Gdyby zapytać przypadkowego przechodnia na ulicy, jak powstało życie na Ziemi, reakcją zapewne byłoby wzruszenie ramion i wyraz zdziwienia na twarzy. „A bo ja wiem, jakoś powstało, a czy to ważne, skoro już jest?”. Może i niezbyt ważne w konfrontacji z nawałem codziennych problemów, ale jeśli się głębiej zastanowić, jest to pytanie naprawdę skłaniające do refleksji, jedno z tych, którym warto poświęcić uwagę. Szczególnie gdy ma się pod ręką objaśnienie w postaci wyjątkowo klarownie przedstawionej i z werwą napisanej opowieści, pełnej niespodzianek i zwrotów akcji. Jej autorzy to ojciec i syn, obaj noszą to samo imię. January Weiner senior to znany polski ekolog i biolog ewolucyjny, profesor Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie. January Weiner junior zajmuje się bioinformatyką, używa narzędzi informatycznych do analizy oraz interpretacji danych biologicznych i medycznych. Zawodowo związany z ośrodkami badawczymi w Niemczech, jest także krytycznym komentatorem i popularyzatorem nauki o szerokich zainteresowaniach obejmujących w szczególności ewolucję. Prowadzi ciekawy i dowcipny blog popularnonaukowy „Biokompost”.  

Książkę otwiera kluczowe dla całej opowieści pytanie, „co to jest życie”, ponieważ – co wydaje się oczywiste – dobrze jest wiedzieć, czym jest to, czego powstanie próbuje się wyjaśnić. Już tu natykamy się na niespodziankę. Okazuje się, że uczeni do dziś nie wypracowali w tej sprawie zgodnego stanowiska. Na początku opowieści znajdziemy próbki rozmaitych definicji: od sformułowania (funkcjonującego obecnie jako żart), że „życie to forma istnienia białka”, autorstwa Fryderyka Engelsa, po poważnie brzmiące, choć niełatwe do pojęcia, jak „życie to sieć podrzędnych ujemnych sprzężeń zwrotnych podporządkowanych wyższemu dodatniemu sprzężeniu zwrotnemu”. Co ciekawe, nawet we wczesnych próbach interpretacji tego zjawiska można odszukać ślady pierwotnej i podstawowej trudności, która występuje również dzisiaj: kłopot z ustaleniem, gdzie właściwie kończy się to, co życiem jeszcze nie jest, a zaczyna to, co już nim jest. Niezależnie od tego, wielkim umysłom z poprzednich epok (dobitnym przykładem był Darwin) nieobca była myśl, że życie powstało w wyniku naturalnych procesów zachodzących w przyrodzie, a nie jako rezultat jednorazowego aktu stworzenia.  

Dalej poznajemy szersze tło opowieści o życiu, czyli historię naszej planety. To ponad cztery i pół miliarda lat, jest więc o czym mówić. W ogólny scenariusz wydarzeń, jakie miały miejsce w tym bezmiarze czasu, autorzy umiejętnie wplatają techniczne informacje dotyczące odkryć i metod datowania, które pozwoliły dość wiarygodnie oszacować czas pojawienia się pierwszych form życia. Następnie objaśniają jedną z podstawowych koncepcji teorii ewolucji – „Drzewo Życia”, tę stworzoną przez Darwina, wyjątkowo nośną metaforę odnoszącą się do relacji pomiędzy organizmami, zarówno aktualnie żyjącymi, jak i wymarłymi. Zawiera ona główne przesłanie jego teorii: wszystkie te organizmy są spokrewnione genetycznie, co oznacza, że podobnie jak listki, gałązki i konary drzewa wyrastające z jednego pnia, mają gdzieś w odległej przeszłości wspólnego przodka. Czy istnieje sposób, by ustalić, jaka i kiedy istniejąca forma życia była ostatnim wspólnym przodkiem wszystkich organizmów żyjących obecnie na Ziemi – słynnym LUCA (od angielskiego „Last Universal Common Ancestor”)? Zauważmy, że LUCA prawdopodobnie nie był (nie była?) pierwszą formą życia, lecz raczej ostatnią, która przetrwała i dała początek wszystkim późniejszym, a więc żyjącym także współcześnie. Autorzy przystępnie objaśniają złożone metody stosowane do jego poszukiwania, wskazując przy okazji na zasadniczą trudność, jaka pojawiła się wraz z odkryciem (kolejna niespodzianka), że u przedstawicieli jednej z wielkich domen życia – bakterii – materiał genetyczny jest przekazywany nie tylko od przodka do potomka (pionowo), ale również pomiędzy organizmami tego samego pokolenia (poziomo).  

W głównej części książki autorzy opisują i krytycznie analizują najważniejsze hipotezy dotyczące powstania życia, czyli biogenezy. Najstarsza, zaproponowana jeszcze w latach dwudziestych ubiegłego wieku niezależnie przez rosyjskiego biochemika Aleksandra Oparina i brytyjskiego genetyka Johna B.S. Haldane’a, zakładała, że niezbędne do biogenezy związki organiczne (według przyjętej definicji to związki chemiczne zawierające węgiel, z wyłączeniem najprostszych, jak tlenek i dwutlenek węgla czy cyjanowodór) powstały z udziałem energii promieniowania słonecznego ze związków nieorganicznych obecnych w pierwotnej ubogiej w tlen ziemskiej atmosferze. Hipoteza Oparina-Haldane’a zyskała solidne wsparcie, gdy w początkach lat pięćdziesiątych XX wieku amerykańscy chemicy, Harold C. Urey i Stanley Miller, udowodnili za pomocą doświadczenia w laboratorium, że w zamkniętym naczyniu zawierającym cztery proste gazy tworzące pierwotną atmosferę Ziemi (parę wodną, metan, amoniak i wodór) pod wpływem wyładowań elektrycznych tworzą się związki organiczne, w tym aminokwasy – cegiełki, z których zbudowane są białka. Idea, że podstawowe składniki niezbędne, aby pojawiło się życie, powstały w wyniku dobrze znanych zwykłych reakcji chemicznych, wzbogaciła się o trwały fundament. Czy to, że owe składniki zaistniały w różnych miejscach na Ziemi (najprawdopodobniej w postaci niezbyt stężonych wodnych roztworów), wystarczyło do powstania form, które z pewnością uznalibyśmy za żywe? Autorzy przytaczają wiele argumentów skłaniających do wątpliwości, jednym z nich są wyniki badań geochemików świadczące, że skład pierwotnej atmosfery mógł być inny niż zakładali Urey i Miller. Opisują następnie alternatywne scenariusze oparte na nowszych odkryciach, w tym dwa szczególnie interesujące, które za kluczowe dla powstania życia uznają niezwykłe środowiska istniejące wokół aktywnych podmorskich wulkanów. To wszystko nie rozstrzyga jednak innych poważnych dylematów, co wychodzi na jaw w kolejnych rozdziałach książki.  

Jako pierwszy pojawia się problem tlenu. Ze względu na toksyczność dla organizmów, u których się nie wykształciły odpowiednie mechanizmy ochronne, nagromadzanie się tego gazu w pierwotnie beztlenowej atmosferze Ziemi oznaczało zasadniczą i negatywną zmianę warunków gry ewolucyjnej. Jednocześnie jego obecność pozwalała na wielokrotne zwiększenie produkcji energii wykorzystywanej przez komórki. Autorzy szczegółowo analizują konsekwencje tego paradoksalnego efektu dla dalszej ewolucji życia. To wszakże nie koniec problemów, jakie mają badacze początków życia, trzeba bowiem jakoś rozwikłać odwieczną zagadkę: co było pierwsze, jajko czy kura. Wszystkie współczesne organizmy funkcjonują dzięki istnieniu komórek wyposażonych w materiał genetyczny (DNA), w którym zakodowane są instrukcje niezbędne do wytworzenia białek. Białka stanowią zarówno budulec niezbędny do tworzenia struktur komórkowych, jak i narzędzia umożliwiające przemiany metaboliczne, w tym syntezę DNA. Co więc powstało najpierw – białka służące do syntezy DNA czy DNA, w którym są zapisane? Przełomowe odkrycia i śmiałe koncepcje (być może doprowadzą kiedyś do rozwiązania tej zagadki) zostały przez Weinerów barwnie opisane. Następnie dokonują oni z perspektywy pytania o biogenezę doskonałego i inspirującego przeglądu biologii wirusów, tworów silnie z życiem związanych (co dobitnie wykazała niedawna pandemia SARS-CoV-2), a jednocześnie do organizmów niezaliczanych. Dalej autorzy rozważają, czy we Wszechświecie życie istnieje gdzieś jeszcze poza Ziemią, a jeśli tak, jak może wyglądać i jakie są szanse na jego odkrycie. Końcowy rozdział w dużej części poświęcają domniemanej roli RNA w powstaniu życia (dokładniej, wczesnych protokomórek), drugiego obok DNA kwasu nukleinowego, pełniącego kluczową rolę w organizmach. To ważne zagadnienie zostało przedstawione ciekawie, lecz w sposób dość skomplikowany, co wymaga od czytelnika skupienia uwagi. Kluczowe znacznie ma interpretacja wyników opisywanych doświadczeń. Znajdziemy tu również opis prób tworzenia życia w probówce, do których autorzy odnoszą się dość krytycznie, z czym się w pełni zgadzam. Epilog potwierdza ogólne wrażenie płynące z lektury książki: być może nigdy nie dowiemy się, jak dokładnie powstało życie, ale – dzięki postępowi w naukach przyrodniczych – w przyszłości będziemy o tym wiedzieli znacznie więcej niż dzisiaj.  

Z przekonaniem polecam tę znakomitą książkę wszystkim, których nachodzi czasami refleksja nad tym, skąd się tu wzięliśmy.