Paul Davies: Egyedül vagyunk a világegyetemben?

2.

Földön kívüli mikrobák


Tudásunk jelenlegi szintjén az élet eredetét sűrű homály fedi. Ez természetesen nem jelenti azt, hogy ez mindig is így lesz. Kétségtelen, hogy azok a fizikai és kémiai folyamatok, amelyek eredményeként az élettelenből megszületett az élő, rendkívül bonyolultak, ezért nem meglepő, hogy e folyamatokat nehéz matematikailag modellezni vagy a laboratóriumainkban megismételni. Ezen alapvető akadály ellenére háromféle alapállásból közelíthetünk az élet eredetének kérdéséhez: (1) csoda történt; (2) valamilyen döbbenetesen valószínűtlen, véletlen esemény következett be; és (3) megfelelő körülmények között az élet megjelenése a fizika és a kémia törvényszerűségeinek szükségszerű következménye volt.

      Már a kezdet kezdetén szeretném leszögezni, hogy a magam részéről a (3) lehetőség mellett fogok érvelni, mert úgy tűnik, hogy a SETI-vel foglalkozó tudósok többsége ezt az álláspontot vallja magáénak. Ez a megközelítés három filozóiiai alapelven nyugszik, amelyek mindegyike hosszú múltra tekint vissza. Lássuk tehát sorban ezt a három alapelvet.


A természet egyöntetűségének elve

      A természet törvényei a Világegyetemben mindenütt megegyeznek. Ezért azok a természeti folyamatok, amelyek a Földön létrehozták az életet, ugyanezt megtehették bárhol másutt is.


A bőség elve

      Amit a természet törvényei megengednek, az előbb-utóbb megvalósul. A tudósok általános tapasztalata, hogy alig van néhány olyan, a természet általános törvényeivel összhangban álló szabály vagy jelenség, amelyre nem akad példa a mindenségben. A részecskefizikusok például az elemi részecskék valóságos állatkertjét tartják nyilván, melyek közül sokakat a tulajdonságaik közötti mélyen gyökerező kapcsolatot leíró, elvont matematikai szimmetriák alapján különböző családokba lehet sorolni. A fizikusok megállapították, hogy ha egy ilyen matematikai rendszerben üresnek mutatkozik valamely adott tulajdonságokkal rendelkező részecske helye, akkor a megfelelő fizikai körülmények fennállása esetén ezt a részecskét a kísérleti fizikusok idővel felfedezik. Márpedig ha a bőség elve megbízható vezérfonalnak bizonyul, hogy eligazodjunk a természet rejtelmei között, teljes joggal hihetjük, hogy amennyiben nincs az élet kialakulásának valamilyen akadálya, ez ki is alakul.

      Tulajdonképpen a természet egyöntetűségének elve és a bőség elve egyaránt benne rejlik Lucretius érvelésében, amikor más lakott világok létezését bizonyítja. Valójában azonban ez az érvelés csak akkor válik maradéktalanul meggyőzővé, ha az előbbi kettőt egy harmadik alapelvvel is kiegészítjük, amely kimondatlanul több régi írásban is megtalálható, egyértelműen azonban csak a modern tudomány és eszköztárával megbízható kozmológiai modell birtokában lehetett megfogalmazni. Ez az úgynevezett kopernikuszi elv.


A kopernikuszi elv (avagy a középszerűség elve)

      A Föld nem foglal el kitüntetett helyet a Világegyetemben. Bolygónk egy átlagos galaxis átlagos csillaga körül keringő átlagos égitest. Kopernikusz kimondta, hogy a Föld (és az emberiség) nem a világmindenség közepe. Bár megfontolásai csak a Naprendszer felépítésére korlátozódtak, ez a szó szoros értelmében forradalmi jelentőségű elmélet óriási hatással volt egész világképünkre. Ha egyszer a Földet kiebrudaltuk a mindenség középpontjából, elkerülhetetlenné vált, hogy a későbbi felfedezések bebizonyítsák bolygónk középszerűségét. Néhány csillagász megpróbált kitartani a Kopernikusz előtti elképzelések mellett. Kapteyn holland csillagász például úgy vélte, hogy a Nap kitüntetett helyet foglal el a Tejútrendszer középpontjában.

      Sokan még a 20. században is meg voltak győződve a Tejútrendszer egyedülálló jellegéről. Napjainkban azonban már a csillagászok túlnyomó többsége elfogadja a kopernikuszi elvet. Mindezt a Földön kívüli élet kérdésére alkalmazva, az elv szerint ha nincs a Földön semmi olyan, ami csillagászati, geológiai, fizikai vagy kémiai szempontból különlegessé tenné, biológiai körülményeit tekintve sem foglalhat el megkülönböztetett helyet.

      A Földön kívüli élet felfedezése rendkívül jelentős hatást gyakorolna az (1)-(3) pontokban összefoglalt világnézeti alapállásunkra. Kiderül azonban az is, hogy a következmények lényegesen különbözőek lehetnek, a felfedezés tényleges természetétől függően. Háromféle lehetőséget fogunk megkülönböztetni. Az első egy primitív Földön kívüli szervezet, mondjuk egy baktérium felfedezése a Marson vagy egy meteoritban. A második valamely fejlett, idegen civilizációtól származó rádiójelzés vagy bármilyen más üzenet érkezése. A harmadik és leginkább a fantázia birodalmába tartozó lehetőség a közvetlen fizikai kapcsolat az idegen, értelmes lényekkel, például úgy, ahogyan arról a különböző ufó-történetek beszámolnak. (*)

(*) További lehetőség egy már nem létező fejlett technikai civilizáció nyomainak vagy egykori természetátalakító tevékenysége eredményeinek felfedezése. (A. I.)
      Ebben a fejezetben egy Földön kívüli mikroba felfedezésének az imént taglalt világnézeti felfogásunkra gyakorolt hatását tárgyalom.

      A következő fejezetben ugyanezt teszem egy idegen civilizáció üzenetének vétele esetére. Nem foglalkozom a közvetlen fizikai kapcsolat következményeivel, részben mert ez önálló tárgyalást igényelne, részben mert a lehetőség időben nagyon távolinak tűnik.


Csoda

      A legtöbb vallás szerint a földi élet és ezen belül a Homo sapiens mint faj megjelenése valamilyen csoda folyománya. Ezt az álláspontot annak idején természetesen a keresztény egyház is fenntartás nélkül magáévá tette, s egyes felekezetek a mai napig kitartanak mellette. Sok vallásos ember érzi úgy, hogy ha az élet általában és azon belül az emberi faj természetes módon jött létre, ez megfosztana minket kitüntetett helyzetünktől a dolgok rendjében, és eltépné az egyik legerősebb köteléket, amely az egyház tanítása szerint Isten és az emberi lények között fennáll.

      Mindenekelőtt érdemes röviden tisztáznunk a csoda fogalmát. A magam részéről a kifejezést azokra a hitelt érdemlően természetfölötti eseményekre alkalmazom, amelyek során a természet törvényei megsérülnek vagy érvényességük - legalábbis átmenetileg - szünetel. Persze ezeket az eseményeket nem kell szükségszerűen Istennek elterveznie vagy kitalálnia. Lehetséges, hogy egyszerűen "csak úgy maguktól bekövetkeznek, vagy valamilyen, az érzékeinkkel felfogható fizikai valóságnál magasabb érvényességi körű szuper-törvényszerűség megnyilvánulásának a részei. Néha a csoda szót rendkívül valószínűtlen vagy véletlenszerű eseményekkel kapcsolatban használjuk, azt mondjuk például, hogy: "Csodával határos módon menekültem meg, amikor az autó felborult." Érezzük azonban, hogy ebben az esetben a csodával határos szinonimájaként sokkal megfelelőbb a "rendkívül szerencsésen", mintsem a "természetfeletti módon" kitétel. Ha sikerülne felfedeznünk, hogy valahol a Világegyetemben a Földön kívül is létezik élet, akkor ez komoly kihívást jelentene a "csoda-hipotézis" számára. Bár semmiféle logikus érvet nem tudunk felhozni annak alátámasztására, hogy miért ne következhetne be az életet létrehozó csoda egynél több alkalommal, mégis úgy érezzük, hogy a csoda lényege éppen az esemény különleges, egyedi és meg nem ismétlődő volta. A problémát alaposabban szemügyre véve azonban be kell látnunk, hogy a Földön kívüli élet felfedezése nem szükségszerűen mond ellent a csoda-hipotézisnek. Lehetséges például, hogy az élet a Világegyetem valamely pontján valóban csoda folytán jött létre, ezt követően viszont elterjedt a csillagrendszerek között. Az élet csillagközi tovaterjedésének egyik lehetséges módja például - miként azt az 1. fejezet végén említettem - a pánspermia-elméletben megfogalmazott mechanizmus. Elképzelhetőek azonban másféle folyamatok is. A Naprendszeren belül például az anyag folytonos kicserélődése a bolygók között nagy valószínűséggel eredményezheti azt, hogy valamely bolygó élettel "termékenyíti meg" a másikat. Logikailag nem kizárt elképzelhető az a lehetőség sem, hogy az élet egyetlenegyszer, csoda folytán jött létre, majd valamelyik bolygón rendkívül magas fejlettségi szintet ért el, így az ott élő intelligens lények képessé váltak arra, hogy a mikroorganizmusokat tervszerű, tudatos politika keretében mesterségesen elterjesszék az egész Világegyetemben.

      Amennyiben az élet valóban a világűr mélységein keresztül terjedt egyik égitestről a másikra, akkor arra kell számítanunk, hogy a Földön kívüli élő szervezetek alapvető biokémiai tulajdonságaik tekintetében legalábbis hasonlóak a földi élőlényekhez (ami természetesen nem jelent szükségszerűen fizikai hasonlóságot is). Minden földi életforma alapját az aminosavak jelentik, a kulcsfontosságú DNS-molekula pedig mindig jobbmenetesen felcsavarodó, kettős spirál alakba rendeződve található meg az élőlényekben. Ha a Földön kívüli mikrobák szervezetében mondjuk balmenetes DNS-t találnánk, vagy esetleg szervezetük működésének biokémiai alapját egészen más molekulák képeznék, ez mindenképp azt jelentené, hogy az az élet a miénktől független eredetű, ilyenformán fontos érvet adna a kezünkbe a csoda-hipotézis ellen. Természetesen amennyiben az embernek valamikor sikerülne laboratóriumában mesterségesen élő szervezetet előállítania, ez közvetlenül is bizonyítaná, hogy az élet megjelenéséhez nincs szükség csodára. Sok tudós azonban úgy vélekedik, hogy sokkal valószínűbb a Földön kívüli élet felfedezése, mint az élet földi laboratóriumban történő, mesterséges előállítása.


Véletlen

      Egyes tudósok véleménye szerint az élet kialakulása egyedi, mindamellett természetes esemény volt. Érdemes elgondolkoznunk ezen, hiszen ha van olyan természetes esemény, amely csupán egyszer fordul elő, ugyan mi a különbség a csoda és a természetes között?

      Az élet eredetéről alkotott tudományos elképzelésekben kuksszerepe van az élő szervezetek bonyolultságának. Az élet keletkezése legfőbbképpen azért tetszik olyan titokzatosnak, mert az ilyen rendkívül bonyolult és magasrendűen szervezett rendszerek spontán megjelenése felettébb valószínűtlennek tűnik. Az előző fejezetben leírtam a Miller-Urey-kísérletet, melynek során sikerült előállítani az élet néhány építőelemét. A valóságban létező szervezetek azonban összehasonlíthatatlanul bonyolultabbak az aminosavaknál. Ráadásul itt nem csupán mennyiségi különbségről van szó. A bonyolultság ilyen magas foka önmagában nem elégséges. Az élethez szükséges mértékű bonyolultságnak tartalmaznia kell valamilyen sajátos kémiai alakzatot vagy reakciót; valószínűtlen ugyanis, hogy reakciók véletlenszerűen összeálló hálózata életet eredményezzen.

      A bonyolultság problémájával legmegdöbbentőbben akkor találjuk szembe magunkat, ha megvizsgáljuk a nukleinsavak és a fehérjék kölcsönhatását a földi életben. A fehérjék feladata a biokémiai folyamatok katalizálása (vagyis sebességük számottevő felgyorsítása). E katalizáló hatás hiányában az élet könnyen megfeneklene. A fehérjék a nukleinsavak irányításával hajtják végre feladatukat, ezek hordozzák ugyanis a genetikai információt. Ám a fehérjék felépülését ugyancsak nukleinsavak vezénylik. Ebből az következik, hogy a nukleinsavaknak előbb kellett kialakulniuk. Nagyon nehéz azonban elképzelnünk, hogyan jöhettek létre spontán módon olyan bonyolult, sok ezer, gondosan elrendezett atomot tartalmazó molekulák, mint például a DNS vagy az RNS, ha fehérjék hiányában szinte semmire sem voltak képesek, többek között például szaporodásra sem. Éppily valószínűtlen az is, hogy a nukleinsavak és a fehérjék véletlenül pontosan egyidőben alakultak ki, majd egyik pillanatról a másikra felismerték a szimbiotikus együttműködésükben rejlő előnyöket.

      Az élet születése a molekulák véletlenszerű keveredésének eredményeképpen - Fred Hoyle hasonlata szerint - éppoly valószínűtlen, mint az, hogy amikor hatalmas forgószél söpör végig egy repülőgépgyár szerelőcsarnokán, az ott felhalmozott alkatrészekből véletlenül egy működőképes Boeing-747-es áll össze. Könnyen megbecsülhetjük a DNS-t alkotó molekulák véletlen permutációinak számát. Ez körülbelül 1040.000 az 1-hez! Ez ugyanolyan kis valószínűség, mint ha egy érmét 130.000-szer egymás után feldobva megszakítás nélkül mindig fejet kapnánk. Mindamellett tételezzük fel, hogy ez a valószínűtlen esemény bekövetkezett. Vajon nevezhetjük-e csodának e hihetetlenül csekély valószínűségű esemény lezajlását?

      Különbséget kell tennünk két dolog között. Egyrészt beszélhetünk olyan eseményekről, melyek előfordulásakor a természet törvényei sérülnek vagy érvényességük átmenetileg korlátozódik. Másrészt el tudunk képzelni olyan eseménysort is, melynek minden részeseménye a természet törvényeinek engedelmeskedik, elképzelt kombinációjuk megvalósulása mégis annyira valószínűtlen, hogy az eseménysor csodának tűnik. Ha például megkeverek egy pakli kártyát, majd kiosztom négy játékosnak és azt tapasztalom, hogy minden játékos csupa azonos színű lapot kapott, méghozzá emelkedő számsorrendben, akkor vajon kell-e arra gyanakodnom, hogy a lapok keverése közben valamilyen csoda történt? Természetesen lehetséges, hogy a tökéletesen szabályos keverés eredményeképpen a lapok éppen színek és számok szerint rendeződve sorakozzanak a pakliban, ám ennek olyan csekély a valószínűsége, hogy az ilyen eset előfordulásakor rögtön gyanakodni kezdenénk, valamilyen turpisság zavarta meg a keverés folyamatának véletlenszerű jellegét. (*)

(*) Annak ellenére, hogy matematikailag az ilyen "gyanús" leosztás megvalósulásának pontosan ugyanakkora a valószínűsége, mint egy adott, azaz előre kiválasztott, de "véletlenszerűnek érződő" leosztásnak. (B. E.)
      Effajta zavarok kétféleképpen fordulhatnak elő. Az egyik a természet törvényeinek tényleges megsértése. Az élővilág fejlődéséből választva példánkat megtörténhetne, hogy egy molekula hirtelen megváltoztatná mozgásának irányát, anélkül, hogy ennek bármilyen természeti oka lenne, csak azért, hogy összekapcsolódjék egy másik, közeli molekulával, ami jelentős előrelépést képviselne az élet fejlődésének útján. Kevés tudós örülne ennek. A másik lehetőség az anyag céltudatos manipulációja, a természet törvényei által megengedett kereteken belül. Tudjuk, hogy az anyag manipulálható, hiszen az ember folyamatosan ezt teszi. Mi magunk (tudatosan) megvalósíthatunk véletlenszerűen szinte egyáltalán elő nem forduló folyamatokat (ilyen például a kártyák megfelelő rendezése), anélkül, hogy a természet törvényeit megsértenénk. Márpedig ha ezt meg tudjuk tenni, akkor feltehetően egy céltudatos istenség is képes ugyanerre.

      Mindamellett a tudósok feladata az, hogy a természetfölötti erők céltudatos beavatkozása nélkül próbálják megmagyarázni a világot. Ennek megfelelően a roppant csekély valószínűségek előbb vázolt problémájára is számos tudományos válasz érkezett. Az egyik ezek közül nagyobb számú "próbálkozással" akarja növelni az esélyeket. Ez áll a pánspermia-elméletek hátterében is. Ha a földi élet nem feltétlenül a Földön alakult ki, máris bolygók billiói jöhetnek számításba, ahol a természet megpróbálkozhatott a molekulák keverésével. Feltéve, hogy elegendő számú bolygó és elég hosszú idő áll rendelkezésre, valahol végül még a legvalószínűtlenebb molekuláris folyamatok is végbe fognak menni.

      Ez az érvelés azonban kozmológiai okokból félrevezető. Tagadhatatlanul igaz, hogy egy végtelen és egyöntetű Világegyetemben minden, ami megtörténhet, meg is fog történni, méghozzá végtelenül sokszor. Ha egy eseménysorozatnak véges nagyságú a valószínűsége, és végtelen sok helyszín kínálkozik a próbálkozásra, bármilyen kicsiny legyen is ez a valószínűség, a próbálkozások közül szükségszerűen végtelen sok sikerre számíthatunk. Ez puszta matematikai tény, mégis meghökkentő következményei vannak. A modern kozmológia egyik alaptétele szerint a Világegyetem általunk belátható része a Világegyetem egészének minden jellemző tulajdonságával rendelkezik. Ez nem más, mint a kopernikuszi elv egyik alkalmazása. Márpedig ha ez az elv helyes, és ha a Világegyetem térben végtelen, akkor végtelen sok csillag és végtelen sok, a Földhöz hasonló bolygó létezik benne, végtelen számú szerves molekulával. Eszerint tehát 1 valószínűséggel, azaz bizonyosan születnek további DNS-molekulák. Továbbá, minthogy a DNS-molekulán belül az azt felépítő bázisok véges számú kombinációja fordulhat csak elő, egészen bizonyos, hogy valahol a Világegyetemben létezik még egy olyan teremtmény, "akinek" a DNS-e pontosan megegyezik az enyémmel. Ez a lény az én tökéletes másolatom. Sőt, mivel mindez végtelen sok helyen fordulhat elő, nem is csak egy, hanem végtelen sok Paul Davies-másolatnak kell léteznie. Arra a következtetésre jutottunk tehát, hogy valahol a végtelen Világegyetemben a Föld minden egyes lakójának végtelen számú másolata él. A valószínűségelmélet könyörtelen logikája szerint továbbhaladva kiderül, hogy végtelen sok olyan bolygónak kell léteznie, amelynek lakói pontosan megegyeznek a Föld népességével. (Még ennél is több eltérő népességű bolygónak kell léteznie.) Ezt az érvelést a 2. függelékben fogom részletesebben kifejteni.

      Bármilyen meghökkentően hangzik, le kell vonnunk a következtetést, hogy egy végtelen Világegyetemben, amelyre érvényes a kopernikuszi elv, mindenütt léteznie kell az életnek, méghozzá végtelen bőségben. Fontos azonban tudatosítani magunkban, hogy az ilyen élet szinte elképzelhetetlenül szórványosan népesíti be a teret, feltéve, hogy valóban véletlen folyamat eredményeképpen született. Erről a szórványosságról a következő okoskodással alkothatunk magunknak fogalmat. Induljunk ki a fent említett valószínűségekből és tételezzük fel, hogy mondjuk minden egyes galaxisban egymilliárd, a Földhöz hasonló bolygó létezik. Legyen a molekulák kombinációs próbálkozásainak sebessége mondjuk egymillió próbálkozás másodpercenként valamely folyadék minden egyes köbcentiméterében. Ha a "molekuláris leves" teljes térfogata minden bolygón olyan nagy, mint a Föld óceánjainak vízmennyisége (ami erős túlbecslése a valóságos helyzetnek), akkor a DNS-molekulák keletkezésének gyakorisága galaxisonként és másodpercenként 10-39.960. Feltéve, hogy a Világegyetem tízmilliárd éves története során mindvégig hasonló ütemben zajlottak a próbálkozások, számításaink szerint mintegy 1039.943 galaxist kellene végigvizsgálnunk, hogy jó esélyünk legyen egyetlen DNS-molekula megtalálására. A Világegyetem belátható része azonban csak mintegy 1010 galaxist tartalmaz, ezért egy ennél 1039.933-szor nagyóbb, azaz mintegy 1013.321 fényév kiterjedésű térrészt kellene átvizsgálnunk.

      Ez az a pont, amikor különbséget kell tennünk a Világegyetem és annak a Földről (a legnagyobb teljesítőképességű távcsövekkel) belátható része között. Erre a különbségtételre azért van szükség, mert létezik egy alapvető korlát, amekkora távolságon belül az objektumok egyáltalán megfigyelhetők a Világegyetemben. Ennek az az oka, hogy a legtöbb elfogadott kozmológiai modellben szerepel az úgynevezett eseményhorizont fogalma. A eseményhorizont a fény véges sebessége következtében jön létre. Ha a távoli világűrbe pillantunk, az égitesteket nem olyanoknak látjuk, mint amilyenek azok valójában, hanem olyanoknak, amilyenek akkor voltak, amikor a most hozzánk érkező fény elindult róluk. Az optikai távcsövekkel megfigyelhető legtávolabbi galaxisok sok milliárd fényévre vannak tőlünk, ami azt jelenti, hogy a fénynek a Világegyetem korát jobbára felemésztő időtartamra van szüksége ahhoz, hogy ezekről a roppant távoli galaxisokról hozzánk eljusson. Rádiótávcsövekkel és mikrohullámú detektorokkal olyan sugárzást is fel tudunk fogni, amely mintegy 300.000 évvel az ősrobbanás után indult útjára. Abban az időben a galaxisok még nem alakultak ki. Adott tehát egy felső korlát, amelynél ma még elvben sem láthatunk több galaxist. Még amennyiben a Világegyetem térben végtelen és végtelen számú galaxist tartalmaz is, mi ezeknek csak egy véges részhalmazát vagyunk képesek megfigyelni. Ezért, ha az élet végtelenül kis valószínűséggel bekövetkező véletlen esemény, akkor csaknem teljesen bizonyos, hogy jelenlegi eseményhorizontunkon belül sehol másutt nincs élet rajtunk kívül, akkor sem, ha a kopernikuszi elv értelmében a Világegyetem egészében végtelenül sok lakott bolygó létezik. Ahogy múlik az idő, egyre több galaxis kerül eseményhorizontunkon belül, az előbbiekben végzett számításaink alapján azonban nyugodtan kijelenthetjük, hogy rendkívül hosszú időnek kell eltelnie, mire egy DNS-molekulát tartalmazó galaxis a Világegyetem általunk megfigyelhető részében felbukkan (azaz eseményhorizontunkon belül kerül).

      Látjuk tehát, hogy ha az élet véletlen kialakulásának esélye olyan mérhetetlenül csekély, amint azt kiszámítottuk, akkor még az sem hoz számottevő nyereséget, ha az élet véletlenszerű létrehozására irányuló próbálkozások helyszínét a Földről kiterjesztjük a belátható Világegyetem valamennyi földszerű bolygójára, majd a pánspermia-elméletre hagyatkozva bízunk a valahol kialakult élet elterjedésében. Minthogy semmilyen objektum nem mozoghat a fénynél gyorsabban, ezért egyetlen mikroba sem érhette el a Földet jelenlegi eseményhorizontunkon túlról. Ennélfogva a földi élet szempontjából szóba jövő próbálkozások csak arra a talán 1010 galaxisra szorítkoznak, amelyek a Világegyetem általunk megfigyelhető tartományában helyezkednek el. Ezek a galaxisok összesen mondjuk 1019, a Földhöz hasonló bolygót tartalmazhatnak. Figyelembe véve azonban a korábban kiszámított, 1040.000 az 1-hez esélyt, csupán elhanyagolható mértékben javít a helyzetünkön, ha ezt a számot 1019-nel megszorozzuk.

      Milyen következtetéseket vonhatunk le ezekből a statisztikai megfontolásokból? A válasz azt hiszem, egyértelmű. Egy DNS-t tartalmazó, vagy akár csak a földi biokémiára hozzávetőlegesen emlékeztető tulajdonságokkal rendelkező, Földön kívüli mikroba felfedezése komoly érvet jelentene a pánspermia elképzelés valamely változata mellett. Különösen így lenne, ha a mikrobát mondjuk a Marson vagy egy meteoritban találnánk. Másrészt viszont, ha merőben újszerű biokémiai alapokon nyugvó, egyértelműen Földön kívüli mikrobát fedeznének fel, akkor ez súlyos érv gyanánt szolgálna azon nézet ellenében, amely szerint az élet eredete nem több a természet játékánál, vagyis rendkívül valószínűtlen, véletlen esemény. Ahhoz azonban, hogy ezt az ellenérvet teljesen egyértelműnek tekinthessük, bizonyosaknak kellene lennünk abban, hogy a fejlődési folyamatok belső sajátságai nem adhatnak magyarázatot a tapasztalt biokémiai eltérésekre.

      Végül, ha sikerülne találnunk egy Földön kívüli DNS-molekulát, amelyről bebizonyosodna, hogy a földi fejlődési vonaltól független eredetű, akkor ez súlyos csapást mérne a darwini evolúciós elméletre és arra a (jelenleg egyeduralkodó) tudományos meggyőződésre, amely bármiféle célszerűséget határozottan elutasít a természetben.


Nagy valószínűségű természetes folyamatok

      Carl Sagan a következőket írta: "A rendelkezésünkre álló bizonyítékok határozottan amellett szólnak, hogy az élet kialakulásához az adott kezdeti feltételek mellett úgy egymilliárd évig tartó evolúcióra van szükség. Úgy tűnik, hogy a Világegyetem kémiai felépítése önmagában hordozza annak szükségszerűségét, hogy az élet kifejlődik az arra alkalmas bolygókon." Ez a SETI-vel foglalkozó kutatók által legszélesebb körben elfogadott vélemény. Ez a feltevés azt jelenti, hogy ha adottak a megfelelő kémiai feltételek, vagyis például az "ősleves" kémiai összetétele megfelelő, rendelkezésre áll egy megfelelő energiaforrás, és a hőmérséklet megfelelő határok között állandó, akkor az élő szervezetek bizonyos, geológiailag ésszerű időtartam alatt (ami itt évmilliókat vagy évmilliárdokat jelent) feltétlenül kifejlődnek. Gyakran említik azt a tényt, hogy a Földön már nem kevesebb, mint 3,6 milliárd éves mikrobák ősmaradványait is megtalálták. A Föld kora 4,5 milliárd évre tehető, de az első néhány tíz-, vagy akár néhány százmillió évben bolygónk felszínén a körülmények egészen bizonyosan túlságosan ellenségesek voltak az élet megtelepedéséhez. Súlyos veszélyt jelentett a meteorok folyamatos bombázása, a pusztító erejű vulkánkitörések, a Föld belsejéből kigőzölgő sűrű és mérgező gázok, a Nap instabilitása (a Nap nagyjából a Földdel egy időben keletkezett, ezért az időtájt valószínűleg gyerekbetegségeivel bajlódott), a roppant forróság, a folyékony víz hiánya és a Nap halálos sugarai. Mindezek alapján úgy tűnik tehát, hogy az élet szinte az első adandó alkalommal megjelent a Földön. Ha az élet a Földön alakult ki, akkor mindezek a tények azt sugallják, hogy a folyamat meglehetősen gyors volt. Természetesen ha a pánspermia-elmélet helytálló, és a Világegyetem telis-tele van otthont kereső mikrobákkal, akkor nem meglepő, hogy hamar rátaláltak az újszülött Földre, és meghódították azt. Óvatosaknak kell lennünk azonban, amikor egyetlen példa alapján statisztikus érvényű következtetéseket akarunk levonni. Pontosan ez az, ami miatt a Földön kívüli élet akár csak egyetlen példájának felfedezése óriási elméleti jelentőségű volna a (3) pontban megjelölt világnézeti alapállás számára.

      Eme szemlélet hívei érvelésük alátámasztására az önszerveződés jelenségét hívják segítségül. Az elmúlt években tisztázódott, miszerint sok fizikai és kémiai rendszer képes arra, hogy bizonyos feltételek megléte esetén önmagától nagyobb szervezettségű állapotba ugorjon át. (A jelenséget az 5. fejezetben szándékozom részletesen tárgyalni.) Az önszerveződés jellegzetes példáját figyelhetjük meg a nemlineáris, nyílt rendszerekben, amelyeket környezetük a termodinamikai egyensúlytól távoli állapotba hoz. Eszerint a fizika és a kémia törvényei maguk is olyanok, hogy általuk az anyag utat talál az egyre bonyolultabb állapotok felé, ami megnöveli a bonyolult biokémiai molekulák felépülésének esélyét. Manfred Eigen vegyész tanulmányozta azokat a módozatokat, amelyek, révén a kémiai folyamatok önszerveződő, egymással összefonódó ciklusai, vagyis az általa hiperciklusoknak nevezett folyamatok sokkal nagyobb fokú komplexitást képesek létrehozni, mint a molekulák egyszerű, véletlen összerendeződései. Eigen munkáinak eredményét a maga útját járó biofizikus, Stuart Kauffmann írta le és fejlesztette tovább. Közelmúltban kiadott könyve, a The Origins of Order (A rend eredete) a hagyományos neodarwinisták ellen intéz támadást.

      Az önszerveződés effajta gyakorisága a természetben mindenképpen azt látszik alátámasztani, hogy az élet spontán kialakulásának összehasonlíthatatlanul nagyobb a valószínűsége, mint ahogyan az a molekulák véletlenszerű összerendeződése alapján várható statisztikai becslésekből kiderül. Nyilvánvaló, hogy az előző alfejezetben említett valószínűségek erősen túlzottak. Ma még lehetetlen megmondanunk, hogy az önszerveződés folyamata képes-e ezeket a valószínűségeket valamilyen 1-hez közeli értékre emelni, mindenesetre sok tudós, többek közt Sagan is úgy véli, hogy igen. Az 5. fejezetben részletesen kifejtendő okok miatt magam is ezen az állásponton vagyok.

A lámpa- és lézerfény hullámhegyei

A közönséges lámpa fényét számtalan, egymáshoz képest rendezetlen elhelyezkedésű hullámtöredék alkotja. Ezzel szemben a lézerfény koherens, azaz a hullámok pontosan azonos ütemben haladnak, a hullámhegyek és a hullámvölgyek minden egyes hullámvonulatban ugyanott vannak. A lézer egyszerű példa egy élettelen fizikai rendszerben végbemenő önszerveződésre.


      A Földön kívüli mikroorganizmusok felfedezésének a (3) pontban megjelölt lehetőségét elemezve hasznos lehet megkülönböztetnünk a felfogás gyenge és erős változatát. A gyenge változatban a fizika és a kémia törvényei olyanok, hogy megfelelő feltételek mellett az anyag fejlődése természetesen és szinte automatikusan halad a mind magasabb rendű szervezettségi szintek felé. Ha ez a szervezett bonyolultság átlép egy bizonyos küszöböt, ettől kezdve a rendszert élőnek nevezhetjük. A folyamat pontos részletei nem fontosak, csupán általános menete, amely az egyszerűtől a bonyolult felé vezet. Számos fejlődési út létezhet, melyek mentén a kémiai (és talán nem kémiai) folyamatok önszerveződése eljuthat az élet felbukkanásáig, ezért nem várhatjuk, hogy a Földön kívüli élet kémiai alapjai hasonlítsanak a földi életére. Ez esetben viszont joggal feltételezhetjük, hogy az élet a környezeti feltételek tág határai között szökkenhet szárba. Nincs szükség például a folyékony víz vagy akár a szén jelenlétére. Felettébb egzotikus életformákra is számíthatunk, például a Jupiter sűrű légkörében lebegő vagy a Titán nitrogénóceánjaiban úszkáló teremtményekre, melyek létezését néhány tudós már felvetette.

      Az elmélet erősebb változata sokkal határozottabban jelöli ki a fejlődés irányát, eszerint az "őslevesből" csak bizonyos nukleinsavak és fehérjék alakulnak ki. Ebben az esetben az élet biokémiai alapjainak a Világegyetem bármely részében meglehetősen hasonlóaknak kell lenniük, s ezért az élet születéséhez többé-kevésbé azonos fizikai és kémiai feltételekre van szükség (jelentős mennyiségű szénre és vízre, 0°C és 100°C közötti hőmérsékletre stb.). Ha a (3) felfogás erős változata bizonyul helyesnek, akkor ebből az következik, hogy a Földön kívüli mikrobáknak nagyon hasonlítaniuk kell a földiekre. Sajnos ebben az esetben az elmélet végkövetkeztetése megkülönböztethetetlenné válik a pánspermia-hipotézisétől. Nehéz lenne például bebizonyítani, hogy egy Marson talált (és a földiekre hasonlító biokémiai felépítésű) mikroba nem a Földről egy kisbolygó vagy üstökös becsapódása következtében valamikor a Marsra vetődött földi baktérium távoli leszármazottja.