Přidat EnviWeb k oblíbeným odkazům
RSS kanályMobilní verze EnviWeb.cz

Hrají si lidé na Pána Boha, nebo napodobují přírodu?

21.04.2004  |  143× přečteno      vytisknout článek

Hrají si lidé na Pána Boha, nebo napodobují přírodu?

Je tomu o něco víc než 3.5 miliardy roků, co se na Zemi objevil život. Podle některých lidí jej stvořil Bůh, kdežto podle jiných se vyvinul díky proměnlivosti hmoty. V severní Americe by bylo nesnadné přesvědčit většinu, že “život vznikl”, protože ona věří, že “byl stvořen”. Vznikne-li ale podruhé, bude stvořen a jeho tvůrcem bude člověk.

Možnost vytvořit život ze základních stavebních jednotek, tedy atomů a molekul, bude mít velký vliv na další budoucnost lidstva, a to jak v kladném tak i v záporném smyslu. Americký profesor filozofie na koleji Reed v oregonském Portlandu, Mark Bedau, který je vedoucím redaktorem časopisu Artifical Life Journal, dodal k předešlému názoru, že nepůjde jen o ohromný vědecký úspěch, ale pak i o velký průmyslový a hospodářský rozmach, jaký si dnes ani nedovedeme představit. Schopnost vytvořit život bude pro některé lidi velkým šokem. Bude i nadále hledět lidstvo na život jako na něco posvátného, i když tento pohled není patrný z dnešních vojenských zpráv?

Lidstvo stojí skutečně na prahu nové éry - počet laboratoří, které o vytvoření života usilují, se ve Spojených státech zvýšil za posledních 40 roků z deseti na více než sto. V čele světového úsilí je evropský projekt “Programmable Artificial Cell Evolution” (PACE - Programovatelný vývoj umělé buňky), který byl založen díky grantu 9 milionů dolarů. První institucí zaměřenou na umělé vytvoření života je “Evropské středisko pro žijící technologii”, a to v Benátkách. Pracují v něm evropští i američtí vědečtí pracovníci a v jejich čele stojí John McCaskill, profesor teoretické biochemie na univerzitě Friedricha Schillera v Jeně.

Noviny The Chicago Tribune a pan Ronald Kotulak, z jejichž anglického textu čerpám pro tento článek, používají výraz “creating artificial life”, což znamená doslovně “vytvoření umělého života”. Jedná se opravdu o “umělý život” nebo o “umělé vytvoření života”? Podle toho, jak je článek zaměřen, se jedná o “umělý život”, protože cílem pokusů není vytvořit takové organismy, jaké již na světě existují, nýbrž něco úplně nového, co by sice mělo vlastnosti živé hmoty, ale dalo by se to používat v průmyslu k výrobě různých látek nebo k provádění operací například v oboru nanotechnologie, o kterých se nám dosud ani nesní. Profesor McCaskill řekl, že se jedná o revoluci v syntetické biologii. Nehodlal se ale zabývat následky, které bude mít činnost ústavu na lidstvo, ani jak dlouho potrvá než bude vytvořena umělá buňka. Dnes se studuje záhada, jakým způsobem vznikl život na Zemi a snad i na Marsu a na jiných místech ve vesmíru. Čím to je, že “správná” organizace vodíkových, kyslíkových, uhlíkových, dusíkových a jiných atomů vede ke shlukům buněk, kterým třeba říkáme “mrkev”? Je člověk shlukem většího počtu atomů a výsledkem jejich větší rozmanitosti? Přestože se nedá mluvit o životě jakožto o něčem mechanickém, dá se hledět na každou buňku jako na miniaturní strojek, jehož neživé atomy se neustále reorganizují a vytvářejí tak pohybující se části, které fungují, jakoby byly živé.

Buňka, základ všeho života na Zemi, je něčím víc než součtem svých součástí. Seskupením součástí vznikly nové vlastnosti, které daly buňce schopnost opravovat se, přizpůsobovat se okolnímu prostředí a množit se. Základní vlastností všech živých systémů je jejich schopnost vyvíjet se na základě přírodního výběru. To, co je úspěšné, přežívá, kdežto to, co je neúspěšné, zaniká. Cílem je vnést tuto vývojovou zásadu do technologických návrhů. To by umožnilo vytvořit velice komplikované věci, které by se přizpůsobovaly podmínkám, aniž by museli jejich tvůrci programovat všechny možné stavy, do nichž by se tyto věci mohly dostat.

Profesor Bedau podotkl, že je naše současná technololgie v krizi. Chceme-li dosáhnout nových druhů funkčnosti, musíme vyrábět složitější věci. Chceme mít lepší telefonní síťové spinače, lepší počítače, lepší družice - a při tom nevíme, jak na to. Kdybychom mohli vytvořit život, získali bychom názor na to, jak vytvářet komplikovanější věci. Odhalených zákonitostí bychom mohli využít v jiných oborech. Život je velice komplikovaný, ale dokáže se sám organizovat i opravovat a přizpůsobovat se změnám. Bylo by velice užitečné mít družici nebo telefonní spínače, které by dokázaly to, co živý organismus.

Jedná se o sen mnoha generací vědeckých pracovníků, který by bylo možné uskutečnit během příštích 5 až 10 roků. David W. Deamer, profesor biomolekulárního inženýrství na Kalifornské univerzitě v Santa Cruz řekl, že se o možnosti vytvoření života mluví již 50 roků, ale nyní konečně máme kritickou velikost, abychom si na to mohli troufnout - jak počtem zainteresovaných lidí tak i souhrnem znalostí.

Profesor Deamer se neobává, že by uměle vytvořený život mohl ohrozit existující tvory na Zemi. Lidstvo není totiž schopno vytvořit nic, co by se okamžitě nestalo obětí dosavadních životních forem. “Bakterie konzumují absolutně všechno”, řekl profesor, “letecké palivo, ropu, chlorované uhlovodíky, umělé hmoty, všechno”.

Zabezpečovacím zařízením by měly být podmínky, za nichž by umělé buňky fungovaly, například tím, že by používaly za potravu takové chemikálie, které se nevyskytují ve volné přírodě. Kdyby se tyto chemikálie novým životním formám přestaly poskytovat, tyto formy by zanikly - zejména v tom případě, že by unikly do přírody.

Podle názorů vědeckých pracovníků je přírozená schopnost atomů shlukovat se a slučovat se do molekul a schopnost molekul navzájem reagovat a vytvářet složitější látky tou nejdůležitější vlastností pro vznik života. Všechny základní součásti živých organismů - aminokyseliny, které jsou stavebními kameny bílkovin, nukleotidy, která dávají vznik deoxyribonukleovým kyselinám (DNA) i ribonukleové kyselině (RNA) - byly vyrobeny v laboratořích z chemických sloučenin. Takové látky byly přítomny na Zemi hned v jejích počátcích, tedy kromě prvků jako je vodík a dusík, také sloučeniny jako metan, oxid uhličitý, čpavek, formaldehyd, kyanid, thioly, sirovodík a podobně. Některé z těchto stavebních kamenů reagují navzájem tak snadno, že byly nalezeny aminokyseliny v meteoritech. Jeden z nich (Murchinson) obsahuje celou řadu chemických sloučenin včetně jednoduchých aminokyselin a tuků nazývaných lipidy. Ve vodě vytvářejí lipidy membrány na bublinkách, které se podobají buňkám.

Země vznikla před 4.5 miliardami roků a byla po statisíce let příliš horká, aby mohl vzniknout život. Netrvalo to ale příliš dlouho než se objevily primitivní organismy (před asi 3.8 miliardami roků). Zatímco se lidé dohadují o tom, jaká je definice života, panuje naprostý souhlas, že jej charakterizuje splnění tří podmínek:
(1) “Nádoba” tvořená stěnou z polopropustné membrány.
(2) “Metabolismus” čili schopnost měnit substráty na energii a vytvářet funkční součásti buňky.
(3) “Geny” čili chemické instrukce, jak se buňka staví - ty jsou důležité pro potomstvo a mění se podle toho, jak se buňka vyvíjí.
Všechny tyto základní podmínky byly odděleně uskutečněny v laboratořích. I když jsou zatím získané výsledky velice jednoduché, badatelé jsou nyní schopni soustředit je tak, aby vytvořili fungující model buňky.

Mikrobiolog Martin Hanczyc v Massachusettské všeobecné nemocnici řekl, že je dnes známo, jak uvedené systémy fungují samy o sobě, takže je možné začít s pokusy, které by ukázaly, jak budou účinkovat společně. Spolu s kolegou Jackem Szostakem na Harvardské univerzitě vytvořil umělou buněčnou membránu, která roste a dělí se. Zajímavým poznatkem jsou schopnosti jílu, kterého byl na Zemi dostatek i před miliardami let. Jíl má totiž přirozené katalytické vlastnosti. Urychluje až 100-násobně tvorbu lipidových membrán a také urychluje seskupování genetického materiálu nazývaného ribonukleová kyselina (RNA). Tu se podařilo vyrobit v laboratoři z jednoduchých sloučenin.

Způsob, jímž vznikly první geny, je zatím záhadou. Mnoho vědeckých pracovníků se domnívá, že RNA vznikla dříve než DNA a to proto, že může současně přenášet genetické instrukce a kopírovat se. DNA dnes slouží k ukládání chemických informací o tom, jak se organismus vytváří a udržuje, kdežto RNA překládá tyto informace do podoby bílkovin. RNA a DNA se co do složení vzájemně podobají.

David Bartel na Ústavu pro biolékařský výzkum ve Whitehead se zabývá výrobou RNA z jednoduchých sloučenin. Již se mu podařilo vytvořit malé úseky RNA, které dokážou udělat částečné kopie sebe samých. Pan Bartel nazývá svou práci “vývojem ve zkumavce”. Při něm se přes trilion náhodných kousků RNA dá do zkumavky a ponechá se reagovat, aby se vytvořilo několik milionů různých úseků - sekvencí. Některé s těchto úseků získávají novou schopnost vytvářet kopie jiných úseků, což je základním krokem k tomu, aby mohl život vzniknout a nadále se vyvíjet.

Pan Rasmussen v Národní laboratoři v Los Alamos a pan Liaohai Chen v argonnské Národní laboratoři jsou přesvědčeni, že mají velkou naději vytvořit umělou buňku za pomoci poněkud odlišné verze DNA nazývané polypeptidová nukleová kyselina (PNA). V laboratoři je možné snadno vyrobit neomezené variace PNA. Ty mají velkou afinitu k povrchu membrán (ochotně na tyto povrchy nasedají), kde mohou “odsávat” živiny a snad i vyrábět různé druhy nových sloučenin včetně membránových lipidů. Pan Chen řekl za svou výzkumnou skupinu, že má všechny potřebné součásti, jejichž metabolismus je schopen vytvořit molekuly, z nichž má být postavena “nádobka” pro buňku. “Protobuňky” jsou velké jako jedna desetimiliontina baktérie.

Cílem vědeckých pracovníků je soustředit všechny složky tak, aby spolupracovaly a nejen aby vytvářely dceřinné buňky, ale také vyráběly chemické sloučeniny, jejichž výroba zatím není možná v továrnách, jako například materiály, které by se samy opravovaly. Pan Rasmussen dodal, že výrobou organismů, které se budou množit a které bude možné programovat, se dosáhne stavu, v němž bude možné provádět mnoho užitečných věcí. Například místo výroby nových sloučenin bude snadnější je “kopírovat”, takže se budou moci “pěstovat” neboli nechávat růst.

Fyzik Norman Packard založil první společnost “ProtoLife”, která by dosahovala zisku v novém průmyslovém odvětví “živé technologie”. Uvažuje o umělých buňkách jakožto malých strojích, které by mohly být programovány, aby čistily krevní tepny, dodávaly léky na zcela určitá místa v těle a prováděly s velkou přesností mnoho jiných operací. Řekl, že je cílem jeho podniku uskutečňovat víze o výrobě živých buněk a také vyrábět “jiné formy živé chemie” a programovat je tak, aby se jich dalo použít při mnoha užitečných operacích. Uzavřel, že je obor takových užitečných funkcí nepřehledně velký a slibuje úžasné výsledky.

Ze článku je naprosto zřejmé, že nejsou popsané pokusy zaměřeny na vytvoření organismů k podobě boží ani k podobě člověka, ale spíš jako základ pro nové průmyslové odvětví. Je zajímavé, že by měly být nové životní formy složeny z podobných složek, jaké tvoří živé organismy, ale při tom by měly být natolik odolné, aby nepadaly za oběť třeba právě zmíněným baktériím. Skutečnost, že se má jednat o živé formy, znamená, že je bude třeba neustále krmit, má-li odepření živin případně vést k jejich zániku. Dopravní raketa nebo družice, které by se samy opravovaly podobně jako živé organismy, by nepochybně snížily riziko cest do vesmíru, ale s krmením těchto dopravních prostředků by byly nové problémy - kosmický prach by patrně nepostačoval. Je potěšitelné, že se v této fázi pokusů zatím nevyskytly nápady, jak použít umělých živých organismů k účinnějšímu ničení živé síly nepřítele. Přesto bude asi mnohem obtížnější dosáhnout umělé změny lidského myšlení a vykořenit z něho násilí než vytvořit umělý život.


Související články


Poslední diskuse k článku - 0 příspěvků celkem

přidej nový příspěvek

Zatím žádný příspěvek
můžete na tento článek reagovat jako první...


EnviWeb s.r.o. neručí a nenese zodpovědnost za obsah diskusních příspěvků, diskuse nemoderuje ani nerediguje. Diskusní příspěvky vyjadřují názor jejich autorů. EnviWeb s.r.o. si vyhrazuje právo odstraňovat diskusní příspěvky, a to zejména takové, které odporují dobrým mravům, porušují platné zákony ČR, poškozují dobré jméno serveru nebo obsahují neplacenou reklamu. Diskuse NEJSOU určeny pro dotazy na autory článků nebo redaktory EnviWebu.



Search
Partneři
Regitas s.r.o.
ZmapujTo.cz
Fandíme EnviWebu
Výrobky a služby pro životní prostředí
Výrobky a služby pro životní prostředí
Partnerské časopisy
<< Předchozí Následující >>



Doporučujeme: Ekologove.cz - ekologie v každodenní praxi, EnviMarket.cz - nabídka výrobků a služeb, ZmapujTo.cz - hlášení podnětů od občanů, Nazeleno.cz - úspory energie, Inspirace v bydlení, Cena elektřiny, Dřevěné brikety, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo


Enviweb s.r.o. využívá zpravodajství ČTK, jehož obsah je chráněn autorským zákonem.
Přepis, šíření či další zpřístupňování tohoto obsahu či jeho části veřejnosti,a to jakýmkoliv způsobem, je bez předchozího souhlasu ČTK výslovně zakázáno.
Copyright (2008) The Associated Press (AP) - všechna práva vyhrazena. Materiály agentury AP nesmí být dále publikovány, vysílány, přepisovány nebo redistribuovány.
Toplist