ovom pogledu na život. Ima veličanstvenosti čak i u spokojnoj ravnodušnosti prirode prema patnji koja neumoljivo sledi svoje najvažnije načelo, opstanak najsposobnijih. Teolozi bi sada mogli da se trgnu na ovaj prizvuk poznate ideje iz teodiceje po kojoj se smatra da je patnja neizbežno povezana sa slobodnom voljom. Za biologe će pak neumoljivo sigurno biti previše jaka reč kada pomisle – možda u skladu s mojom meditacijom o crvenim zastavicama iz prethodnog poglavlja – na biološku funkciju sposobnosti za patnju. Ako životinje ne pate, neko ne radi dovoljno dobro na poslovima opstanka gena.

Naučnici su ljudi i imaju jednako pravo kao i drugi da kritikuju okrutnost i zgražavaju se nad patnjom. Ali dobri naučnici poput Darvina znaju da se treba suočiti s tim istinama o stvarnom svetu, ma koliko odvratne bile. Štaviše, ako ćemo dopustiti pristrasno razmatranje, ima nečeg zanosnog u ogoljenoj logici koja vlada nad svim u životu, pa i nad osama koje se gnezde u nervnim ganglijama žrtve, mladuncima kukavice koji izbacuju svoju braću iz hraniteljskog gnezda, mravima porobljivačima i nad jednoumnom, ili bolje rečeno bezumnom, ravnodušnošću prema patnji koju pokazuju svi paraziti i predatori. Darvin je učinio sve da nas uteši i stoga je poglavlje o borbi za opstanak završio rečima:

Sve što možemo činiti jeste da stalno imamo na umu da svako živo biće teži da poveća svoj broj u geometrijskoj progresiji; da svako u nekoj periodi svoga života, za vreme nekog doba godine, u svakom pokolenju ili sa prekidima, mora da vodi borbu za opstanak i da trpi velika uništavanja. Ako razmislimo o toj borbi, možemo da se tešimo sa punim uverenjem da rat u prirodi nije neprekidan, da se ne oseća strah, da je smrt obično brza i da snažni, zdravi, i srećni nadživljuju i množe se.

Pucati u glasnika jedna je od glupljih ljudskih mana i na njoj se temelji dobar deo protivljenja evoluciji o kojem sam govorio u uvodu. „Učite decu da su životinje pa će se i ponašati kao životinje.“ Čak i kad bi bilo tačno da evolucija, ili učenje o evoluciji, podstiče nemoralnost, to ne bi ukazivalo da je teorija evolucije pogrešna. Prilično je neverovatno kako mnogi nisu u stanju da uvide tu jednostavnu suštinu. Ova zabluda je toliko česta da čak ima i ime: argumentum ad consequentiam – X je tačno (ili netačno) zavisno od toga koliko mi se dopadaju (ili ne dopadaju) njegove posledice.

„Najuzvišeniji objekt ko ji mo žemo zamis liti“

Da li je „stvaranje viših životinja“ uistinu „najuzvišeniji objekt koji možemo zamisliti“? Najuzvišeniji? Stvarno? Zar nema još uzvišenijih stremljenja? Umetnost? Duhovnost? Romeo i Julija? Opšta teorija relativnosti? Deveta Betovenova simfonija? Sikstinska kapela? Ljubav?

Ne smete zaboraviti da je Darvin, i pored sve svoje skromnosti, gajio visoke ambicije. U njegovom pogledu na svet, sve o ljudskom umu, sve naše emocije i duhovne težnje, sva umetnost i matematika, filozofija i muzika, sva dela intelekta i duha, proizvod su istog procesa čiji su krajnji ishod više životinje. Ne radi se samo o tome da bez razvijenog mozga ne bi bilo duhovnosti i muzike. Mozgovi su se prirodnom selekcijom birali tako da budu sve veći i moćniji iz praktičnih razloga, sve dok se te više sposobnosti intelekta i duha nisu pojavile kao sporedan proizvod i procvetale u kulturološkom okruženju koje su pružili život u zajednici i jezik.

U Darvinovom pogledu na svet nema nipodaštavanja viših ljudskih sposobnosti, niti njihovog svođenja na ponižavajuću ravan. Nema čak ni pokušaja da se one objasne na nivou koji bi bio vrlo zadovoljavajući, onako kako je zadovoljavajuće, recimo, Darvinovo objašnjenje ponašanja gusenice koja podražava zmiju. Ali s njegovim pogledom na svet izbrisana je ona nedosegljiva tajna – koja nije ni vredna pokušaja da se dosegne – što mora da je uporno ometala sve pokušaje pre Darvina da se razume život.

Darvin se ne mora braniti od mojih napada i preći ću preko pitanja da li je postanak viših životinja najuzvišeniji objekt koji možemo zamisliti, ili je samo vrlo uzvišen. Ali, šta je s predikatom? Da li postanak viših životinja „neposredno proizilazi“ iz rata u prirodi, gladi i smrti? Pa, jeste, proizilazi. Proizilazi neposredno ako razumete Darvinovo zaključivanje, ali do 19. veka to niko nije uvideo. Mnogi ga ni danas ne razumeju, ili se i ne trude. Nije teško zaključiti zašto. Kada razmislite o tome, i samo naše postojanje, posmatrano s post-darvinovskom jasnoćom, kandidat je za najčudesniju činjenicu u životu o kojoj iko od nas može promišljati. Uskoro ću se vratiti na tu temu.
„Koje su prvobitno udahnute“

Više ne znam broja besnih pisama koja sam primio od čitalaca moje prethodne knjige, u kojima me okrivljuju da sam, prema njihovom mišljenju, namerno ispustio suštinsku reč Tvorac pre glagola udahnuti. Nisam li namerno izvrnuo Darvinovu nameru? Ovi revnosni korespondenti zaboravili su da je objavljeno šest izdanja te Darvinove velike knjige. U prvom izdanju rečenica glasi baš kao što sam je ovde napisao. Darvin je verovatno popustio pod pritiskom religijskog lobija i u drugo, i sva ostala izdanja, umetnuo reč Tvorac. Osim ako ne postoji dobar razlog da učinim suprotno, uvek citiram prvo izdanje Postanka vrsta.

Donekle i zbog toga što je originalni primerak iz istorijskog prvog izdanja, čiji je tiraž bio 1250 komada, jedna od najdragocenijih stvari koju posedujem; dao mi ju je moj dobročinitelj i prijatelj Čarls Simonji. Ali, to radim i stoga što prvo izdanje ima najveću istorijsku vrednost. To izdanje je snažno udarilo u viktorijanski pleksus i istisnulo vekovima star ustajali vazduh. Povrh toga, kasnija izdanja, a posebno šesto, povlađivala su i više nego što je javno mnjenje htelo. U pokušaju da odgovori na mnoge učene kritike prvog izdanja ali i na one kritike koje su promašile suštinu, Darvin je ponovo razmotrio, čak i revidirao svoje stavove o mnogim važnim temama u vezi s kojima je od početka bio u pravu. Dakle, stoji „koje su prvobitno udahnute“, a ne „koje je Tvorac prvobitno udahnuo“.

Izgleda da je Darvin zažalio zbog tog povlađivanja religioznom razmišljanju. Godine 1863. godine napisao je svom prijatelju, botaničaru Džozefu Hukeru: „Dugo sam žalio što sam se dodvoravao javnom mnjenju i upotrebio izraz iz Petoknjižja iako sam, u stvari, mislio da su se pojavile usled sasvim nepoznatih procesa“. „Izraz iz Petoknjižja“ koji Darvin ovde pominje jeste reč „stvaranje“. Fransis Darvin je objasnio kontekst, u svom izdanju očevih pisama iz 1887. godine: Darvin je pisao Hukeru da se zahvali što mu je pozajmio na čitanje prikaz Karpenterove knjige u kojem je nepoznati recenzent govorio o „sili stvaranja... koju je Darvin mogao iskazati samo terminima iz Petoknjižja, kao primordijalni oblik u koji je ‘prvi put udahnut život’“. Danas bismo se razilazili i u tumačenju izraza „prvobitno udahnut“.

Šta je trebalo da bude udahnuto u nešto? Pretpostavljam da se referenca odnosila na neku vrstu daha života*, ali šta bi to značilo? Što više posmatramo granicu između živog i neživog, to razlike postaju sve varljivije. Život, životnost, trebalo je da ima nekakav treperavi, pulsirajući kvalitet, neku životnu esenciju – koja je izražena na francuskom da bi bila još tajanstvenija: élan vital†. Život, izgledalo je, beše sazdan od naročite životne supstance, gadne smese po imenu „protoplazma“. Profesor Čelendžer Konana Dojla, izmišljeni lik pun sebe više i od Šerloka Holmsa, otkrio je da je Zemlja živa. Ona je poput džinovske morske kornjače čiji je oklop Zemljina kora a čije se jezgro sastoji od čiste protoplazme. Sve do sredine 20. veka mislilo se da je život kvalitativno iznad fizike i hemije. Sada se više ne veruje u to. Razlika između živog i neživog nije u supstanci nego u informaciji. Žive stvari sadrže goleme količine informacija. Većina je digitalno upisana u DNK a velike količine su kodirane i na druge načine, kao što ćemo odmah videti.

U slučaju DNK, prilično dobro razumemo kako su se informacije nagomilavale tokom geološkog vremena. Darvin je to nazivao prirodnom selekcijom, a mi možemo biti nešto precizniji: neslučajno preživljavanje informacija koje kodiraju embriološke recepte za preživljavanje. Samo po sebi, jasno je kako se može očekivati da recepti za vlastito preživljavanje imaju tendenciju da prežive. Kod DNK je posebno to da ona ne preživljava kao samostalni entitet nego u obliku neodređenog broja kopija. Pošto se ponekad događaju greške prilikom kopiranja, nove varijante možda će češće preživljavati nego njihovi preci pa će se baza podataka u kojima su kodirani recepti za preživljavanje s vremenom usavršavati.

Ta poboljšanja biće vidljiva u boljim telima i drugim izumima i uređajima za čuvanje i rasprostiranje kodiranih informacija. U stvarnosti, čuvanje i rasprostiranje informacija iz DNK obično znači preživljavanje i razmnožavanje tela koja ih sadrže. Darvin je proučavao na nivou tela, bavio se njihovim preživljavanjem i razmnožavanjem. Informacije kodirane u njima bile su posredno prisutne u njegovom pogledu na svet ali nisu postale očigledne sve do 20. veka. Genetička baza podataka postaće skladište informacija o okolinama koje su postojale u prošlosti, okruženjima u kojima su naši preci preživljavali i prenosili gene koji su im u tome pomagali.

Pod pretpostavkom da će sadašnja okolina i buduće okoline biti slične onima iz prošlosti (a uglavnom je tako) ova „genetička knjiga mrtvih“, ispostavlja se, biće koristan priručnik za preživljavanje u sadašnjosti i budućnosti. Skladište tih informacija će, u svakom trenutku, postojati u telima jedinki, ali na duži period, kada je razmnožavanje seksualno a DNK se meša od tela do tela, baza podataka o preživljavanju biće genski fond vrste. Genom svake jedinke, iz bilo koje generacije, biće uzorak iz baze podataka vrste. Različite vrste imaće različite baze podataka zbog različitih predačkih svetova.

Baza podataka u genskom fondu kamile sadržaće podatke o pustinjama i kako u njima preživeti. DNK u genskom fondu krtice sadržaće uputstva i savete za preživljavanje i mraku i vlažnoj zemlji. DNK u genskom fondu grabljivaca sadržaće informacije o plenu, njegovim trikovima za izbegavanje i o tome kako ga nadmudriti. DNK u genskom fondu plena sadržaće informacije o grabljivcima i kako ih izbeći ili ih nadmudriti. DNK u svim genskim fondovima sadržaće informacije o nametnicima i kako se odupreti njihovoj neprestanoj navali. Informacije o tome kako živeti u sadašnjosti te kako preživeti u budućnosti, nužno su dobijene iz prošlosti. Neslučajno preživljavanje DNK u telima predaka očigledan je način na koji se informacije iz prošlosti spremaju i čuvaju za primenu u budućnosti i upravo tako je izgrađena prva DNK baza podataka. Ali, postoje još tri načina da se informacije o prošlosti arhiviraju tako da se mogu upotrebiti radi povećavanja izgleda za preživljavanje u budućnosti.

To su imunološki sistem, nervni sistem i kultura. Zajedno s krilima, plućima i drugim organima za preživljavanje, svaki od tri sekundarna sistema za sakupljanje informacija uverljivo je nagovešten primarnim sistemom: prirodnom selekcijom DNK. Sva četiri sistema možemo nazivati memorije. Prva memorija je skladište DNK s predačkim tehnikama za preživljavanje zapisanim u genskom fondu vrste. Baš kao što nasleđena baza podataka DNK beleži detalje o životnom okruženju predaka i kako u njemu preživeti, imunološki sistem – druga memorija – pamti podatke o bolestima i drugim napadima na telo koji su se dogodili tokom života jedinke.

Baza podataka o preležanim bolestima i o tome kako ih preboleti, specifična je za svaku jedinku i zapisana je u proteinima koje zovemo antitela – postoji po jedna populacija antitela za svaki patogen (organizam uzročnik bolesti) precizno skrojenih po prethodno stečenom iskustvu s proteinima koji karakterišu taj patogen. Kao i mnoga druga deca iz moje generacije, i ja sam imao ovčije i male boginje. Moje telo pamti to iskustvo, sećanje je utisnuto u proteine antitela zajedno sa ostatkom moje baze podataka o napasnicima koje sam ranije savladao.

Srećom, nisam imao dečju paralizu, ali je medicina pametno razvila tehniku vakcinisanja za usađivanje lažnih sećanja o bolestima koje nikada nismo preboleli. Nikada neću dobiti paralizu jer moj telo misli da sam je već imao a moja imunološka baza podataka opremljena je odgovarajućim antitelima jer je obmanuta da ih napravi nakon što mi je u telo ubrizgana bezopasna varijanta virusa. Fascinantno je, kao što su pokazali radovi nekolicine nobelovaca iz oblasti medicine, da se baza podataka imunološkog sistema sama popunjava u kvazidarvinističkom procesu slučajne varijacije i neslučajne selekcije. Ali ovde neslučajna selekcija nije selekcija tela zbog njihove sposobnosti da prežive, nego selekcija proteina iz tela zbog njihove sposobnosti da opkole ili na drugi način neutrališu invazivne proteine.

Treća memorija je ona na koju obično mislimo kada kažemo tu reč: memorija nervnog sistema. Nekim mehanizmom, koji još uvek sasvim ne razumemo, mozak pamti stečena iskustva paralelno s memorijom antitela o preležanim bolestima i s memorijom DNK o smrtima i uspesima predaka. Jednostavno gledano, treća memorija radi na principu pokušaja i pogrešaka koji se može smatrati još jednim pandanom prirodnoj selekciji. Kada traži hranu, životinja može pokušati da dođe do nje na nekoliko načina. Iako nije strogo slučajna, ta probna faza je dovoljno dobra analogija genske mutacije. Analogija prirodnoj selekciji je „jačanje“, sistem nagrada (pozitivno pojačanje) i kazni (negativno pojačanje).

Prebiranjem po opalom lišću (pokušaj) moguće je pronaći larve insekata i mokrice koje se ispod njega kriju (nagrada). Nervni sistem ima pravilo: „Svaki pokušaj iza koga sledi nagrada treba ponavljati. Nijedan pokušaj iza koga nije usledila nagrada ili je, još gore, za njim usledila kazna, ne treba ponavljati.“. Ali, memorija mozga ide mnogo dalje od kvazidarvinističkog procesa neslučajnog preživljavanja nagrađenih pokušaja i eliminacije onih koji su praćeni kaznom. Memorija mozga (nema potrebe za navodnicima jer reč koristim u pravom značenju), bar u slučaju čoveka, ogromna je i snažna. Ona čuva detaljne prizore predstavljene unutrašnjim simulakrumom svih pet čula. U njoj su sadržani popisi lica, mesta, zvukova, društvenih običaja, pravila, reči.

Vrlo dobro je i sami poznajete pa nema potrebe da trošim reči podsećajući vas. Samo ističem zapanjujuću činjenicu da se i leksikon reči koje su mi na raspolaganju za pisanje i identičan, ili bar prilično podudaran, rečnik koji je vama na raspolaganju dok čitate, nalaze u ogromnoj neuronskoj bazi podataka zajedno sa sintaksičkim aparatom za slaganje reči u rečenice i prepoznavanje značenja. Dalje, treća memorija, moždana, izrodila je četvrtu.

Baza podataka u našem mozgu sadrži više od običnog zapisa događaja i osećaja iz ličnog života – iako je to bila granica kada je mozak prvobitno evoluirao. Naš mozak čuva kolektivna sećanja negenetički nasleđena od prošlih generacija, prenesena usmeno ili u knjigama, a danas i preko Interneta. Svet u kojem i vi i ja živimo mnogo je bogatiji zbog onih koji su svoja postignuća upisali u bazu podataka čovekove kulture. Zbog Njutna i Markonija, Šekspira i Stajnbeka, Baha i Bitlsa, Stivensona i braće Rajt, Dženera i Salka, Kirijeve i Ajnštajna, Fon Nojmana i Berners–Lija. I, naravno, Darvina. Sve četiri memorije deo su, ili manifestacija, ogromne superstrukture aparata za preživljavanje koji je izgrađen u darvinističkom procesu neslučajnog preživljavanja DNK.
„U neko liko oblika ili samo u jedan“

Darvin je bio u pravu što nije igrao samo na jednu kartu, ali danas smo prilično sigurni da su sva živa bića na ovoj planeti potomci jednog pretka. Dokaz za to je, kao što ćete videti u poglavlju 10, činjenica da je genski kôd univerzalan, gotovo identičan kod životinja, biljaka, gljiva, bakterija, arhebakterija i virusa. Rečnik sa 64 reči po kojem se troslovne DNK reči prevode u dvadeset amino-kiselina i jednu tačku koja znači „počni da čitaš ovde“ ili „prestani da čitaš ovde“, pronaći ćete svugde u živom svetu (s jednim ili dva izuzetka koji neće potkopati uopštavanje).

Kad bi se otkrili čudni, anomalni mikrobi, recimo da se zovu harumskariote, koji uopšte ne koriste DNK, ili ne koriste proteine, ili koriste proteine ali ih pletu iz drugačijeg skupa aminokiselina od ovih dvadeset koje poznajemo, ili koriste DNK ali ne i triplet nukleotida, ili koriste triplet nukleotida ali ne i isti rečnik od 64 reči – kad bi bio ispunjen i jedan od ovih uslova, mogli bismo tvrditi da je život započeo dvaput: jednom za harumskariote i drugi put za ostale organizme.

I pored svega što je Darvin znao – zapravo, i pored svega što se znalo pre otkrića DNK – neka stvorenja možda su imala svojstva koja sam pripisao harumskariotima, a u tom slučaju bi ono njegovo „u nekoliko oblika“ bilo opravdano. Da li je moguće da su dva nezavisna početka života zasnovana na istom kodu od 64 reči? Malo je verovatno. Da bi to bilo moguće, postojeći kôd morao bi imati bitnu prednost nad alternativnim kodovima, a trebalo bi da postoji i put koji vodi ka postepenom poboljšavanju, put po kojem bi prirodna selekcija trebalo da napreduje. Ni jedno ni drugo stanje nije verovatno. Fransis Krik je vrlo rano izneo gledište da je genetički kôd „zamrznuti slučaj“ koji je, kada nastupi, vrlo teško ili nemoguće promeniti.

Zaključivanje je zanimljivo. Bilo kakva mutacija samog genetičkog koda (nasuprot mutacijama gena koje kodira) imala bi katastrofalan rezultat, ne samo na jednom mestu već u celom organizmu. Ako bi i jedna reč iz rečnika od 64 reči promenila značenje, tako da definiše drugačiju amino-kiselinu, gotovo svi proteini u telu bi se odmah promenili, verovatno na mnogim mestima u svojoj strukturi. Za razliku od običnih mutacija koje, na primer, neznatno produžuju noge, skraćuju krila ili potamnjuju boju očiju, promena u genetičkom kodu promenila bi sve odjednom, u celom telu, i to bi bila katastrofa.

Razni teoretičari iznosili su genijalne predloge za posebne načine na koje bi genski kôd mogao da mutira, načine da se, kako to piše u jednom radu, zamrznuti slučaj „odmrzne“. Ma koliko ovo bilo zanimljivo, mislim da je sasvim sigurno kako je svako živo biće čiji je genski kôd analiziran, potomak jednog zajedničkog pretka. Bez obzira na to koliko su složeni i međusobno drugačiji programi visokog nivoa na kojima se zasnivaju različiti oblici života, svi su, u osnovi, napisani istim mašinskim jezikom. Naravno, ne možemo isključiti mogućnost da su se možda bili pojavili drugi mašinski jezici kod bića koja su sada izumrla – nekih oblika harumskariota.

Fizičar Pol Dejvis izneo je logičnu tezu: nismo se mnogo potrudili da pogledamo postoje li negde neke harumskariote (naravno, nije upotrebio taj naziv) koje još nisu izumrle već i dalje žive skrivene u kakvoj ekstremnoj izolaciji na našoj planeti. On priznaje da je to malo verovatno, ali tvrdi – poput čoveka koji izgubljene ključeve traži pod uličnom lampom umesto tamo gde ih je izgubio – kako je mnogo lakše i jeftinije temeljito tražiti takve oblike života na našoj planeti nego putovati do drugih planeta i tražiti ih tamo. U međuvremenu, bez zazora ću ovde zabeležiti kako iščekujem da profesor Dejvis neće ništa pronaći, te da svi postojeći oblici života na Zemlji koriste isti mašinski kôd i svi potiču od jednog pretka.
„Dok se naša planeta, pokora vajući se utvrđenom zakon u gravitacije kreće po svojoj kružno j putanji“

Ljudi su znali za cikluse koji upravljaju našim životima mnogo pre nego što su ih razumeli. Najočigledniji ciklus je smena dana i noći. Objekti koji lebde u svemiru ili kruže jedan oko drugog po zakonima gravitacije, imaju prirodnu tendenciju da se okreću oko vlastite ose. Postoje izuzeci, ali naša planeta nije među njima. Njen period rotacije je sada dvadeset četiri sata (nekada se okretala brže) i to doživljavamo kao smenu dana i noći. Pošto živimo na relativno masivnom telu, gravitaciju smatramo silom koja sve vuče prema središtu tela, rekli bismo prema „dole“.

Ali gravitacija, kao što je prvi spoznao Njutn, ima sveprisutno dejstvo, takvo da tela u kosmosu drži u polutrajnoj orbiti oko drugih tela. To doživljavamo kao ciklus godišnjih doba koji je posledica Zemljinog kretanja oko Sunca.* Pošto je osa oko koje se Zemlja okreće nagnuta u odnosu na ravan po kojoj se kreće oko Sunca, dani su duži u polovini godine kada je hemisfera na kojoj živimo bliža Suncu, a noći su tada kraće i taj period ima vrhunac u sredini leta. Tokom druge polovine godine, dani su kraći a noći duže i taj period, kada je na vrhuncu, nazivamo zimom. Kada je na našoj hemisferi zima, sunčevi zraci, ako uopšte dopiru do nas, padaju pod tupljim uglom. Zbog drugačijeg upadnog ugla, sunčev zrak se zimi prostire po mnogo tanjem sloju atmosfere nego isti takav zrak u letnjem periodu. Na mestu prelamanja manje fotona po kvadratnom centimetru, veća je hladnoća. Manje fotona po zelenom listu znači i manje fotosinteze. Isti efekat imaju i kraći dani i duže noći.

Zima i leto, dan i noć, naši životi upravljaju se po ciklusima, baš kao što je Darvin rekao – i kako je pre njega zapisano u Knjizi postanja: „Dokle bude zemlje neće nestajati sjetve ni žetve, studeni ni vrućine, ljeta ni zime, dana ni noći.“ Gravitacija posreduje i u drugim ciklusima koji su bitni za život, ali oni nisu tako očigledni. Za razliku od drugih planeta koje imaju više satelita, često vrlo malih, Zemlja ima jedan veliki satelit koji zovemo Mesec. Dovoljno je velik da i sam izaziva značajne gravitacione efekte. Te efekte doživljavamo uglavnom kao ciklus plime i oseke – ne samo relativno brz ciklus dnevnih smena plime i oseke nego i sporiji mesečni ciklus prolećnih plima i mrtvih plima koji izaziva interakcija između sunčevog gravitacionog efekta i efekta Meseca koji se svakih 28 dana okrene oko Zemlje.

Ti plimni ciklusi vrlo su važni za morske organizme i organizme koji žive na obali a ljudi su se donekle nerazumno pitali da li su neka sećanja naših morskih predaka možda preživela u našem mesečnom reproduktivnom ciklusu. To je možda malo verovatno, ali je odlična tema za spekulisanje kako bi život bio drugačiji da nema Meseca koji se okreće oko Zemlje. Iznošene su i pretpostavke, po mom mišljenju neutemeljene, da život ne bi bio moguć bez Meseca. Šta bi bilo ako se naša planeta ne bi okretala oko svoje ose? Ako bi jedna njena strana uvek bila okrenuta Suncu, kao što je ista strana Meseca uvek okrenuta Zemlji, imali bismo jednu polovinu na kojoj je uvek dan i vrlo vruće i drugu polovinu na kojoj je uvek noć i neizdrživo hladno. Da li bi život opstao u pograničnoj zoni između tih polovina ili možda duboko pod zemljom?

Sumnjam da bi se život začeo u tako neprijateljskim uslovima, ali kada bi se Zemlja postepeno usporavala sve do zaustavljanja, bilo bi dovoljno vremena za prilagođavanje i nije nemoguće da bi bar neke bakterije preživele. Šta bi bilo kada bi se Zemlja okretala, ali oko ose koja nije nagnuta? Sumnjam da bi to uništilo život. Ne bi bilo smene zime i leta. Zima i leto zavisili bi od geografske širine i dužine a ne od vremena. Bića oko polova ili visoko u planinama stalno bi živela zimi. Ne vidim zašto bi to izbrisalo život – on bi bez godišnjih doba bio samo manje zanimljiv. Ne bi bilo motivacije za migriranje, za parenje u jedno doba godine umesto u drugo, za opadanje lišća, za linjanje ili hiberniranje.

Ako planeta ne bi bila u orbiti oko zvezde, život uopšte ne bi bio moguć. Jedina alternativa okretanju oko zvezde je jurnjava kroz prazan prostor – tminu blizu apsolutne nule, u samoći i daleko od izvora energije koja omogućava da život teče uzvodno, privremeno i lokalno, protiv termodinamičke bujice. Darvinove reči da se naša planeta „pokoravajući se utvrđenom zakonu gravitacije kreće po svojoj kružnoj putanji“, više je od pesničkog načina da izrazi neprekidan i nezamislivo dug tok vremena. Jedino tako što će se kretati u orbiti oko zvezde telo može da ostane na relativno nepromenjenoj udaljenosti od izvora energije. U blizini zvezde – a naše Sunce je tipična zvezda – postoji ograničen prostor okupan toplotom i svetlošću u kojem je moguć razvoj života. Kako se odmičete od zvezde dalje u kosmos, nastanjiva zona brzo nestaje, povinujući se poznatom zakonu obrnutog kvadrata.

Zapravo, svetlost i toplota nestaju, ali ne proporcionalno udaljenosti od zvezde, već proporcionalno kvadratu te udaljenosti. Lako je razumeti zašto je tako. Zamislite koncentrične sfere sve većeg prečnika čiji je centar u centru zvezde. Energija koju zvezda zrači pada na površinu sfere i ravnopravno se deli na svaki kvadratni centimetar unutrašnje površine sfere. Površina sfere proporcionalna je kvadratu njenog poluprečnika. Ako je rastojanje između sfere A i zvezde dvaput veće od od rastojanja između sfere B i zvezde, isti broj fotona treba raspodeliti na četiri puta veću površinu. Zato su Merkur i Venera, planete najbliže Suncu u našem sistemu, užarene, a udaljenije, kao što su Neptun i Uran, hladne su i mračne, ali još uvek toplije i svetlije od dubokog kosmosa. Prema drugom zakonu termodinamike, iako energija ne može biti ni uništena ni stvorena, ona može – mora, u zatvorenom sistemu – biti manje sposobna da izvrši koristan rad: to znači da entropija raste.

Pod radom se podrazumeva, na primer, pumpanje vode uzbrdo ili, u oblasti hemije, izdvajanje ugljenika iz ugljen-dioksida iz atmosfere i njegovo korišćenje u biljnom tkivu. Oba ova primera, kako je objašnjeno u poglavlju 12, mogu da se realizuju samo ako se sistem snabdeva energijom, na primer, električnom energijom kojom će se napajati pumpa za vodu ili solarnom energijom koja će se koristiti za sintezu šećera i skroba u zelenim biljkama. Kada se voda pumpom izbaci na brdo, težiće da teče nizbrdo a deo te energije moći će da se upotrebi za okretanje vodeničnog točka. On će generisati električnu energiju koja može pokretati motor pumpe tako deo vode opet može izbaciti uzbrdo.


Ali samo deo vode! Deo energije se uvek gubi, ali ona ne nestaje. Nemoguće je konstruisati mašine koje bi se neprestano kretale (to nikad ne zvuči suviše dogmatski). U hemijskim procesima života, ugljenik izdvojen iz vazduha kroz hemijske reakcije „uzbrdo“ u biljkama, napajane sunčevom energijom, može sagorevati da bi se oslobodilo nešto energije. Možemo ga doslovno spaljivati u obliku uglja. Zamislite da je taj ugalj rezervoar solarne energije, koju su tamo spremile davno umrle biljke iz karbona i drugih prastarih perioda. Ili, energija se može oslobađati na bolje kontrolisan način nego što je sagorevanje. U živim ćelijama, bilo biljaka ili životinja koje se hrane biljkama, ili životinja koje se hrane životinjama koje jedu biljke (i tako dalje), jedinjenja ugljenika nastala pod delovanjem Sunca sporo sagorevaju.

Umesto da doslovno sagori u plamenu, ugljenik oslobađa energiju na upotrebljiv, polagan način i tako se koristi za održavanje hemijskih reakcija koje troše energiju. Deo energije neizbežno se gubi u obliku toplote – kada se to ne bi događalo imali bismo perpetuum mobile a to je (nije mi teško da stalno ponavljam) nemoguće. Gotovo sva energija u kosmosu postepeno se degradira iz oblika koji mogu vršiti rad u oblike koji ne mogu vršiti rad. Na delu je izjednačavanje, ili mešanje, sve dok se u jednom trenutku ceo kosmos ne smiri u jednoličnoj termičkoj smrti u kojoj se (doslovno) ništa ne događa. Ali, dok se kosmos neizbežno kotrlja nizbrdo ka stanju termičke smrti, postoje opsezi za male količine energije koje će lokalne sisteme pokretati u suprotnom smeru.

Voda iz mora diže se u vazduh i formira oblake koji kasnije oslobađaju vodu iznad planinskih vrhova odakle ona teče u potocima i rekama i tako omogućava pokretanje vodeničnih točkova ili generatora u električnim centralama. Energija potrebna za premeštanje vode (a time i za pokretanje generatora) dolazi od Sunca. Tu nema kršenja drugog zakona termodinamike, jer se energija neprekidno dobija od Sunca. Sunčeva energija radi nešto slično i u zelenim listovima, pokrećući lokalne hemijske reakcije koje troše energiju pri stvaranju šećera, skroba, celuloze i biljnog tkiva. Biljke će na kraju uvenuti ili će ih pre toga pojesti životinje.

Spremljena sunčeva energija ima priliku da se oslobodi preko brojnih kaskada i kroz dugačak i složen lanac ishrane na čijem su kraju bakterije i gljivice što razgrađuju uvenule biljke ili životinje koje su ih jele. Ili, deo nje može dospeti pod zemlju, prvo u obliku treseta a zatim uglja. Međutim, opšti trend prema konačnoj termičkoj smrti kosmosa ne može se obrnuti. U svakoj karici lanca ishrane i kroza svaku energetsku kaskadu unutar ćelije, deo energije degradira se do beskorisnosti. Mašine koje bi se neprekidno kretale…u redu, dosta sam ponavljao, ali neću se izvinjavati zbog citiranja, kao što sam to uradio u najmanje jednoj od prethodnih knjiga, izvanredne izreke ser Artura Edingtona na tu temu:

Ukoliko vam neko ukaže da je vaša omiljena teorija kosmosa u suprotnosti s Maksvelovim jednačinama, utoliko gore po Maksvelove jednačine. Ako se kontradikcije otkriju eksperimentalno, pa dobro – eksperimentalci uvek nešto zabrljaju. Ali, ako se utvrdi da je vaša teorija u suprotnosti s drugim zakonom termodinamike, nema nade. Ne može se ništa učiniti s njom osim da se prepusti propasti uz najdublje poniženje.

Kada kreacionisti kažu, a to često rade, da je teorija evolucije u suprotnosti s drugim zakonom termodinamike, zapravo nam govore da ne razumeju drugi zakon (već znamo da ne razumeju evoluciju). Tu nema kontradikcije, i to zbog Sunca! Ceo sistem, bilo da govorimo o životu, ili o vodi koja se diže u oblake i ponovno pada, uvek zavisi od stabilnog toka energije sa Sunca. Iako nikada ne krši zakone fizike i hemije – i sigurno ne krši drugi zakon termodinamike – energija Sunca omogućava životu da pogura i širi zakone fizike i hemije kako bi se razvila čudesna dela koja odlikuje složenost, raznovrsnost, lepota i tajanstvena iluzija statističke neverovatnosti i smišljenog dizajna. Toliko je uverljiva ta iluzija da je vekovima zavodila najpametnije umove, sve dok se nije pojavio Čarls Darvin.

Prirodna selekcija je pumpa neverovatnosti: proces koji generiše statistički malo verovatno. Ona sistematski grabi mali broj slučajnih promena koje imaju ono što je neophodno za preživljavanje i akumulira ih, milimetar po milimetar, tokom nezamislivo dugih perioda, sve dok se evolucija ne popne na vrhove neverovatnog i različitog, vrhove čija visina i veličina ne poznaju granice, metaforičke planine koju sam nazvao Planina neverovatnosti. Pumpa neverovatnosti prirodne selekcije, koja životnu složenost penje uz Planinu neverovatnosti, neka je vrsta statističkog ekvivalenta Sunčeve energije koja podiže vodu na vrh prave planine.* Život se razvija prema složenijim oblicima samo zbog toga što ga prirodna selekcija lokalno vodi od statistički verovatnog do statistički neverovatnog. A to je moguće samo zbog neprekidnog izvora energije sa Sunca.
„Od jedno g tako pros toga početka“

Znamo mnogo o tome kako se evolucija odvijala od trenutka kada je pokrenuta, mnogo više nego što je znao Darvin. Ali ne znamo gotovo ništa više nego što je Darvin znao o tome kako je pokrenuta. Ovo je knjiga o dokazima, a mi nemamo dokaze koji potvrđuju značajan događaj što je pokrenuo evoluciju na ovoj planeti. To je mogao biti nepojmljivo nesvakidašnji događaj. Morao se dogoditi samo jednom, a koliko znamo, tako je i bilo. Moguće je čak i da se dogodio samo jedanput, na samo jednom mestu u celom kosmosu, iako u to sumnjam. Ali na osnovu čiste logike a ne dokaza, možemo primetiti kako je Darvin razumno rekao: „Od jednog tako prostoga početka“.

Suprotno od jednostavno je statistički neverovatno. Statistički neverovatne stvari ne nastaju spontano: to je pravo značenje statistički neverovatnog. Početak mora biti jednostavan a evolucija prirodnom selekcijom je i dalje jedini proces za koji znamo da od jednostavnog početka može dovesti do složenih rezultata. Darvin u Postanku vrsta nije razmatrao kako je evolucija počela. Smatrao je da je taj problem izvan dometa tadašnje nauke. U pismu Hukeru koje sam naveo ranije u poglavlju, Darvin je rekao: „Glupo je sada raspravljati o poreklu života; mogli bismo isto tako misliti i o poreklu materije“. On nije isključio mogućnost da bi problem jednog dana mogao biti rešen (zapravo, poreklo materije uglavnom je poznato), ali samo u dalekoj budućnosti: „Proći će neko vreme pre no što budemo videli kako ‘sluz protoplazma i drugo’ stvara novu životinju“. Na ovom mestu u knjizi pisama njegovog oca, Fransis Darvin dodao je fusnotu:

O istoj temi moj je otac 1871. godine napisao: „Često se kaže da su se sada stekli svi uslovi za prvo stvaranje živog organizma, koji su se mogli steći. Ali kada bismo (o, kako veliko ali!) mogli imati toplu baru sa amonijakom, fosfornim solima, svetlošću, toplotom, elektricitetom i svime što treba da se hemijski formiraju proteinska jedinjenja spremna za još složenije promene, u današnje vreme takva materija bi odmah bila proždrana ili apsorbovana, što ne bi bio slučaj pre nego što su se živa bića formirala.“

Čarls Darvin je ovde istakao dve vrlo različite situacije. S jedne strane, izneo je svoju jedinu pretpostavku o tome kako je život možda nastao (poznati odlomak „mala topla bara“). S druge strane, razuveravao je ondašnju nauku, ukazujući da nema nade kako će se taj događaj ponoviti pred našim očima. Čak iako još uvek postoje „uslovi za prvo stvaranje živog organizma“, svaki takav proizvod bi bio odmah „proždran ili apsorbovan“ (verovatno bi to učinile bakterije, danas bismo mogli s dobrim razlogom dodati) „što ne bi bio slučaj pre nego što su se živa bića formirala“. Darvin je ovo napisao sedam godina nakon što je Luj Paster izjavio na predavanju na Sorboni: „Doktrina spontanog stvaranja nikada se neće oporaviti od smrtnog udarca koji će joj zadati ovaj jednostavan eksperiment“.

Taj jednostavan eksperiment bio je onaj u kojem je Paster pokazao, suprotno očekivanju publike tog vremena, da se supa neće pokvariti ako se spreči da mikroorganizmi prodru u nju. Kreacionisti ponekad citiraju eksperimente kao što je bio ovaj Pasterov, navodeći ih kao dokaz u svoju korist. Silogizam je sledeći: „Spontano stvaranje do sada nije zabeleženo. Prema tome, stvaranje života nije moguće“. Darvinova napomena iz 1871. godine precizno je napisana kao britak odgovor na takvu nelogičnost. Očigledno, spontano stvaranje života je veoma redak događaj, ali to se jednom moralo odigrati i to je tačno, smatrali vi taj događaj prirodnim ili neprirodnim.

Pitanje koliko je stvaranje života zaista retko vrlo je zanimljivo i vratiću mu se kasnije. Prvi ozbiljni pokušaji da se razmišlja o tome kako je život mogao započeti, oni Oparinovi u Rusiji i (nezavisno) Holdejnovi u Engleskoj, počeli su poricanjem da i dalje postoje uslovi za prvo stvaranje života. Oparin i Holdejn tvrdili su da je rana atmosfera morala biti drugačijeg sastava nego današnja. Preciznije, u njoj nije moglo biti slobodnog kiseonika pa bi to bila, hemičari bi tajanstveno rekli, redukujuća atmosfera. Danas znamo da je sav slobodni kiseonik u atmosferi rezultat života, posebno biljaka, i da nije deo prethodnog stanja u kojem se pojavio život.

Kiseonik je preplavljivao atmosferu kao zagađivač, čak i otrov, sve dok prirodna selekcija nije oblikovala živa bića tako da im bude neophodan i da se, zapravo, guše bez njega. Redukujuća atmosfera inspirisala je najpoznatiji napad na problem porekla života kada je Stenli Miler ispunio posudu jednostavnim sastojcima koji su se mešali i iskrili samo nedelju dana i potom su se u boci stvorile amino-kiseline i druge preteče života. Darvinova „topla mala bara“, zajedno s Milerovom veštičjom mešavinom, danas se često odbacuje kao preambula za neke naprednije i povoljnije alternative. Istina je da nema preovlađujućeg konsenzusa. Izloženo je nekoliko obećavajućih ideja ali nema odlučujućeg dokaza koji bi nepogrešivo ukazivao na jednu.

U svojim ranijim knjigama, obradio sam različite zanimljive mogućnosti, uključujući i teoriju kristala anorganske gline Grejema Kerns–Smita i noviju pretpostavku da su uslovi u kojima se život pojavio bili slični paklenim životnim uslovima današnjih termofilnih bakterija i arhebakterija od kojih neke uspevaju i razmnožavaju se u termalnim izvorima s doslovno uzavrelom vodom. Većina biologa se danas okreće teoriji RNK sveta iz razloga za koje mislim da su vrlo uverljivi. Nije dokazano koji je bio prvi korak u stvaranju života, ali znamo kakav je morao biti. To je morao biti korak koji je pokrenuo prirodnu selekciju. Pre tog prvog koraka, nisu bila moguća poboljšanja koja ostvaruje samo prirodna selekcija.

To znači da je ključni korak bila pojava, u još nepoznatom procesu, entiteta koji se mogao samoumnožavati. Samoumnožavanje je dalo populaciju entiteta koji su se međusobno takmičili u umnožavanju. Kako nijedan proces udvajanja nije savršen, u populaciji se neminovno pojavljuju varijacije, a ako varijacije postoje u populaciji umnoživača, oni koji imaju sve što je potrebno da se i dalje umnožavaju postaće dominantni. To je prirodna selekcija, a ona nije mogla početi pre nego što se pojavio prvi samoumnožavajući entitet. Darvin je u tom odlomku o „maloj toploj bari“ pretpostavio da je ključni događaj u postanku života možda spontano stvaranje proteina, ali ispostavilo se da ta Darvinova ideja nije bila toliko inspirativna kao ostale. Time se ne poriče da su proteini vrlo važni za život.

U poglavlju 8 videli smo kako imaju veoma posebnu sposobnost da se namotaju i formiraju trodimenzionalne objekte, čiji je tačan oblik određen jednodimenzionalnim nizom konstituenata – amino-kiselina. Takođe smo videli da im taj isti precizan oblik omogućava da kataliziraju hemijske reakcije na vrlo specifičan način, ubrzavajući neke čak i bilion puta. Ova specifičnost enzima čini mogućom biološku hemiju a proteini su, čini se, gotovo neograničeno fleksibilni i mogu poprimiti gotovo bilo koji oblik. To je, dakle, ono u čemu su proteini dobri. U tom poslu su vrlo, vrlo dobri i Darvin je bio prilično u pravu kada ih je pomenuo.


Ali postoji nešto u čemu su proteini veoma loši, a Darvin je to prevideo. Beznadežno se loše umnožavaju. Oni ne mogu napraviti svoje kopije. To znači da prvi korak u stvaranju života nije moglo biti spontano stvaranje proteina. Šta je, onda, bio prvi korak? DNK je molekul koji se, prema našim saznanjima, najbolje umnožava. U naprednim oblicima života, DNK i proteini se elegantno dopunjuju. Molekuli proteina su izvrsni enzimi ali se loše umnožavaju. Za DNK vredi suprotno. Ona se ne namotava u trodimenzionalne oblike pa zbog toga ne funkcioniše kao enzim. Umesto da se namotava, ona zadržava otvoren, linearan oblik a to je čini odličnim umnoživačem i odlično opremljenom da zadaje nizove amino-kiselina.

Molekuli proteina, upravo zbog toga što se namotavaju u zatvorene oblike, ne izlažu informacije o nizovima tako da se mogu umnožavati ili čitati. Informacije o nizovima nepristupačne su u unutrašnjosti namotanih proteina. Ali, u dugačkim lancima DNK informacije o redosledu su izložene, mogu se čitati i koristiti kao šablon. Kvaka 22 postanka života je u sledećem. DNK se može umnožavati ali su joj potrebni enzimi koji će katalizovati procese. Proteini mogu katalizirati stvaranje DNK, ali im je potrebna DNK kako bi zadala pravilan redosled amino-kiselina. Kako su molekuli izašli iz ovog začaranog kruga i pokrenuli prirodnu selekciju?

Upoznajte RNK. RNK pripada polinukleotidima, istoj familiji molekula kao i DNK. Može da kodira istu količinu informacija kao i DNK, a to i radi u živim ćelijama prenoseći genske informacije od DNK do mesta na kojem se može koristiti. DNK funkcioniše kao šablon za izgradnju nizova RNK koda. Nizovi proteina tada se grade korišćenjem RNK, a ne DNK, kao šablona. Neki virusi uopšte nemaju DNK. RNK je njihov genski molekul odgovoran samo za prenos genetičkih informacija s jedne generacije na drugu. Sada da kažem nešto i o ključnim aspektima teorije RNK sveta. Osim što se može istegnuti u oblik pogodan za prenos informacija o redosledu, RNK se takođe može samostalno sastavljati, kao ogrlica od magneta koju sam pominjao u poglavlju 8, u trodimenzionalne oblike koji mogu delovati kao enzimi. RNK enzimi zaista postoje.

Oni nisu efikasni kao proteinski enzimi, ali funkcionišu. Prema teoriji RNK sveta, RNK je bila dovoljno dobar enzim da odbrani opstanak dok se nisu razvili proteini i preuzeli ulogu enzima a istovremeno je bila dovoljno dobar umnoživač dok se nije razvila DNK. Po meni, teorija RNK sveta je prihvatljiva i vrlo je verovatno da će hemičari u sledećih nekoliko decenija u laboratoriji potpuno rekonstruisati događaje koji su pokrenuli prirodnu selekciju na važan put pre četiri milijarde godina. Fascinantni koraci u pravom smeru već su preduzeti. Pre nego što završim izlaganje, ponavljam upozorenje koje sam izneo u ranijim knjigama. Zapravo nam ne treba verovatna teorija o poreklu života, a možda bismo postali i depresivni kada bi dovoljno uverljiva teorija bila otkrivena.

Ovaj neprikriveni paradoks proizlazi iz poznatog pitanja: „Kud se dedoše?“, koje je postavio fizičar Enriko Fermi. Iako zatečeni tonom njegovog pitanja, Fermijeve kolege, saradnici fizičari u laboratoriji u Los Alamosu, dovoljno dobro su se poznavali pa su znali na šta je mislio. Zašto nas još nisu posetila druga živa bića iz kosmosa? Ako nas već nisu lično posetila, zašto makar nisu uspostavila kontakt preko radio-talasa (što je mnogo verovatnije)? Danas je moguće proceniti da u našoj galaksiji ima preko milijardu planeta, a da ukupno ima oko milijardu galaksija. Iako je moguće da se samo na našoj planeti u galaksiji razvio život, da bi to bilo tačno, verovatnost pojavljivanja života na planeti morala bi da bude ne mnogo veća od jedan prema milijardu.

Teorija za kojom tragamo, o poreklu života na ovoj planeti, nikako ne bi trebalo da bude teorija iz koje sledi da je verovatnoća postojanja života veoma velika. Kada bi bila, život bi bio rasprostranjen u galaksiji. Možda i jeste rasprostranjen, i tada bismo i tražili teoriju po kojoj je život verovatan. Kako još uvek nemamo dokaze o postojanju života izvan naše planete, u ovom trenutku bi nas zadovoljila i teorija iz koje ne sledi da je verovatnoća postojanja života visoka. Ako bismo ozbiljno uzeli Fermijevo pitanje i to što nema posetilaca shvatili kao dokaz da je život u galaksiji ekstremno redak, onda bi trebalo da se nadamo kako ne postoji teorija o poreklu života iz koje proishodi da je život visoko verovatna pojava.

Potpuniju argumentaciju izneo sam u knjizi Slepi časovničar i tamo nek ostane. Po mom mišljenju, koliko ono ovde vredi (verovatno malo, jer je previše nepoznanica), život je redak ali kad se uzme u obzir ogroman broj planeta (a otkriva ih se sve više) verovatno nismo sami i moguće je da u kosmosu postoje milioni ostrva na kojima se razvio život. Iako možda postoje milioni nastanjenih planeta, one mogu biti toliko udaljene jedna od druge da život nikada ne stupi u kontakt s drugim, čak ni preko radio-talasa. Ako se gleda praktično, to je isto kao da smo sami u kosmosu.
„Stvoren je beskonačan bro j najlepši h i najdi vnijih oblika , i još se evolucijom stvaraju“

Nisam siguran šta je Darvin mislio pod beskonačni. To je možda samo epitet upotrebljen da začini epitete najlepši i najdivniji. Pretpostavljam da se o tome radi. Ali, volim da pomislim kako je Darvin pod tim podrazumevao nešto konkretnije. Kada se osvrnemo kroz istoriju života, vidimo prizor obnavljanja koje se stalno podmlađuje i nikada se ne završava. Jedinke umiru, vrste, familije, redovi, pa čak i klase izumiru. Ali dok se epohe smenjuju, sam proces evolucije ide dalje, nastavlja svoje ponavljajuće cvetanje, s nenarušenom svežinom i neumanjenom mladolikošću.

Vratimo se nakratko kompjuterskim modelima veštačke selekcije koje sam opisao u poglavlju 2: safari parku kompjuterskih biomorfa, artromorfa i končomorfa koji su pokazali kako su mogle evoluirati raznovrsne školjke. U tom poglavlju predstavio sam kompjuterska bića da bih ilustrovao kako veštačka selekcija deluje i koliko je moćna na dovoljnom broju generacija. Sada ću taj kompjuterski model upotrebiti u drugu svrhu. Dok sam zurio u ekran kompjutera i uzgajao biomorfe, obojene ili crne, ili kada sam uzgajao artromorfe, imao sam preovlađujući utisak: to nikada ne dosadi. Stalno postoji nekakav osećaj čudnovatosti. Izgledalo je kao da se program nikada ne umara, a ni igrač.

To je suprotno programu Darsi, koji sam ukratko opisao u poglavlju 10, u kojem su geni matematički uneti u koordinate virtualnog komada gume na kojem je nacrtana životinja. Kada igrač u programu Darsi provodi selekciju, kako vreme prolazi, izgleda mu da se sve više udaljava od referentne tačke u kojoj stvari deluju smisleno, prema nenaseljenoj zemlji deformisane inteligencije u kojoj razum kao da se gubi što više se udaljavamo od te početne tačke. Već sam nagovestio razloge za to. U programima biomorf, artromorf i končomorf imamo računarski ekvivalent embrioloških procesa – tri biološki prihvatljiva embriološka procesa.

Nasuprot tome, program Darsi uopšte ne simulira embriologiju. Kao što sam objasnio u poglavlju 10, on manipuliše deformacijama preko kojih se jedan odrasli oblik može pretvoriti u drugi odrasli oblik. Pošto nema embriologije, program je uskraćen za „inventivnu plodnost“ koju biomorfi, artromorfi i končomorfi pokazuju. Istu inventivnu plodnost pokazuju i embriologije iz stvarnog sveta, što je minimalan razlog zbog kog evolucija stvara „beskonačan broj najlepših i najdivnijih oblika“. Ali, možemo li ići dalje od minimalnog?

Godine 1989, napisao sam rad „Evolucija evolutivnosti“ u kojem sam izneo pretpostavku da sa smenjivanjem generacija životinje ne samo što postaju sve veštije u preživljavanju nego sve bolje evoluiraju. Šta to znači biti dobar u evoluiranju? Koje vrste životinja dobro evoluiraju? Insekti na kopnu i rakovi u moru čine se kao šampioni po diversifikaciji na hiljade vrsta koje zauzimaju niše, ležerno menjajući odoru tokom evolucionog vremena. Ribe takođe pokazuju neverovatnu evolucionu plodnost, isto kao i žabe i neki poznati sisari i ptice. U tom radu tvrdio sam da je evolutivnost svojstvo embriologija. Geni mutiraju da bi promenili telo životinje, ali oni moraju sazreti kroz procese embrionalnog rasta. Neke embriologije su bolje od drugih u „emitovanju“ plodonosnih raspona genskih varijacija na kojima će prirodna selekcija raditi i koje će zbog toga možda bolje evoluirati.

Reč „možda“ zvuči preslabo. Nije li gotovo očigledno da, gledano na taj način, neke embriologije moraju biti bolje od drugih u evoluciji? Mislim da jeste. Mada je manje očigledno, ipak se može dogoditi da postoji prirodna selekcija na višem nivou i u korist „evolutivnih embriologija“. Kako vreme prolazi, embriologije poboljšavaju svoju sposobnost evoluiranja. Ako postoji ovakva selekcija na višem nivou, ona je bitno drugačija od obične prirodne selekcije koja bira jedinke po sposobnosti da uspešno prenesu gene (ili ekvivalentno, bira gene po sposobnosti da razviju uspešne jedinke). Selekcija višeg nivoa koja unapređuje evolutivnost bila bi od one vrste koju veliki američki evolucioni biolog Džordž K. Vilijams naziva „selekcija klâda“. Klada je grana stabla života, poput vrste, roda, reda ili klase.

Možemo reći da se selekcija klada dogodila kada se klada, na primer, insekti, proširi, diversifikuje i naseli svet mnogo uspešnije nego neka druga klada, kao što su pogonofore (ne, verovatno niste čuli za ova neobična crvolika stvorenja, a za to postoji i razlog: one su neuspešna klada!) Selekcija klâda ne znači da se klade moraju međusobno takmičiti. Insekti se ne takmiče s pogonoforama za hranu ili prostor ili neki drugi resurs. Ali svet je prepun insekata, a pogonofora gotovo da i nema i taj uspeh insekata spremni smo pripisati nekoj njihovoj karakteristici. Slutim da ima nešto u njihovoj embriologiji što ih čini evolutivnijima.

U poglavlju „Kaleidoskopski embrioni“ iz knjige Uspon Planinom neverovatnosti, izneo sam razne predloge karakteristika koje podstiču evolutivnost, pa i ograničenje simetrije i modularnu građu kao što je segmentirani telesni plan. Možda je zbog svoje segmentirane građe klada artropoda* dobra u evoluciji, u emitovanju varijacija u više smerova, u diversifikaciji, u oportunističkom popunjavanju niša kako postaju dostupne. Druge klade mogu biti podjednako uspešne jer su im embriologije ograničene na simetričan razvoj po raznim ravnima.

Klade koje naseljavaju i kopno i more dobre su u evoluiranju. U selekciji klada neuspešne izumiru, ili ne uspevaju da se diversifikuju kako bi reagovale na razne izazove – one venu i iščezavaju. Uspešne klade bujaju i cvetaju kao lišće na filogenetskom stablu. Ideja o selekciji klâda zavodljiva je kao i Darvinova prirodna selekcija. Zavodljivosti treba odoleti, ili bi trebalo uključiti alarm. Površinska sličnost može nas stalno navoditi na pogrešan put. Činjenica da postojimo gotovo je nepodnošljivo iznenađujuća. Isto važi i za činjenicu da smo okruženi bogatim ekosistemom životinja koje manje ili više liče na nas, biljaka koje malo manje liče na nas i od kojih zavisimo u prehrani, i bakterija koje liče na naše daleke pretke i kojima ćemo se vratiti kad se budemo raspadali, kad naše vreme prođe. Darvin je bio mnogo ispred svog vremena po tome što je bio kadar da sagleda koliko je ogromno samo pitanje o našem postojanju, kao i da predloži rešenje. Prednjačio je i po sposobnosti da pronikne u uzajamne zavisnosti biljaka i životinja i svih drugih bića, u odnose čija zamršenost uzdrmava maštu. Kako to da postojimo, i ne samo da postojimo nego smo okruženi takvom složenošću, takvom elegancijom, takvim beskrajem najlepših i najčudesnijih oblika?

Odgovor je sledeći. Nije ni moglo biti drukčije, budući da uopšte primećujemo svoje postojanje i postavljamo pitanja o njemu. Nije slučajno, kao što nam ističu kosmolozi, da vidimo zvezde na nebu. Možda postoje kosmosi bez zvezda, kosmosi u kojima su fizički zakoni takvi da je distribucija vodonika ravnomerna i da se nije uspeo koncentrisati u zvezde. Ali takve kosmose niko ne primećuje, jer se entiteti sposobni da bilo šta zapažaju ne mogu razviti bez zvezda. Nije da život samo zahteva najmanje jednu zvezdu koja će pružati energiju. Zvezde su ujedno i peći u kojima se kuje većina hemijskih elemenata, a život nije moguć ni bez bogatstva hemikalija. Mogli bismo analizirati zakon po zakon i za sve bismo mogli reći isto: nije slučajno da vidimo...

Isto važi i za biologiju. Nije slučajno da vidimo zeleno gde god da pogledamo. Nismo se slučajno obreli na jednoj grančici u sredini procvalog i razgranatog stabla života. Nije slučajno da smo okruženi milionima drugih vrsta koje jedu, rastu, propadaju, plivaju, hodaju, lete, ukopavaju se, vrebaju, jure, beže, prestižu, nadmudruju. Bez zelenih biljaka koje su bar deset puta brojnije od nas, ne bi bilo energije koja bi nas održavala. Bez stalno promenljive trke u naoružanju između grabljivaca i plena, parazita i domaćina, bez Darvinovog „rata u prirodi“, bez „gladi i smrti“, ne bi bilo nervnog sistema sposobnog da išta vidi, a kamoli da razume i tumači. Okruženi smo beskrajnim oblicima, najlepšim i najčudesnijim a to nije slučajno već je direktna posledica evolucije kroz neslučajnu prirodnu selekciju – jedine igre u gradu i najveće predstave na Zemlji.

***
Ričard Dokins je evolucioni biolog i filozof, pisac popularnonaučnih knjiga koje su postigle planetarni uspeh. Rođen je 1941. godine u Najrobiju (u Keniji). Profesor je na Univerzitetu Oksford i šef Katedre za razumevanje nauke u javnosti. Popularnost je stekao 1976. godine, knjigom Sebični gen u kojoj je na razumljiv način predstavio genocentrično viđenje evolucije. Gostuje u brojnim televizijskim i radijskim programima o evolucionoj biologiji i kreacionizmu. Otvoreni je kritičar religije i pobornik ateizma. Objavio je knjige Sebični gen, Prošireni fenotip, Slepi časovničar, Reka iz raja, Uspon Planinom neverovatnosti, Rasplitanje duge, Đavolov kapelan, Priče predaka i Zabluda o Bogu.

b92


Vrh
Tina
Post  Tema posta: Ključ života na atomskom nivou  |  Poslato: 28 Maj 2012, 15:21
Korisnikov avatar
rang
rang

Pridružio se: 16 Maj 2012, 15:32
Postovi: 537

OffLine
Na početku dvadesetog veka, hemijske osnove života bile su velika tajna. Danas znamo kako veliki broj važnih životnih procesa funkcioniše čak i na atomskom nivou. Nobelova nagrada za hemiju u 2009. godini dodeljena je za detaljno mapiranje ribozoma – organela koje predstavljaju pravu ćelijsku fabriku proteina. Ribozomi prevode pasivne DNK informacije u formu i funkciju.

Slika
DNK i genetski kod


Opšta teorija evolucije koju je objavio Čarls Darvin 1859. godine, zasnovana je na pretpostavci da su osobine organizama nasledne i da se ponekad događaju nasumične promene. Uspešne promene koje povećavaju šansu za preživljavanje organizma prenose se dalje, na buduće generacije.

Kada je naučna zajednica razumela Darvinove stavove, pojavila su se nova pitanja: šta se tačno prenosi između generacija, gde se pojavljuju nasumične promene i kako se one odlikuju u živom organizmu?

Nobelova nagrada za hemiju 2009. godine, treća je u nizu nagrada koje pokazuju, na nivou atoma, kako Darvinove teorije zaista funkcionišu. Slike nastale raznim tehnikama rendgenske strukturne analize (kristalografije), pokazuju kako se prost DNK kod može ispoljiti, ne samo kao sluh, osećaj i ukus, ili mišić, kost i koža, već i kao misli ili govor.

Trilogija nagrada je počela sa jednom od najčuvenijih Nobelovih nagrada ikada, kada su Džejms Votson (James Watson), Frensis Krik (Francis Crick) i Mauris Vilkins (Maurice Wilkins) nagrađeni za usavršenje atomskog modela dvolančanog DNK molekula, 1962. godine. Druga nagrada u pomenutoj trilogiji dodeljena je 2006. godine Rodžeru Kornbergu (Roger Kornberg) za rendgenske strukture koje objašnjavaju kako se informacije kopiraju na informacioni RNK molekul.
Ribozom prevodi genetsku informaciju u aktivnost

Tri nosioca Nobelove nagrade za hemiju u 2009. godini, Ada Jonat (Ada Yonath), Tomas Steic (Thomas Steitz) i Venkatraman Ramakrišnan (Venkatraman Ramakrishnan), nagrađeni su za mapiranje ribozoma, jednog od najkompleksnijih ćelijskih aparata, na atomskom nivou. Ribozom čita informacije iz informacione RNK i na osnovu te informacije proizvodi odgovarajući protein. Naučnici ovu pojavu često zovu prevođenjem. Upravo tokom ovog prevodilačkog procesa, kada DNK/RNK jezik postaje jezik proteina, život dostiže svoju punu kompleksnost.

Živi organizam sadrži desetine hiljada različitih proteina koji kontrolišu procese u telu sa zapanjujućom preciznošću. Primeri takvih proteina su: hemoglobin, koji prenosi kiseonik od pluća do ostatka tela; insulin, koji kontroliše nivo šećera u krvi; antitela koja zarobljavaju viruse i keratin, od kojeg su sačinjeni kosa i nokti.

Ribozomi postoje u svim ćelijama živih organizama, od bakterija pa do ljudskih bića. Kako nijedno živo stvorenje ne može da preživi bez ribozoma, oni su savršene mete za lekove. Veliki broj današnjih antibiotika napadaju ribozome bakterija, ali ne dirajući one ljudske. Znanje koje su nam ovogodišnji Nobelovi laureati predstavili, može biti od ogromne važnosti za razvoj novih antibiotika.
Proteini – „nizovi amino kiselinskih kuglica“

Početkom četrdesetih godina prošlog veka, mapiranje ćelije je napredovalo do takve mere, da su naučnici tada već znali da se nasledne osobine prenose pomoću hromozoma. Hromozomi se sastoje od nukleinskih kiselina (DNK) i proteina. Većina naučne zajednice mislila je da su proteini nosioci naslednih osobina zbog toga što su kompleksniji od DNK.

Naučnici su bili fascinirani proteinima. Bilo je poznato da neki proteini funkcionišu kao gradivni materijal, dok drugi, kao što su enzimi, aktiviraju i kontrolišu hemijske reakcije. Međutim, iako oni igraju toliko različitih uloga u ćeliji, svi proteini se sastoje od istih gradivnih blokova, tačnije 20 različitih vrsta amino kiselina. Kao nanizane kuglice, oni su povezani dugačkim lancima. Njihova veza, poznata kao peptidna veza, veoma je stabilna. Proteinski lanac se može sastojati od 10 pa do 10 000 amino kiselina. Insulin, primera radi, mnogo je kraći od hemoglobina.
DNK molekul – previše prost da bi bio prenosilac naslednih osobina?

DNK molekul je bio od malog interesa za naučnike četrdesetih godina prošlog veka. Godine 1871. Fridrih Miešer (Friedrich Miescher), švajcarski naučnik, bio je prvi koji je izolovao DNK molekul iz nukleusa ćelije. On je imenovao novootkriveni molekul, nuklein.

Slično kao i proteini, DNK molekululi se sastoje od nizova kuglica manjih molekula. DNK, međutim, sastoji se samo od četiri različite „kuglice“ – nukleotida. Oni predstavljaju nosioce četiri hemijske grupe: adenin (A), citozin (C), guanin (G) i timin (T).

Samo četiri gradivna bloka izgledala su kao premali broj da bi se izveo bilo kakav važan zadatak u ćeliji. Stoga se verovalo da je DNK uglavnom služila kao skelet za proteine hromozoma.

Ipak, 1944. je bila godina povratka DNK molekula. U onome što je poznato kao Averi-Makliod-Mekarti (Avery-MacLeod-McCarty) eksperiment, DNK mrtvih bakterija ubačena je u žive bakterije. Rezultat je bio da su se one promenile i postale zarazne (izazivači bolesti). Dok je eksperiment bio kritikovan, DNK je postala novi fokus pažnje naučne zajednice. Razumevanje kako DNK može prenositi nasledne osobine je dosegnuto sa otkrivanjem atomskog modela dvostruke helikoide.
Njeno veličanstvo: dvostruka helikoida

28. februara 1953. godine, Džejms Votson (James Watson) i Frensis Krik (Francis Crick) u Kevendiš laboratoriji, na Univerzitetu Kembridž u Velikoj Britaniji, spojili su delove DNK slagalice. Nekoliko godina su oni pokušavali da reše kako bi se četiri nukleotida DNK molekula mogla sastaviti u trodimenzionalnu strukturu.

Čista i oštra rendgenska difrakciona slika, koju je napravila Rozalind Frenklin (Rosalind Franklin), pokazala je, pored raznih stvari, da DNK formira prostornu spiralu - helikoidu, koja se sastoji iz dve niti. Analize biohemičara Ervina Čargafa (Erwin Chargaff) pokazale su da DNK, bilo da potiče od bakterije, insekta ili životinje, uvek sadrži istu količinu adenina (A) i timina (T), kao i istu količinu citozina (C) i guanina (G).

Votson i Krik, međutim, su radili sa pogrešnim hemijskim formulama nukleotida. Korekcija kolege je dovela do njihovog saznanja da se A povezuje sa T, a G sa C. Nukleotidni parovi, poznatiji kao osnovni parovi, imaju istu veličinu i savršeno se uklapaju u dvostruku spiralu.

Naučna zajednica je ubrzo shvatila da je genetski kod sadržan u nukleotidnim serijama svakog od nukleotidnih nizova. ATTGCCAT na primer, predstavlja nešto sasvim drugačije od GCGTATAG. Naučnici su shvatili da redosled nukleotida kontroliše redosled amino kiselina u proteinima. Pitanje koje je ostalo bilo je: Kako?
RNK – rođaka od DNK

U isto vreme dok su Votson i Krik radili na svom velikom otkriću, naučna zajednica postala je sve više i više zainteresovana za drugu nukleinsku kiselinu, koja je pronađena u citoplazmi (delu ćelije van nukleusa). Dugo se znalo da DNK ima rođaku - RNK, koja se takođe sastoji iz četiri različita nukleotida. Umesto timina (T), koji se nalazi u DNK, RNK je sadržala uracil (U).

Početkom pedestih godina prošlog veka, naučnici su znali da se najveći deo RNK nalazi u citoplazmi. Kasnije se otkrilo da je to mesto gde se i proteini proizvode. 1958. godine, nazavli su česticu koja proizvodi proteine ribozom. Ona se sastoji od proteina i RNK molekula (ribozomska RNK ili rRNK).
Genetski kod biva dеšifrovan

Dakle, 100 godina nakon što je Darvin razradio svoju teoriju evolucije, naučnici su identifikovali DNK kao molekul koji prenosi nasledne osobine. Niz nukleotida kontroliše redosled amino kiselina u proteinima, koji su proizvedeni od strane ribozoma u citoplazmi. Ali šta je veza između DNK i ribozoma?

Odgovor je pronađen početkom šezdesetih godina. Naučnici su shvatili da je genetska poruka kopirana na RNK molekul. Nazvali su ga informaciona RNK (iRNK). iRNK se kreće van nukleusa i biva uhvaćena od strane ribozoma, koji je koristi kao uputstvo za proizvodnju proteina.

Kada je prethodno postalo poznato, naučnici su ubrzo dešifrovali genetski kod uz pomoć veštačkih iRNK i ribozoma u eksperimentima. Ribozom čita nukleotide u iRNK tripletima ili kodonima. Prvi kodon koji je otkriven je UUU, koji preveden od strane ribozoma predstavlja amino kiselinu fenilanin. Postoje 64 različita kodona i 20 amino kiselina, tako da su neke od amino kiselina kodirane od strane više kodona.

Slika
presek ćelija

Samo čitanje je omogućeno zahvaljujući drugom RNK molekulu, transportnoj RNK (tRNK). Na jednom kraju tRNK nalazi se antikodon, koji je uparen sa odgovarajućim kodonom na iRNK molekulu u ribozomu. Na drugom kraju, nalazi se specifična amino kiselina koja povezuje kodon.

Tu se pojavila slika najfundamentalnijeg procesa života: način na koji informacija teče od DNK do RNK i nastaju enzimi i drugi proteini. Slika je i dalje bila više šematska. Kako je Votson 1964. godine izjavio u medijima: „Nažalost, mi ne možemo precizno da opišemo na hemijskom nivou kako molekul funkcioniše, a da prethodno ne znamo njegovu strukturu“. Bilo je potrebno vremena sve do 2000. godine da neko napravi model koji je pokazao kako su atomi raspoređeni u ribozomu.
Ada Jonat – pionir snažne volje

Često se dešava da do revolucionarnih otkrića dolaze pioniri koji istražuju nepoznatu teritoriju. U ovom slučaju taj pionir je bila Ada Jonat. Krajem sedamdesetih godina prošlog veka, ona je odlučila da pokuša da generiše rendgenske kristalografske strukture ribozoma. U to vreme većina naučnika je smatrala da je to nemoguće.

Rendgenska kristalografija podrazumeva usmeravanje rendgenskog zračenja u kristal, na primer, proteina. Kada zraci pogode atome kristalne rešetke, oni se rasipaju. Sa druge strane kristala, naučnici očitavaju kako su se zraci rasuli. Ranije se to radilo koristeći fotografski film, koji je bivao zatamljen zračenjem. Danas se koriste CCD detektori (Nobelova nagrada za fiziku 2009. godine), koji se nalaze u modernim digitalnim fotoaparatima. Analizirajući ovako nastale snimke, naučnici mogu precizno odrediti kako su atomi pozicionirani u proteinu.

Međutim, za ovaj proces kristal mora biti skoro savršen, molekuli moraju formirati preciznu formaciju koja se ponavlja iznova i iznova. Uz malo sreće, kada se slana voda pusti da lagano isparava, formiraju se predivni kristali soli, ali ako se pusti da slana voda ključa, so se formira samo na dnu posude i ima nepravilnu strukturu. Dakle, različiti uslovi utiču na formiranje manje ili više korisnih kristala za istraživanje.

U velikoj meri, ovo važi i za kristale za rendgensku strukturnu analizu (kristalografiju). Dobijanje kvalitetnih kristala iz proteina je veoma težak zadatak i što je veći proteinski kompleks, teže je obaviti ovaj posao.

Stoga, mnogo ljudi je bilo skeptično po pitanju vizije Ade Jonat. Ribozom je jedan od najkomplikovanijih protein/RNK komplekasa. Podeljen je u dva dela, malu podjedinicu i veliku podjedinicu. Mala podjedinica ljudskog ribozoma se sastoji od velikog RNK molekula i oko 32 proteina, dok se velika podjedinica sastoji od 3 RNK molekula i oko 46 proteina. Dakle, svaka od podjedinica se sastoji od hiljada nukleotida i amino kiselina, koji se, opet, sastoje od stotina hiljada atoma. Ada Jonat je želela da definiše tačnu lokaciju svakog od ovih atoma u ribozomu.
Topla proleća i Mrtvo more – što suroviji uslovi, to bolji kristal

Kada je Ada Jonat odlučila da kristalizuje ribozom, izabrala je da radi sa bakterijom koja živi u ekstremnim uslovima. Geobacillus stearothermophilus živi tokom toplih proleća i preživljava tempreature do 75 stepeni Celzijusa. Pretpostavka Ade Jonat bila je da ribozom ove bakterije mora biti ekstremno stabilan i stoga bi formirao odgovarajuće kristale.

1980. godine, ona je već uspela da generiše prve trodimenzionalne kristale velike podjedinice ribozoma. Ovo je bilo ogromno dostignuće, iako su kristali bili daleko od savršenih.

Bilo je potrebno još 20 godina napornog rada da bi Ada Jonat mogla da napravi sliku ribozoma takvu da se na njoj može odrediti položaj svakog atoma. Probala je mnogo novih stvari. Pokušavala je da stabilizuje kristale smrzavajući ih u tečnom azotu na temperaturi od -196 stepeni Celzijusa. Takođe je probala da kristalizuje ribozome drugih mikroorganizama. Jedan od njih je bio Haloarcula marismortui koji živi u Mrtvom moru.

Korak po korak, Ada Jonat se približavala cilju. Najzad, shvatilo se da se ribozomska struktura može mapirati i još naučnika se pridružilo trci. Među njima su bili Tomas Steic i Venkatraman Ramakrišnan.
Slika od miliona crnih tačkica sa značenjem

Početkom devedesetih godina prošlog veka, kristali koje je Ada Jonat koristila, imali su dovoljan kvalitet. Slika sačinjena od crnih tačkica je bila dovoljno detaljna za određivanje položaja atoma u kristalu ribozoma. Međutim, postojala je jedna prepreka. To je bio fazni problem rendgenske kristalografije. Da bi se modelirala struktura sa slike od crnih tačaka, naučnici su morali da znaju fazni ugao za svaku tačku. Ova matematička informacija je vezana za lokaciju atoma u kristalu.

Trik koji su naučnici često koristili da bi odredili fazne uglove bio je potapanje kristala u teške atome kao što je živa (Hg). Teški atomi se vežu za površinu kristala ribozoma i onda upoređujući slike kristala sa ili bez teških atoma, naučnici su bili u stanju da odrede fazni ugao.

Ipak postojao je još jedan problem. Pošto su ribozomi jako veliki i puno se teških atoma veže za njih, bilo je teško odmah odrediti fazni ugao. Bilo je potrebno još informacija da bi se rešio fazni problem.

Upravo je Tomas Steic bio taj koji je rešio zadatak. On je koristio slike ribozoma Joakima Franka (Joachim Frank), specijaliste za elektronsku mikroskopiju. Uz pomoć tih slika, Tomas je bio u mogućnosti da sazna kako su ribozomi orijentisani i locirani u kristalu (ali rezolucija mu nije omogućila da vidi atome ponaosob). Ova infromacija, zajedno sa informacijom od tepkih atoma, konačno je rešila fazni problem.

Slika
Hromozom

Zaključci nakon 20 godina rada

1998. godine, Tomas Steic je objavio prvu kristalnu strukturu ribozomske velike podjedinice. Ona je ličila na mutnu fotografiju i imala je rezoluciju od 9 angstrema (1 angstrem jednak je 10^10 metara). Nije bilo moguće videti odvojeno atome, ali mogli su se uočiti ribozomski dugački RNK molekuli. Ovo je predstavljalo veliki proboj.

Sada kada je fazni problem bio konačno rešen, ono što je preostalo bilo je poboljšavanje kristala i sakupljanje još podataka, kako bi se povećala oštrina slike. Ovogodišnji dobitnici Nobelove nagrade došli su do rešenja gotovo istovremeno. U avgustu i septembru 2000. godine, oni su objavili kristalne strukture sa rezolucijama koje su omogućavale interpretaciju atomskih položaja. Tomas Steic je dobio strukturu velike podjedinice ribozoma mikroorganizma Haloarcula marismortui, a Ada Jonat i Venkartraman Ramakrišnan su uspeli da dobiju strukturu male podjedinice ribozoma bakterije Thermus thermophilus. Stoga, bilo je moguće mapirati funkcije ribozoma na najosnovnijem - atomskom nivou.

Dupla kontrola male podjedinice

Svojstvo ribozoma koje je fasciniralo naučnike tokom dugog vremena jeste retkost grešaka tokom prevođenja DNK/RNK jezika u proteinski jezik. Ako je amino kiselina pogrešno ugrađena, protein može potpuno izgubiti svoju funkciju ili još gore, započeti da funkcioniše pogrešno.

Izbor prave amino kiseline zavisi najviše od osnovnih parova koji se formiraju između tRNK i iRNK. Međutim, ovaj proces uparivanja nije dovoljan da bi objasnio preciznost ribozoma.

Kristalne strukture male podjedinice ribozoma koje je dobio Venkatraman Ramakrišnan bile su presudne za razumevanje preciznosti koju ribozom postiže. On je uvideo nešto što se može opisati kao molekularni lenjir. Nukleotidi u maloj podjedinici rRNK mere udaljenost između kodona u iRNK i antikodona u tRNK. Ako je udaljenost netačna, molekul tRNK otpada sa ribozoma. Koristeći lenjir dvaput, ribozom vrši duplu proveru da je sve u redu. To omogućuje da se greške pojavljuju tek oko jednom na 100 000 amino kiselina.
Velika podjedinica niže kuglice

Uloga velike podjedinice u ribozomu je pre svega sinteza novog proteina. Ona aktivira formaciju peptidnih veza između amino kiselina. Dobijanje slike ove hemijske reakcije u koracima je veoma teško, pošto se događa na atomskom nivou pri ogromnoj brzini. U jednom ribozomu se može formirati oko 20 peptidnih veza svake sekunde.

Tomas Steic je međutim uspeo da zamrzne određene trenutke ove hemijske reakcije. On je kristalizovao veliku podjedinicu sa moleukilma koji liče na one koji su umešani u formiranje peptidnih veza. Uz pomoć ovih struktura, naučnici su bili u stanju da otkriju koji atomi ribozoma su važni za reakciju i kako se reakcija odvija.

Dobitnici Nobelove nagrade iz hemije 2009. godine, skovali su razumevanje koje na atomskom nivou objašnjava kako priroda može transformisati nešto tako prosto kao što je kod od 4 znaka u nešto tako komplikovano poput samog života, baš kao što je Džejms Votson predvideo 1964. godine. Istraživanje vođeno radoznalošću, kao što to često biva, može biti i od praktičnog značaja. Ovog puta, pokazalo se da se poznavanje strukture ribozoma može iskoristiti u potrazi za novim antibioticima.

Ribozom – meta za nove antibiotike

Slika
Struktura ribozoma bakterije

Danas, ljudi imaju čitav arsenal različitih antibiotika koji se mogu koristiti u borbi protiv patoloških bakterija. Mnogi od tih antibiotika ubijaju bakterije blokirajući funkcije njihovih ribozoma. Međutim, bakterije su postale otporne na ove lekove u pretećoj meri. Zato su nam potrebni novi.

Ovogodišnji dobitnici Nobelove nagrade iz hemije su pronašli strukture koje pokazuju kako se različiti antibiotici vežu za ribozome. Neki od njih blokiraju tunel u kome rastući proteini napuštaju ribozome, drugi sprečavaju formiranje peptidne veze između amino kiselina, dok neki treći kvare prevod sa DNK/RNK jezika na proteinski jezik.

Nekoliko farmaceutskih kompanija sada koristi strukturu ribozoma kako bi razvili nove antibiotike. Neke od njih trenutno podležu kliničkim testovima u cilju da se uhvate u koštac sa problemom multirezistantnih bakterija.

Razumevanje strukture ribozoma, kao i same njihove funkcije, od velikog je značaja za čovečanstvo. Otkrića Ade Jonat, Tomasa Steica i Venkatramana Ramakrišnana su važna koliko za razumevanje kako sami životni procesi funkcionišu, toliko i za spašavanje života.

b92


Vrh
Estrella
Post  Tema posta: Biologija  |  Poslato: 11 Jul 2012, 22:52
Korisnikov avatar
Vitezova zvezda

Pridružio se: 17 Jun 2012, 20:13
Postovi: 5399

OffLine
Naučnici otkrili crva koji pljuje kiselinu i jede kosti!


Maleni crvi Osedax mucofloris žive u leševima kitova, ali biolozi do sada nisu mogli shvate kako uspevaju da probiju kosti jer ovi crvi - nemaju usta. Naučnici sa Univerziteta u San Dijegu otkrili su da crvi izlučuju enzim koji sadrži kiselinu koja otapa kosti, a koji je koncentrisan na delu kojim kopaju "hranu".


Slika
Crv koji se hrani leševima kitova


Otapanjem kostiju oslobađaju se masti i ulja koje pak, snabdevaju bakterije koje žive u crvu.

Najzanimljivije od svega je to što su samo ženke "naoružane" ovim zastrašujućim biološkim oružjem - mužjaci su sićušni, a svaka je ženka okružena "haremom" mužjaka unutar želatinaste cevi.




Siboglinidae ili "bradati crvi" su među nekoliko poznatih životinja koje, kao odrasle jedinke, nemaju usta, creva i anus i što se tiče prehrane u potpunosti zavise od simbiotske bakterije.

Vestionline

_________________
Slika


Vrh
Estrella
Post  Tema posta: Re: Biologija  |  Poslato: 05 Avg 2012, 18:43
Korisnikov avatar
Vitezova zvezda

Pridružio se: 17 Jun 2012, 20:13
Postovi: 5399

OffLine
Da li ste čuli za „penis-zmiju“?


Možda vas latinski naziv „Atretochoana eiselti“ neće mnogo zainteresovati, ali nadimak „penis-zmija“ svakako vas neće ostaviti ravnodušnim.


Slika


Neobična i veoma retka životinjska vrsta otkrivena u Brazilu zahvaljujući svom izgledu dobila je neslavan nadimak „penis-zmija“. Međutim, uopšte nije reč o zmiji, iako otkriveno stvorenje podseća na nju, prenosi „Huffington Post“.

Reč je o izuzetno retkoj vrsti vodozemca bez udova, koji zbog široke, zaobljene glave na vrhu gustog, mesnatog tela, podseća na penis. Šet primeraka ove vrste, čiji pravi naziv na latinskom glasi „Atretochoana eiselti“, otkriveno je prvi put u novembru prošle godine u Brazilu, gde su inženjeri gradili branu na reci Madeira.

Biolog Džulijan Tupan proučavao je neobičnu vrstu i zaključio da osim nogu, ovi vodozemci nemaju ni pluća, već dišu pomoću svoje kože. „Od šest pronađenih primeraka, jedan je uginuo, troje je vraćeno u prirodu a dva vodozemca zadržali smo zbog proučavanja“, kazao je Tupan britanskom listu „The Sun“.

„Za sada mislimo da dišu preko kože i da se verovatno hrane sitnim ribama i crvima, ali još ništa nije dokazano. Amazon je kutija iznenađenja kada su u pitanju reptili i vodozemci. Brojne stvari tek treba da budu otkrivene“, kazao je Tupan.

Nacionalni prirodnjački muzej Velike Britanije do sada je tvrdio da ne postoje živi primerci vrste „Atretochoana eiselti“, pa je ovo otkriće dočekano sa radošću. Više fotografija „penis-zmije“ možete pogledati na blogu Džulijana Tupana

http://fotos.noticias.bol.uol.com.br/en ... #fotoNav=1


B92

_________________
Slika


Vrh
Estrella
Post  Tema posta: Re: Biologija  |  Poslato: 19 Avg 2012, 12:27
Korisnikov avatar
Vitezova zvezda

Pridružio se: 17 Jun 2012, 20:13
Postovi: 5399

OffLine
Otkrivena nova vrsta pauka sa ogromnim kandžama


Biolozi amateri pronašli su u pećinama južnog Oregona do sada nepoznatu vrstu paukova.


Slika
Nova vrsta živi u pećinama


Naučnici su paukove veličine oko 7 – 10 centimetara svetlo braon boje nazvali paucima pljačkašima pećina i veruju da postoje slične vrste u okolnim pećinama i šumama.

Oni smatraju da su ovi pauci evoluirali u pećinama i da se radi o pripadnicima do sada neotkrivene porodice paukova, koju su nazvali Trogloraptor.

Vrsti paukova naučnici su dali zvanični naziv Trogloraptor marchingtoni, po biologu amateru Nilu Marhingtonu koji je ih je otkrio 2010. godine.


Slika
Svetle boje su i imaju dugačke tanke noge


Dve godine nakon njegovog otkrića utvrđeno je da se radi o potpuno nepoznatoj vrsti.

Njihova najuočljivija karakteristika jesu velike kandže smeštene na krajevima nogu prednjih šest nogu.

- Ovaj pauk je prilično velik. Ima istaknute kandže koje liče na kuke. Mislimo da ih koristi najviše za hvatanje plena, Oni žive u pećinama gde vise sa plafona na tankim nitima paučine. Nismo ih još uvek videli kako love i jedu – izjavio je profesor Čarls Grisvold sa odeljenja za arahnologiju (nauku o arahnidama) na Akademiji nauka u Kaliforniji.


Slika
"Oružje" Trogloraptora


On je rekao da još uvek treba da se ispita život ove vrste i da očekuje još zanimljivih otkrića.

- Ima još dosta staništa koja treba detaljno da ispitamo. Moguće je da ima još ovih i sličnih paukova u pećinama i šumama koje do sada nisu istraživane. Ovo je istorijski trenutak za arahnologiju. Poslednji put smo 2000. godine u Južnoj Africi otkrili novu porodicu paukova, a u Severnoj Americi se to desile još 1890-ih godina – izjavio je profesor Grisvold.


Blic

_________________
Slika


Vrh
Estrella
Post  Tema posta: Re: Biologija  |  Poslato: 20 Avg 2012, 13:14
Korisnikov avatar
Vitezova zvezda

Pridružio se: 17 Jun 2012, 20:13
Postovi: 5399

OffLine
Neandertalci nisu rođaci ljudima


Međusobne sličnosti DNK nisu posledica ukrštanja dve populacije, tvrde naučnici.


Slika


Sličnosti između DNK današnjeg čoveka i neandertalca najverovatnije potiču ne od njihovog međusobnog ukrštanja, već od zajedničkih predaka. Ovaj zaključak na koji upućuje studija profesora sa Univerziteta Kembridž, u suprotnosti je sa teorijom od pre dve godine kada su naučnici genetsku sličnost dve populacije tumačili međusobnim mešanjem za koje su tvrdili da je bilo uobičajeno.

U ovoj studiji istraživači su koristili kompjuterske simulacije da bi preispitali snagu dokaza koji govore o ukrštanju, prenosi Politika. Oni tvrde da zajednički deo DNK današnjih Evroazijata i neandertalaca, za koji se procenjuje da je između jedan i četiri odsto, može da bude objašnjen ako i jedni i drugi potiču od geografski izolovanih populacija, najverovatnije iz severne Afrike, koje su imale zajedničke pretke pre oko 300.000 do 350.000 godina. Afrička populacija iz tog vremena, tvrdi studija, nije bila homogena. Jedna grupa se pomerila na sever i to su preci neandertalaca koji su se kasnije preselili u Evroaziju. Druga grupa se pomerila južno i od nje je evolucijom nastao homo sapijens koji je napustio Afriku pre oko 70.000 godina. Dakle, kada je današnji čovek počeo da osvaja i druge teritorije osim afričke, poneo je tu genetsku sličnost sa neandertalcima.

„Za mene nije pitanje da li je bilo ukrštanja nego da li je bilo takvog mešanja koje bi uticalo na kasniju evoluciju homo sapijensa. To je sasvim malo verovatno”, kaže jedan od autora studije.

„Naš rad pokazuje jasno da obrasci uočeni u genomima neandertalca nisu izuzetak, već su onakvi kakve smo očekivali bez ukrštanja. Ukoliko se neko mešanje krvi i dogodilo, to je onda minimalno i mnogo manje nego što se danas tvrdi”, dodaje on.

Poreklo čoveka tema je brojnih naučnih sporenja. Od četiri teorije koliko ih se izdvojilo u objašnjavanju evolucije homo sapijensa, sve ukazuju na to da su njegovi koreni u Africi, ali se razlikuju po tome da li smatraju da je između modernih i praljudi bilo ukrštanja ili nije.


B92

_________________
Slika


Vrh
Dade
Post  Tema posta: Re: Biologija  |  Poslato: 14 Sep 2012, 18:26
Korisnikov avatar
rang
rang

Pridružio se: 29 Avg 2012, 20:36
Postovi: 615

OffLine
Pronađena nova vrsta majmuna


Tim naučnika identifikovao je novu vrstu majmuna, endemičnu za centralnu Afriku, poznatu među Lokalnim stanovništvom pod imenom lesula.


Slika


Majmun je srednje veličine, ima karakteristično narandžastosivo krzno i izduženo lice.

U izveštaju koji je ove nedelje izašao u naučnom časopisu "Plos one", istraživači su novu vrstu identifikovali kao Ceropitekus lomamiensis (Cercopithecus lomamiensis), endemičnu životinju koja
naseljava prašume centralnog Konga. To je tek druga nova vrsta majmuna otkrivena u poslednjih 28 godina.

Naučnici su počeli da istražuju kada su u kući jednog direktora škole videli mladu ženku majmuna nepoznate vrste.


B92


Vrh
Astra
Post  Tema posta: Re: Biologija  |  Poslato: 12 Jun 2013, 07:54
Korisnikov avatar
Administrator
Administrator

Pridružio se: 13 Apr 2012, 02:58
Postovi: 10711

OffLine
BIOLOŠKI FAKULTET: 160 godina postojanja, 40 godina od osnivanja studijske grupe za Molekularnu biologiju i fiziologiju i 15 godina nastave Ekologije

Koreni biologije kod nas

Ukazom kneza Miloša formiran je Licej, koji predstavlja početak univerzitetskog života u Srbiji. Prvih godina nakon otvaranja 1838. godine na Liceju nije postojao nijedan kabinet za prirodne nauke. Međutim, stvari se bitno menjaju reformom zakona 1853. godine, kada je Zakonom o ustrojeniju Liceja uz Pravno osnovano i Jestestvoslovno-tehničesko (Prirodnotehničko) odeljenje. Kurseve bioloških predmeta pohađali su studenti dva fakulteta: Tehničkog i Filozofskog (Filozofijskog). U okviru Kabineta jestastvene istorije formirani su i Mineralogičeski, botaničeski i zoologičeski kabinet. To je, pre tačno 160 godina, bio začetak univerzitetske nastave i naučnog rada u oblasti biologije u Srbiji.

Slika
Prostor u kome je radio posle istraživanja: Kabinet Josifa Pančića

S obzirom na to da je broj nastavnika na čitavoj školi bio zakonom ograničen na četrnaest, svako od njih je morao predavati i po nekoliko predmeta, pa je znanje koje su studenti sticali u početku bilo više enciklopedijsko nego naučno i stručno.

Preko četrdeset godina Pančić je neumorno radio na proučavanju flore i faune srpskih zemalja i čitavog Balkanskog poluostrva i u nizu svojih dela je ostavio ogromnu naučnu građu. Otkrio je i mnoge, za nauku nove vrste biljaka, među kojima je i čuvena Pančićeva omorika (lat. Picea omorica). Njegovo delo bi se moglo dostojno porediti sa delom Vuka Karadžića i Đure Daničića, koji su slično učinili na polju jezika, istorije i etnografije u Srbiji.

Ako su pojedini nastavnici bili samo bolji ili slabiji poznavaoci struke, pojava Josifa Pančića donela je čoveka duboko vezanog za istraživanje prirode. Poreklom iz Dalmacije, školovao se u Zagrebu i Pešti, a zatim došao u Srbiju kao već iskusni lekar i prirodnjak i najbolji poznavalac biljaka na ovim prostorima. Taj veliki glas o Pančiću kao naučniku i istraživaču doveo ga je za profesora prirodnih nauka na Liceju. S obzirom da nije imao srpsko državljanstvo, postavljen je najpre za „kontraktualnog“, a ubrzo i za redovnog profesora, nakon što je „primio srpsko podanstvo“ 1854. godine. Vodio je Katedru jestastvene istorije i agronomije, gde je predavao nekoliko prirodnjačkih, ili kako se to tada zvalo, „jestastvenih“ predmeta.

Naročito je značajna zbirka biljaka kojom je Pančić postavio osnove za proučavanje flore čitavog Balkanskog poluostrva. Pančićeva zbirka biljaka se i danas čuva u Botaničkoj bašti „Jevremovac“ u Beogradu kao „Pančićev herbar“.

Formiranjem Velike škole 1863. godine, u okviru Prirodno-matematičkog odseka tadašnjeg Filozofijskog fakulteta, zahvaljujući ogromnom ličnom angažmanu Josifa Pančića, formiraju se i prve prave biološke zbirke na ovim prostorima. Sticajem okolnosti, iste godine jedan od najbogatijih ljudi tadašnje Srbije koji je držao celokupnu plovidbu na Dunavu, Miša Anastasijević, poklonio je veliko zdanje na Studentskom trgu „svome otečestvu“. Tako biološki kabineti, zajedno sa herbarom i zbirkom, dobijaju svoje prostorije u zgradi današnjeg Kapetan Mišinog zdanja. Ali, za botaničku baštu u dvorištu novog Zdanja nije bilo mesta...

Botanička bašta

Malo je poznato da je Josif Pančić napravio i osnovao prvu Botaničku baštu u Srbiji, koja se nalazila u jednom kutku dvorišta tadašnjeg Liceja. Međutim, preseljenjem u Kapetan Mišino zdanje za baštu više nije bilo prostora, nego se zajedno sa Pančićem selila iz jednog stana u drugi, kao privatna Pančićeva botanička bašta. Kada su Turci proterani iz Beograda, na obali Dunava na Dorćolu gde su nekada živeli, formirana je nova Botanička bašta, čiji je prvi upravnik bio upravo Josif Pančić. Za podizanje i izdržavanje Bašte država je odredila stalnu budžetsku poziciju od 1.400 talira godišnje. Nažalost, upravo kada je sve bilo završeno, Pančić umire 25. februara 1888. godine. Mesec i po dana po njegovoj smrti Dunav se toliko izlio iz korita da je poplavio čitavu baštu. Stradalo je više od polovine biljaka.

Posle višestrukih plavljenja Pančićeve botaničke bašte na Dorćolu bilo je jasno da treba pronaći novu i sigurniju lokaciju. Na zauzimanje dr Save Petrovića, takođe zaljubljenika u prirodu (napisao je delo Flora okoline Niša), koji je bio dvorski lekar kralja Milana i kraljice Natalije, ali i veliki Pančićev prijatelj, kralj Milan je pismom Ministarstvu prosvete poklonio svoju baštu na Paliluli 2. avgusta 1889. godine.

Zbog nedostatka prostora, Zoološki i Fiziološki kabineti (kasnije zavodi) bili su smešteni u jednoj sobi u privatnoj zgradi u Dobračinoj br. 16 u Beogradu, uzetoj u zakup po odobrenju ministra prosvete iz 1889. godine, zbog nedostatka prostora u Kapetan Mišinom zdanju. Ovde je bila smeštena i prva uporedno-anatomska zbirka, kao i laboratorije.

Između dva rata

Evo kako je svoje početke na Beogradskom univerzitetu u svom dnevniku iz 1956. godine opisao dr Ivan Đaja:

„Na prvoj sednici Fakultetskog saveta predstavio me je dekan, fizičar Đoka Stanojević. Pored njega je sedeo najmlađi vanredni profesor, delovođa Milutin Milanković. I danas jasno vidim sliku tog saveta Filozofskog fakulteta u kome su među starijima bili: Sima Lozanić, Mihailo Petrović, Jovan Cvijić, Bogdan Popović, a od mlađih Živojin Đorđević, Skerlić, Pavle Popović, Belić, Stanoje Stanojević... imena kojima bi se mogao ukrasiti i kakav stariji Univerzitet u naroda starije kulture“.

Zahvaljujući ogromnom zalaganju svih univerzitetskih profesora, a naročito Nedeljka Košanina, Siniše Stankovića i Ivana Đaje, razvijane su nove oblasti (embriologija biljaka, hidrobiologija, limnologija, fiziologija nervnog sistema...), nove discipline (genetika, ekologija), kao i novi oblici nastave. Otkrivene su za nauku nove endemične i reliktne vrste biljaka i životinja, čime je naglašen značaj Balkanskog poluostrva za svetsku floru i faunu. Uvodi se i praksa držanja predavanja na Kolarčevom narodnom univerzitetu ne samo studentima i naučnoj javnosti, već i običnom građanstvu, što se može smatrati prvim organizovanim koracima u popularizaciji nauke u Srbiji.

Nove oblasti

Neposredno nakon završetka rata, 1947. godine iz Filozofskog fakulteta se izdvaja posebni, Prirodno-matematički fakultet, čiji je prvi dekan bio biolog, botaničar dr Ljubiša Glišić. U okviru PMF-a formiran je Biološki odsek. Naredne, 1948. godine, Biološki odsek se nakon višestrukih selidbi useljava u obnovljenu zgradu današnjeg Filološkog fakulteta na Studentskom trgu u Beogradu. Profil Odseka se bitno menja i proširuje, a njegovi nastavnici učestvuju u formiranju drugih fakulteta i naučnih institucija širom bivše Jugoslavije. Prve postdiplomske studije u trajanju od dve godine uvedene su 1956. godine.

Dr Ivan Đaja preminuo je 1. oktobra 1957. godine u toku XV Međunarodnog kongresa za vojnu medicinu i farmaciju, kao predsednik Simpozijuma o hipotermiji. Tako se desilo da su dr Ivanu Đaji poslednju počast odale kolege i poštovaoci njegovog rada iz čitavog sveta.

Početkom 70-ih godina XX veka započinje nova, savremena era biologije u Srbiji formiranjem tri zasebna zavoda: za zoologiju, za botaniku i za fiziologiju. Od 1990. godine Biološki odsek Prirodno-matematičkog fakulteta prerasta u Biološki fakultet. Danas, osim velikog broja katedri, na fakultetu funkcioniše i nekoliko centara koji predstavljaju bazu naučnoistraživačkih aktivnosti u oblastima fundamentalne i primenjene biologije: Centar za elektronsku mikroskopiju, Centar za biospeleologiju, Centar za biologiju pčela, Centar za humanu molekularnu genetiku, Centar za genotipizaciju ribolovnih resursa, Centar za informacije o biodiverzitetu, Centar za lasersku i konfokalnu mikroskopiju, kao i Herbarijumska naučna zbirka i Vivarijum.

U biblioteci Instituta za zoologiju čuva se mnogo vrednih i veoma retkih dela. Najstarije izdanje („Betrahtung uber die Natur“) potiče iz 1790. godine, a najstarija knjiga na srpskom jeziku je „Analitički i sistematski pregled životinja u Kraljevini Srbiji, II deo - Beskičmenjaci“ iz 1883. godine. U biblioteci Instituta za botaniku i Botaničke bašte Jevremovac takođe se nalaze stare i vredne knjige, kao sto su „Istorija sveta“ Plinija Mlađeg u starofrancuskom prevodu iz 1562. godine, „Istorija retkih biljaka“ Carolusa Clusiusa, iz 1601. godine, Palasova Flora Rossica iz 1784. godine, Sibtorpova Flora Graeca Sibthorpiana i druge.


Danas

_________________
Slika


Vrh
Prikaži postove u poslednjih:  Poređaj po  
Pogled za štampu

Ko je OnLine
Korisnici koji su trenutno na forumu: Nema registrovanih korisnika i 42 gostiju
Ne možete postavljati nove teme u ovom forumu
Ne možete odgovarati na teme u ovom forumu
Ne možete monjati vaše postove u ovom forumu
Ne možete brisati vaše postove u ovom forumu
Idi na:   


Obriši sve kolačiće boarda | Tim | Sva vremena su u UTC + 2 sata

Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
DAJ Glass 2 template created by Dustin Baccetti
Prevod - www.CyberCom.rs
eXTReMe Tracker