Thursday, August 12, 2010

Szczesliwi czasu nie licza -II



Coraz czesciej obserwuje irracjonalna wiare w racjonalny czy naukowy obraz swiata. Wystepuje to zarowno po stronie osob religijnych jak i po stronie absolutnych ateistow. Wrocmy na chwile do uprzedniego wpisu "Szczesliwi czasu nie licza..", ktorego glownym celem bylo wykazanie, ze nawet ten najprostszy i najbardziej weryfikowalny potencjalnie etap biogenezy jakim jest powstanie pierwszej biologicznie aktywnej makromolekuly jest tak malo prawdopodobny, ze jesli jestesmy jego konsekwencja to samo wydarzenie jest bliskie cudowi. W zasadzie mamy bowiem dwa rownie religijne podejscia do kwesti bioewolucji na Ziemi. Zwolennicy teorii ewolucji Darwina, znani obecnie jako neo-darwinisci sa absolutnie pewni tego, ze nadprzyrodzona inicjacja zycia w rachube nie wchodzi. Wszystko co powstalo jest produktem naturalnych przemian od materii nieorganicznej do organizmow zywych. Zdaja oni sobie sprawe, ze pewne etapy tych przeksztalcen maja male prawdopodobienstow zaistnienia ale ich rozwiazaniem jest dlugi czas istnienia Naszej Kochanej Planety. "Mospanie rzekl Bernardyn, babska rzecz narzekac, a zydowska rzecz rece zalozywszy czekac" (Pan Tadeusz, Dyplomatyka i Lowy). I cos z tej wyczekujacej atmosfery przywarlo do mentalnosci przecietnego neodarwinisty. Jesli procesy beda trwaly wystarczajaco dlugo to w koncu to na co czekamy tez sie pojawi mysli sobie zwolennik tej teorii. Trudniejsze zadanie maja kreacjonisci. Ci bowiem maja na ogol do dyspozycji skonczony przedzial czasowy. W chwili obecnej znamy dwa kalendarze liczace dni od poczatku swiata. Jeden z nich, o historycznym juz tylko znaczeniu to kalendarz bizantyjski, wedlug ktorego swiat powstal 1 wrzesnia 5509 roku p.n.e. . Wedlug bizantyjczykow swiat istnieje wiec tylko 7519 lat.Obliczenia wykonane zostaly w oparciu o chrzescijanska wersje Pisma Swietego.  Drugi kalendarz, obecnie nadal uzywany w Izraelu, to kalendarz zydowski. Poslugujac sie Starym Testamentem uczeni zydowscy obliczyli, ze poczatek swiata nastapil w dniu 7 pazdziernika roku 3761 p.n.e. a wiec swiat nasz ma tylko 5771 lat. Przy takim oknie czasowym nie ma co myslec o naturalnej ewolucji. To zas wymaga od kreacjonistow wytlumaczenia skad sie wziely roznego rodzaju skamienialosci i inne szczatki stworzen, ktore badane metodami naukowymi posiadaja wiek starszy niz dopuszczalny wiek swiata. Zauwazmy zreszta, ze calkowita historia homo sapiens sapiens zamyka sie w zasadzie  w przedziale czasowym 10tys. - 15tys. lat  czyli od pocztkow konca ostatniej epoki lodowcowej, ktora zaczela sie gdzies 125  tys. lat temu. O tym co sie dzialo wczesniej mozemy co najwyzej wnioskowac posrednio. Byc moze Ziemia po prostu sluzy komus za gigantyczne laboratorium biologicznego rozwoju a skonczone eksperymenty sa zmiatane przy pomocy odpowiedniego kataklizmu.
   Spojrzmy jednak znowu na proces generacji peptydow metoda polikondensacji. Zamiast poslugiwac sie metodami probabilistycznymi mozemy opisac taka reakcje przy pomocy klasycznej termodynamiki chemicznej. Zalozmy zatem, ze mamy roztwor wodny alaniny i glicyny. Te aminokwasy ulegaja kondensacji wedlug reakcji podanej na planszy. W wyniku powstaje bialko alanino-glicyna i woda. Reakcja kondensacji jest endotermiczna (pochlania cieplo) i zmiana potencjalu Gibbsa jaka jej odpowiada wynosi 29 kJ/mol. Pozwala to wyliczyc stala rownowagi   K=8x10^-6 w 25stop. C . Reakcja kondensacji jest odwracalna w stanie rownowagi, jaki powinien powstac w pra-oceanie. Powinna wiec istniec rownowaga pomiedzy stezeniami produktow i substratow. Szczesliwie znamy rozpuszczalnosci tych aminokwasow w temperaturze 25 stop. Sa one podane w Handbook of Chemistry and Physics. Na podstawie tych danych mozna wyznaczyc ulamki molowe alaniny, glicyny oraz wody w roztworze . Znajac zas stala rownowagi mozemy teraz wyznaczyc ulamek molowy kondensatu alano-glicyny w roztworze. Wynosi on tylko 1.6 x 10^-8  i tyle tez wynosi prawdopodobienstwo powstania tegoz kondensatu po nieskonczenie dlugim czasie (czyli w stanie rownowagi). Jak widac nie jest ono duze czemu winna jest oczywiscie hydroliza. Niestety albo ja nie moglem znalezc wiecej danych dotyczacych rownowag reakcji kondensacji roznych aminokwasow albo biochemicy nie potrudzili sie aby je zmierzyc. Dlatego trudno jest scisle obliczyc prawdopodobienstwo powstania dluzszych lancuchow zlozonych z reszt aminokwasowych. Mozemy jednak oczekiwac, ze stale rownowagi poszczegolnych etapow wzrostu lancucha beda podobnego rzedu gdyz w zasadzie na kazdym etapie mamy do czynienia z oddzieleniem wody i zwiazaniem nowego czlonka do istniejacego juz rdzenia. Jesli przyjmiemy, ze stala rownowagi reakcji przylaczenia  do n-1 czlonowego lancucha jeszcze jednego monomeru wynosi K~10^-6 to stala rownowagi dla powstania calego n-monomerwoego lancucha wynosi K(n)= K^(n-1)~ 10^(-6(n-1)). Dla typowego bialka n wynosi powyzej 50 stad K(50) ~10^-294 . To zas oznacza, ze stezenie bialka zawierajacego 50 czlonow (lub wiecej) jest praktycznie zerowe. Prawdopodobienstwo jego powstania po dowolnie dlugim czasie jest zatem rowne zeru. Zarowno termodynamika jak i teoria prawdopodobienstwa prowadza do tej samej konkluzji. Bez pomocy inteligencji wyzszej (np Wielkiego Chemika) spontaniczna synteza bialek w prebiotycznym oceanie jest wykluczona. A trzeba tez zdawac sobie sprawe, ze w porownaniu z nastepnymi krokami teorii ewolucji ta synteza pierwszej aktywnej biomolekuly jest drobiazgiem jesli chodzi o skale komplikacji. Warto zauwazyc, ze teoria ewolucji jest zastosowaniem do zjawisk biologicznych praw dialektyki marksistowskiej i tak jak jej ideowy rdzen zawdziecza swoja popularnosc prostocie metody, ktora wyznawcy stosuja do najrozniejszych zagadnien.  Na tym wlasnie polega jej wielka atrakcyjnosc dla mas. Kto raz opanowal narzedzie dialektyczne ten jest w zasadzie ustawiony na cale zycie. Co jednak robic gdy Metoda okaze sie zawodna?  Czy upierac sie przy niej liczac, ze ktos inteligentniejszy znajdzie pozniej  rozwiazanie badz sposob na ukrycie sprzecznosci? Czy tez moze rozejrzec sie za rozwiazaniem alternatywnym?  


4 comments:

hes said...

Zapomniał Pan o kreacjonistach, którzy nie opierają się na żadnym kalendarzu religijnym (np. ateiści), którzy uważają, że życie zostało przywleczone z Kosmosu spontanicznie (zarodniki życia?) lub jesteśmy wynikiem zaszczepienia życia na Ziemi przez UFO-ludków. Wtedy problem czasu potrzebnego na dalszą ewolucję i różnicowanie gatunków nie istnieje.

RYSA said...

Wydaje się, że dobrym komentarzem będzie ten artykuł

http://www.naszdziennik.pl/index.php?dat=20100813&typ=sw&id=sw20.txt

Znamienne jest podsumowanie całego eksperymentu z tworzeniem "sztucznego życia" - patent Newtona na grawitację. Polecam wszystkim.

Inżynieria genetyczna pozwala na stworzenie życia w szklance, ale nie jest to życie stworzone od podstaw, potwierdzające twierdzenie, że życie to chemia. Podobnie jest w opisywanym eksperymencie. Piszę, jak łatwo zauważyć ironicznie w "szklance", targany wątpliwościami, bo znam czworo udanych dzieci, choć z późniejszymi kłopotami, tak poczętych.

Odpowiada ona - ta inżynieria, na ludzkie zapotrzebowanie, które generuje pieniądze. Chyba jest też tak, że spodziewane ze strony badaczy generowanie pieniędzy dotyczące np "wyprodukowania" w laboratorium organów człowieka jako części zamiennych dla niego, jest motorem postępu w tej dziedzinie, będąc jednocześnie paliwem różnego rodzaju zwolenników i wyznawców teorii powstania życia samego z siebie. Tak łatwo podchwytują oni różne doniesienia i wykorzystują je do swoich celów, umyślnie fałszując lub nie końca dopowiadając prawdę o sukcesach genetyków.

Bobola said...

@hes
Kreacjonisci to z reguly ludzie wierzacy w Tworce Zycia. Istnieja jednak poglady, o ktorych Pan wspomina o pozaziemskim zrodle organizmow zywych. Co do UFO-ludkow jest to hipoteza, ktora niczego nie wyjasnia bowiem same istnienie UFO nie jest niczym pewnym. W kazdym razie brak jest pewnych dowodow ich istnienia. Ja na przyklad widzialem tajemniczy pojazd ale nie miale przy sobie aparatu aby jego istnienie udokumentowac. Malo jest tez prawdopodobne aby bakterie byly w stanie przetrwac podroz kosmiczna ze wzgledu na niska temperature (okolo 4 K)i promieniowanie.

Bobola said...

@rysa
W tej chwili wszystko co moga zrobic biolodzy molekularni to manipulowac materialem juz utworzonym wczesniej w sposob naturalny. Mimo robienia map genetycznych w dalszym ciagu sam kod nie jest odczytany. Nie wiemy jakie elementy DNA i w jaki sposob usytuowane w lancuchu sa odpowiedziane za poszczegolne cechy organizmu, ktory ,w sprzyjajacych warunkach, moglby na podstawie tego kodu powstac. Obrazowo mowiac mamy kamien z Rosetta bez drugiego napisu. Tworzenie organizmow zywych przy takiej powierzchownej znajomosci znaczenia kodu genetycznego jest bardzo ryzykowna operacja.