Zjawisko samoorganizacji jako element ewolucji życia

Abstract

Wstęp Od wieków człowiek zadawał sobie pytania: co to jest życie, jak życie powstało, skąd pochodzimy, gdzie podążamy. Za podstawowe atrybuty żywych organizmów zwykle uznaje się następujące właściwości i cechy: podstawową jednostką strukturalną życia jest komórka, materialną podstawą życia są złożone cząsteczki chemiczne i pierwiastki występujące również w otaczającym nas świecie nieożywionym, fenomen życia ma cechy wysokiej złożoności, żywe organizmy cechują się zdolnością do wzrostu (narodzenie, rozwój), a ich życie kończy się śmiercią, organizmy żywe mają zdolność do reprodukcji, pod względem termodynamicznym są systemami otwartymi, bezustannie pobierającymi materię i energię, a wydalającymi ciepło i odpady metaboliczne, posiadającymi systemy regulacyjne kontrolujące przemiany materii i inne procesy oraz zdolność homeostazy gwarantującą pewną stabilność i niezależność w stosunku do środowiska. Zwykle wymieniane są trzy główne poglądy na pojawienie się fenomenu życia na Ziemi. Według pierwszego poglądu życie powstało na Ziemi wskutek zadziałania sił po-nadnaturalnych lub boskich. Stwórca życia działał zgodnie z założonym planem. Drugi utrzymuje, że prymitywne formy życia przybyły z Kosmosu wraz z materialnymi struk-turami wędrującymi we Wszechświecie, czego dowodem mają być m.in. proste cząs-teczki organiczne znalezione w meteorytach i pyle kosmicznym (choć nie precyzuje się bliżej, gdzie i jak we Wszechświecie życie powstało). Trzeci pogląd wyraża współczesna nauka, twierdząc, że życie na Ziemi powstało samorzutnie, poczynając od syntezy pros-tych cząsteczek chemicznych, które następnie wchodziły w interakcje, i na drodze samo-organizacji rozwinęło się w różnorodne formy. Szacuje się, że proces ewolucji życia na Ziemi zaczął się przed około czterema miliardami lat. Organizmy żywe w miarę rozwoju stają się coraz bardziej złożone. Skala złożoności (ang. complexity) organizmów żywych zaczyna się od poziomu podstawowego (atomów i sił podatomowych oraz cząstek), następnie obejmuje poziom wyższy (związków che-micznych), dalej poziomy komórek, tkanek i narządów, wreszcie poziom organizmu i po-* Prof. dr hab. Mieczysław Chorąży, członek rzeczywisty PAN, Centrum Onkologii – Instytut im. Marii Skłodowskiej-Curie, Oddział w Gliwicach; Centrum Badań Translacyjnych i Biologii Mole-kularnej Nowotworów; e-mail: chorazy@io.gliwice.pl ** Artykuł jest rozszerzoną wersją wykładu wygłoszonego przez autora na konferencji " Człowiek – plan czy przypadek " , która odbyła się w dniach 6-8 marca w Białymstoku.