TANULMÁNYOK

Evva Ferenc

 Az élet keletkezése mint filozófiai kérdés

Bevezetés

Lehet-e természettudományos kérdéseket filozófiai alapok nélkül művelni? Karl Popper, az USA-ban nemrég elhunyt osztrák filozófus szerint egy kérdés akkor minősíthető tisztán természettudományosnak, ha cáfolható (falzifikálható), vagyis a jelenben legalább elvileg létezik módszer az állítás helyes vagy téves voltának ellenőrzésére. Természettudo-mányok esetén elsősorban kísérleti ellenőrizhetőségről van szó. A kísérleti eredményeket tudni kell logikusan magyarázni. A kísérleteknek megismételhetőnek kell lenniük, hogy azokat bárki, bármikor és bárhol megfelelő feltételek mellett megismételhesse és így ellenőrizhesse. Statisztikus jellegű természeti törvények igazolásánál ezen felül megfelelően sokszor kell a kísérleteket elvégezni, hogy a statisztikus törvényszerűség megállapítható legyen. Az élet abiogén keletkezése csak a Föld bolygón ismeretes, és csak egyszeri esemény volt. Természettudományos elképzelések alapján azt lehet kutatni, hogy az élet hogyan keletkezhetett. Minthogy azonban a kezdeti viszonyok kellően pontos ismeretére elvileg sincs mód, az erre vonatkozó állítások (kémiai evolúció) nem falzifikálhatók. Az élet keletkezése tehát nem kizárólag természettudományos, hanem filozófiai probléma is.
A szerves élet földi keletkezésére vonatkozó álláspontokat végső soron két biológiai irányzat alapján fogalmazhatjuk meg. Ezek a redukcionizmus és a holizmus. (Ez utóbbit általánosítva organizmikus biológiának is nevezik.) A redukcionizmus ontológiai szempontból nem tesz különbséget az élő és az élettelen anyag között. Az átmenet az élettelenből az élőbe viszonylag egyszerű, apró lépésekben történő folyamat (folytonossági elv). A holizmus (holosz görög szó; magyarul egészet, teljeset jelent) szerint az élet keletkezése nem magyarázható pusztán fizikai és kémiai fogalmakkal. Egy biológiai rendszer és működésmódja több, mint az elemeinek összessége. Mindkét irányzatnak több változata van, melyeket „erős” vagy „gyenge” jelzőkkel lehet jellemezni.

1. A genetikai információ eredete és a redukcionizmus

A kémiai evolúció számos megoldatlan problémája közt a genetikai információ eredete a legsúlyosabb. A genetikai kód (GK) kialakulására több kémiai hipotézis ismeretes.1 A GK azonban nem maga az információ, hanem egy jelrendszer, mellyel a genetikai információ tárolódik. Hasonló a hírközlésben alkalmazott Shannon-féle jelrendszerhez vagy a csupán két jelféleséget alkalmazó morseábécéhez. Éppúgy, mint a GK, ezek sem azonosak magával az üzenettel, de eltérően az előbbitől mindkettőnek ismerjük az eredetét és létrejöttét. Hogy próbálnak választ adni az eredetre a különböző biológiai irányzatok?
Az erős redukcionizmus szerint a genetikai információ keletkezése a fejlődő anyagi rendszeren belül (szakszóval endogén módon) lejátszódó evolúciós folyamat. Ennek részleteire különböző, elméleti elképzelésekkel keresik a megoldást, melyek részint a játékelméleten (Eigen), részint az „önmásolódó” automaták elméletén (Neumann János, Turing A.), a káoszelméleten (Conway, Stonier) és a mesterséges intelligenciakutatás eredményein alapulnak.
A redukcionista elképzelések megegyeznek abban, hogy a kémiai káoszból történő kibontakozás, legalábbis kezdetben, véletlenszerű folyamatokkal történt. Jacques Monod (megosztott orvosi Nobel-díj, 1965.) nézetei a legszélsőségesebbek ebben a tekintetben. Monod felújítja az ókori görög filozófus, Démokritosz tételeit: „Minden, ami a Világegyetemben létezik a véletlen és a szükségszerűség gyümölcse!”2. Mindazonáltal Monos-t egy évszázaddal megelőzi a neves angol biológus T. H. Huxley. ő a British Association for the Advancement of Science tudományos társaság 1861-ben egyik Oxfordban megtartott ülésén Wilberforce, anglikán püspökkel folytatott vitájában a „véletlen teremtő erejének” bizonyításáért szállt síkra.3 Huxley állítása a következő volt: „Tételezzük fel, hogy az állati értelemnek olyan magas fokára sikerül majmokat kitenyészteni, hogy képesek írógép mechanikus kezelésére. Az általuk legépelt betűk sorrendje és a jelsorozatok hossza kezdetben teljesen véletlenszerű és értelmetlen, vagyis a szemantikai információ kezdetben zérus. Huxley szerint, ha a majmoknak korlátlan idő és írógéppapír állna rendelkezésre, akkor előbb utóbb, bár továbbra is véletlenszerűen, értelmes szavak is megjelennének az értelmetlen jelsorozatok között, sőt az elképzelést ad abszurdum fokozva, mondatok, versstrófák, végül „Dávid király zsoltárai” is megjelenhetnének. Egy ilyen folyamat lényegében önszerveződés, melynek azonban, legalábbis kezdetben, nincs oka. Vizsgáljuk meg, hogy ehhez a képzeletbeli folyamathoz milyen feltételek teljesülése lenne szükséges.
Egyszerűsítés kedvéért mindjárt kezdetben tekintsünk el három feltételtől: 1. Nincs tisztázva, hogy az értelmes szövegnek milyen nyelven kell megjelennie. 2. Az emberi nyelvek hierarchiájában a jelsorozatok, ha nem vesszük figyelembe az összetett szavakat, általában 1-8 betűből állnak. Összehasonlításul vegyük figyelembe, hogy a biopolimerek egyedeinek száma néhányszor tíztől milliós nagyságrendig terjed. 3. sem a rendelkezésre álló idő, sem az anyagmennyiség nem korlátlan.4 
Ahhoz, hogy a betűkből versek legyenek, a következők szükségesek: 1. A megjelent információt ki kell válogatni az értelmetlen jelek halmazából. 2. A keletkezett információnak nem szabad eltűnnie, tehát valamilyen módon raktározódnia kell. 3. Ha a kísérlet fázisterének az írógép papírját tekintjük, és annak mennyisége korlátozott, akkor az értelmetlen jeleknek valamilyen módon ki kell radírozódnia. 4. Az információnak fejlődni kell. Ez a következőket jelenti: A szavakat megfelelő sorrendbe kell állítani, hogy a szavakban megnyilvánuló információból értelmes mondatok alakulhassanak. Ez csak úgy lehetséges, ha a szavak értelmük szerint kapcsolatba hozhatók.

2. Önmásoló automaták és a Turing-gép

A biológiai információ prebiotikus keletkezése több tekintetben hasonló kérdéseket vet fel, melyekkel a mesterséges intelligencia kutatói foglalkoznak. A kutatók közül ki kell emelnünk Neumann Jánost és Alan Turingot.
Neumann János nem biológiai kérdések, hanem kifejezetten absztrakt, logikai problémák foglalkoztatták, melyek az ún. „önmásoló” automatákra vonatkoztak.5 Egy gyári automata gép (pl. csavarkészítő) előállításához nála bonyolultabb szerszámgépek kellenek. Az élet keletkezésénél és fejlődésénél azonban az irányzat éppen ennek az ellenkezője, vagyis az egyszerűből keletkezik a bonyolult.
Neumann az önreprodukálás kérdésére összpontosított, és azt vizsgálta, hogy milyen elvi lehetőségek szükségesek egy önmagát másolni, sőt fejleszteni képes gép megszerkesztéséhez. Ezek a következők: 1. Tervrajz, mely egy Turing- géphez hasonló szerkezet adatszalagján van.6 2. Egy gyár, ahol az építést elvégzik. 3. Ellenőr annak figyelésére, hogy az építés a tervnek megfelelően folyik. 4. Másológép, amely a tervrajzról úgy készít utódot, hogy az utód a saját utódját is létre tudja hozni.
Ilyen, és ehhez hasonló statisztikai folyamatok a játékelmélet alapján modellezhetők.7 Neumann János és S. Ulam 1948-ban, gondolatkísérlet formájában egy olyan programot adtak meg, mellyel kimutatható volt, hogy elképzelhetőek olyan absztrakt rendszerek, melyek önreprodukcióra, illetve önszerveződésre képesek. Ezeket „sejtautomatáknak” nevezték el. Fontos már elöjáróban megjegyezni, hogy az elnevezés félrevezető. A sejtautomaták absztrakt, matematikai, illetve geometriai fogalmak, melyekhez hasonlók a játékelméletben ismeretesek.
Az élet keletkezése és a sejtautomatákkal elvégezhető egyes játékok között bizonyos analógia mutatható ki. A J. H. Conway, angol matematikus által kitalált „élet”-játék (life puzzle) segítségével ugyanis az élő szervezetek populációjának felépülése, széthullása és sokféle egyéb változása utánozható. A játék lefolytatásához egy megfelelő számú elemből álló, sakktáblaszerű játéktér, dobókocka és játékszabályok szükségesek. A játéktér lehet háromdimenziós is. Ennyiben nevezhetjük a játékteret „sejteknek”.8 
A Conwayjáték legegyszerűbb formája esetén az összes lehetséges játékszabály száma 64. Neumann János kimutatta, hogy egy nagyjából 200-ezer „sejtből” álló játéktérrel, melyben minden sejtnek 29-féle különböző állapota lehetséges, elvileg bármilyen számítási eljárás elvégezhető. Nagyobb számú négyzetháló (vagy sejt) esetén azonban a számítások olyan bonyolulttá válnak, hogy még számítógépekkel is csak egyszerűsítő feltevésekkel lehet őket elemezni.9
A sejtautomaták bizonyos analógiát mutatnak a kémiai evolúciós folyamatokkal. A kiindulásnál a viszonyok véletlenszerűek. Megfelelő számú lépés elvégzése után a keletkező alakzatok sorsa a játéktáblán háromféle: 1. Egyesek növekednek. 2. Mások elbomlanak. 3. Egyes alakzatok közben oszcillálnak. Ez annyit jelent, hogy a további lépéseknél, alakjuk megváltoztatása nélkül ide-oda változtatják helyzetüket a négyzethálón.10
Fenti analógia hamar magára vonta a biológusok figyelmét. Neumann absztrakt automatájának négy elemét Dyson a következőképpen azonosítja: 1. a tervrajz az RNS és a DNS. 2. A gyárat a riboszómák képviselik. 3. Az ellenőrzést a represszor, illetve a depresszor molekulák képviselik. 4. a másológép analógiái az RNS-, illetve a DNS-polimeráz enzimek.11 
A játékelmélet bevonása a biológiába a fentiekkel szemben, hátulütőkkel is rendelkezik. A játékelméletben megnyilvánuló matematikai valószínűség nem azonosítható minden további nélkül a biológiában megnyilvánuló termodinamikai valószínűséggel. Utóbbinál lényegbevágó, hogy – ha absztrakt módon is –, de energetikai folyamatokra vonatkozik. A játékelméletben erről nincs szó. A kettő közötti különbséget jól érzékelteti Berry gondolatkísérlete: Ha egy csomag kártyát egy kaloriméterben elégetünk, a keletkezett hőmennyiség – függetlenül attól, hogy a lapok teljesen véletlenszerűen vannak összekeverve vagy össze vannak rendezve színek és értékeik szerint –, ugyanaz.12
Egy további ellenvetés az, hogy a játékelméletben előforduló építőelemek (színes körök, dobókockák, játékszabályok stb.) információtartalma és információigénye nagyságrendekkel alacsonyabb, mint akár a legegyszerűbb biológiai elemeké, (pl. aminosavak, nukleotidok stb.). Végül igen fontos leszögezni, hogy az ezekkel kapcsolatos információ nem endogén, hanem a játékelméletet kitaláló egyénektől ered algoritmusos információ formájában.

3. A molekulárdarwinizmus

Eigen M. (kémiai Nobel-díj, 1971.) és munkatársai (P. Schuster, B. O. Küppers stb.) szerint a genetikai információ keletkezése egy önként lejátszódó folyamat, melyben az élettelen anyag öntevékenyen élő anyaggá szerveződik, miközben környezeti feltételeiből „tanul”, és ezenközben növekvő bonyolultságot, majd szervezettséget ér el.13 Ez, az általunk szelektív, önszerveződésnek nevezett folyamat a neodarwinizmus elveinek az élettelen világra történő kiterjesztése, egyszóval a molekulárdarwinizmus.
A biológiai darwinizmus szerint az élő- (állat- és növény-) világban az életért és a fennmaradásért folyó küzdelemben a legalkalmasabb (angolul: „fittest”) egyedek maradnak fenn. Ugyanez vonatkozik a véletlenszerű folyamatokkal kialakult mutációkra is.14 
De hogyan képzelhetők el a darwini fogalmak a molekulák szintjén? Hogyan keletkezhet biológiai, illetve genetikai információ élettelen környezetben? Hogyan tárolódhat és értékelődhet fel kémiai információ biológiai információvá pusztán kémiai reakciókkal? Eigen és munkatársai szerint a szelekció darwini értelemben a molekulák szintjén is hatékony. A genetikai információ biológiai makromolekulák önszerveződésének és evolúciójának az eredménye a „fejlődő” kémiai rendszeren belül, szakszóval endogén módon.
A kémiai evolúciót az előbbiek szerint a szelekció és mutáció szabja meg. A szelekció Eigen szerint egy olyan „szitának” tekinthető, mely az összes lépések közül csak az előnyöseket ereszti át. A fejlődést a mutációk segítik elő, noha ezek lehetnek kedvezőtlenek is. A folyamatok a sejtautomatáknál említett, játékmódokhoz hasonlíthatók, ahol többször lehet kísérletet tenni bonyolultabb alakzatok létrehozására. A sikeres próbálkozások eredményei nem vesznek el, hanem stabilizálódhatnak. Több egyed közül az jut túlsúlyba, amelyiknél a sikeres, illetve sikertelen lépések aránya a legnagyobb.
Eigen és munkatársai a „szelekció”, illetve „túlélés” nevű játékokban megadott szabályokkal kísérlik meg a folyamatokat elvileg utánozni.15 A véletlen szerintük bele van építve a játékszabályokba. Eigen a játékszabályokat a természeti törvények analógiájának tekinti. Végkövetkeztetése szerint „A természet törvényei alakítják a véletlent!”
Fenti tétel „igazolására” Küppers egy érdekes, számítógépes programot mutat be.16  A kiindulás egy 17 betűből álló és 11 féle betűjelet felhasználó sorozat, mely a következő: ELWWSJILAKLAFTYJ. A betűk sorrendjének lehetséges száma: 1026! Ebből az óriási halmazból (német nyelven) egynek van értelmes jelentése: EVOLUTIONSTHEORIE. A kiindulásnál mindössze 100 értelmetlen sorozatot vettek figyelembe. A számítógépes programot úgy szerkesztették, hogy minden betűsorozat, mely közelebb van a végcélhoz (minél több kerül a megfelelő helyére), annál gyorsabban reprodukálódik. Az átlagnál rosszabbul másolódó sorrendek viszont a további lépésekből kizáródnak. A sorozat önmásolódó, de hibák is bele vannak kalkulálva a programba. Utóbbival a mutációkat utánozzák. Az eredmény 30 lépés után a következő volt: 100 kezdeti kópiából 10 maradt, ezek közt az értelmes szó 4 példányban volt megtalálható.
Meglepő dolog, hogy a fenti program éppen az ellenkezőjét bizonyítja annak, amit tervezői bizonyítani akartak. Az értelmes szó ugyanis nem véletlenszerűen bukkant fel az értelmetlen sorozatok hatalmas tömegéből, hanem egy jól meghatározott algoritmikus információ szerint, kitűzött végcéllal. Az információ programozott, eredete tehát szerkesztőinek fantáziáján, nem pedig a véletlenen alapul. Másrészt az absztrakt rendszerre kívülről van „ráerőszakolva” az információ, tehát nem endogén, hanem exogén. Ugyanez vonatkozik a játékelmélet egyéb ötleteinek alkalmazására is.
Egy másik nehézség az információ tárolódása prebiotikus körülmények között. Ennek állandósulásához és fejlődéséhez tárolásmódra van szükség. A káoszelmélet szerint helyileg, illetve időbelileg bizonyos szakaszokban létesülhet rendeződés, de ez stabilizációs mechanizmusok nélkül nem lehet tartós. Véletlenszerű folyamatokkal nehezen képzelhető el a rendszer, melyben valós információ tárolódhat, sőt fejlődhet.17 Információ keletkezéséhez, mint az ismertetett Küppers-féle utánzás is mutatja, irányított program szükséges. Ebben azonban nem a véletlen, hanem sokkal inkább nagyfokú célszerűség (teleonomia) nyilvánul meg. Az információt a számítógép tárolja, de a programot és a végcélt a programozó határozza meg.

4. Az információ mint kozmikus jelenség

Stonier szerint az információ a kozmosz alkatrésze; a világegyetemnek az anyagon és az energián kívül a harmadik  összetevője, és ennek éppolyan elválaszthatatlan része, mint az anyag és az energia.18 A három alkotórész összefüggését egy hárompólusú fogalmi modell adja meg (1. ábra). Eszerint: 1. Egy tisztán energiából és anyagból álló „keverék” plazmát alkot.19 2. Egy anyagból és „tiszta” információból álló keverék energia nélkül az abszolút zérus fokon lévő ideális kristályt jelentené. 3. Egy információból és energiából álló, anyagnélküli keverék fotonokból állna, melyek anyagnélküli térben mozognának. A három, felvázolt absztrakt rendszer együttese képezné a kozmoszt.
Stonier elképzelései még számos nyitott kérdést tartalmaznak. Ezek közül az egyik az, hogy létezhet-e olyan „részecske”, mely csak információval rendelkezik. Az ilyen, általa „infonnak” nevezett hipotetikus részecske fizikai kísérletben nem jelenhet meg, mert sem tömege, sem energiája nincs, hatása azonban a rendezettségében nyilvánulna meg. Valamiféle kölcsönhatás nélkül azonban az ilyen részecskének nem volna sok értelme. Stonier szerint az infon egy olyan fotonnak képzelhető, melynek hullámhossza végtelen naggyá válhat, de sem energiája, sem impulzusa nincs. Mindazonáltal egy fénysebességet elérő infon két információs tulajdonságát (sebességét és irányát) megőrizheti, és így elképzelhető az energia és az információ között bizonyos kölcsönhatás.
Stonier elvi elképzelései, úgy tűnik, még a természettudományok szintjén mozognak, mindaddig, amíg nem az információ eredetéről van szó. Ez a kérdés azonban már részben világnézeti is, amire később visszatérünk.

5. A holizmus

A holizmus szerint az élet a létező dolgoknak egy teljesen új kategóriáját jelenti. A fizika és kémia törvényei bár mind az élettelen, mind az élő anyagnál érvényesek, az élet keletkezését nem lehet kizárólag anyagi és energetikai tényezőkre    visszavezetni. Az élő és élettelen rendszerek közt túl nagy az információs küszöb ahhoz, hogy a biológiai információ eredetét endogén módon lehessen megmagyarázni.
A redukcionizmus természetfilozófiájában a véletlen kap döntő szerepet. A holizmusnál a döntő szerep az okságé (kauzalitás) és a célszerűségé (teleonomia). Célokságon az okságnak azt a fajtáját értjük, amely egy távoli időben megvalósuló fokozatra irányul. A természetben megnyilvánuló célokságot a darwinista biológusok látszatjelenségnek (filozófiai szakszóval epifenomenonnak) minősítik. Az okság meghatározása azonban a fizikában és a filozófiában nem teljesen azonos. A filozófiai meghatározás röviden a következő: „Minden esetleges létező, hatóok által létezik.” Heitler elméleti fizikus viszont a fizikai hatóokot így írja le: „Ha egy meghatározott időpontban és megadott helyen bizonyos fizikai viszonyok állnak fenn (kezdeti feltételek), akkor a fizikai törvény megadja, hogy mi történik a következő pillanatban, illetve a megadott helyen. Nincs tehát sem időben, sem térben közvetlen távolba hatás. Minden helyről helyre és pillanatról pillanatra történik. A változások irányát, a fizikai rendszer történetét, nem kizárólag természeti törvények, hanem a kezdeti állapotok szabják meg. A kezdeti állapotok szerepe különösen döntő abban az esetben, ha a folyamatok nemlineárisak. ”20
Az energia információtartalma
A mondottak nem jelentik azt, hogy a kezdeti viszonyok közt egyáltalán nem lehetségesek rendeződési folyamatok. Ezeknek azonban rendezetlenséggé történő visszafajulásához már egészen gyenge, külső zavaró hatások is elegendők.
A molekulárdarwinisták a prebiotikus kémiában alkalmas, vagy alkalmatlan molekulákról beszélnek. Ez azonban már értékítélet, mely egy elérendő célra vonatkozik. A holizmus szerint az élet keletkezése történelmi folyamatnak tekinthető, melyben a véletlen és a célszerűség egyformán szerepet játszik.

6. Különböző holista irányzatok

A holizmusnak a redukcionizmushoz hasonlóan több árnyalata van. A holista vagy ehhez hasonló nézeteket valló szakemberek közt meglepően nagy számban találhatók az elméleti fizikusok, (W. Elsasser, N. Bohr, W. Heitler, H. S. Lipson stb.). Köztük több magyar is akad, mint a fotokémikus Polányi Mihály, az elméleti fizikus Wigner Jenő és a biológus Ludwig von Bertalanffy.
Polányi szerint az élőlényekben megnyilvánuló információ fizikára, illetve kémiára vissza nem vezethető elveken alapul.21 A DNS egy „tervrajznak” tekinthető. Ennek azonban meg kell előznie a „szerkesztést.” A genetikai kód szerinte analógiát mutat a szövegszerkesztéssel. A szótárban lévő szavak ennek előfeltételei, de az utóbbi értelme nem vezethető le az előbbiből. Polányi szerint a DNS alapján történő szerveződés okokat követel, melyek nem fejezhetők ki pusztán fizikai, illetve kémiai fogalmakkal. A szerveződést szerinte két dolog ellenőrzi. Az egyik a keletkezett képződmények alkotórészeire vonatkozik, a másik a már kialakult szerkezetekre. Az alacsonyabb szint törvényei szabják meg a (fizikai, illetve kémiai) határfeltételeket, melyek érvényesek a magasabb (biológiai) szinten is. A szerveződés értelmét azonban csak a magasabb (biológiai) szint adja meg azáltal, hogy szemantikai (értelmi) összefüggésben áll az alacsonyabbal.
Wigner kvantumfizikai számításokkal próbálja bizonyítani, hogy élettelen rendszerek önreprodukciója tetszés szerinti mértékben valószínűtlen. Számításai szerint a prebiotikus időszakban a kémiai káosz körülményei között működési rend önként nem jöhetett létre.22 Egyesek kritizálják ezt a megállapítást azon az alapon, hogy az önszerveződés nem az információ zéruspontjáról indult, tehát nem szükséges az   összes statisztikusan elképzelhető lehetőségek figyelembe vétele.23 Argyle becslései ezzel szemben a prebiotikus körülmények között lejátszódó kémiai reakciók által „gerjesztett” információ legfeljebb 200 bit/mol lehetett. Szerinte ez mint kezdeti érték túl alacsony a kémiai (molekuláris) evolúció önkéntes beindulásához.24
Elsasser az anyagi világot két csoportra osztja.25 Az élettelen anyagot, illetve annak alkotóelemeit „homogénnek” nevezi. A homogén anyag egyedei, pl. atomok, elektronok, molekulák azonos energiaállapotban nem különböztethetők meg egymástól. A „heterogén”, azaz az élő szervezeteknél viszont bonyolultságuk és az állandó változás (életfolyamatok) miatt ezek atomi, illetve molekulás részei számos fizikai elrendeződésben képzelhetők el, vagyis szigorúan véve nincs két azonos élőlény.26
Elsasser elképzelései R. Williams, angol biológus megfigyelésein alapulnak.27 Ezek szerint fontos kémiai alkatrészek koncentrációja azonos fajú egyedek esetében is nagy szórást mutat. Másrészt az élővilágban megnyilvánuló szerkezeti bonyolultság még a legegyszerűbb élőlényeknél (pl. archeobaktériumok) is olyan nagyságrendekkel haladja meg az élettelen világ képződményeinek bonyolultságát, melynek alapján az élő állapot keletkezésének pusztán fizikai okokra történő  visszavezetése teljesen valószínűtlen. Az élő szervezet mint „téridő” alakzat állandó változásban van, tehát valójában „dinamikus bonyolultságról” van szó, mely a szerkezetben lejátszódó, részben periodikus (anyagcsere), részben egyirányú (öregedés) időbeli folyamatokra bontható. A világegyetem bonyolultságát (makrokozmosz) ma a 10120 határértékkel jellemzik, mely a bonyolultság felső határát jelentené az élettelen világban.28 A biológia világában már a biopolimerek bonyolultsága túllépi ezt az értéket (mikrokozmosz). Elsasser szerint ez egy olyan tényező, mely a redukcionista elképzelésekkel nem egyeztethető össze.
A fizikus Lipson a genetikai információ endogén keletkezésének nehézségeit abban látja, hogy a biomolekulák kialakulása lépésről lépésre történő evolúcióval nehezen képzelhető el. Nem léteznek ugyanis 60, 80, vagy 98%-ban alkalmas biopolimerek. A hemoglobinokat említi példaként, melyeknél csupán két aminosav felcserélődése a fehérjeláncban (kb 0,2%-os hiba) az élő szervezetekben súlyos zavarokhoz vezet.29

A jelen

A XXI. század első éveiben az élet keletkezésével kapcsolatban két ellentétes irányzat figyelhető meg. A kísérleti módszerek szédületes fejlődése, a számítógépes adatbázisok bővülése, valamint az interneten megvalósuló nemzetközi együttműködés következtében megnövekedett kultúroptimizmus hatására tudományos céllá vált mesterséges élőrendszerek megvalósítása.30 Ma már tudományos folyóiratok foglalkoznak ezzel a kérdéssel.31 A másik irányzat szerényebb. Eszerint az élő szervezetek egyre tökéletesebb kísérleti úton történő megismerésével és a bioinformatikai alapok fejlődésével olyan információs rendszerek válnak ismeretessé még a legegyszerűbb mikroorganizmusok esetében is, melyeknek önkéntes létrejötte prebiotikus körülmények között, külső (exogén) információ nélkül gyakorlatilag zérus.

01 Di Giulio, M. J. Theor. Biol. 187 (1977) 573.
02 Mérleg. Szemle (1972) No. 2, 144.
03 Wilder – Smith, A. E., Planender Geist, planlose Entwicklung (1986) 96, Schwabe, Basel.
04 Jelenleg a világegyetem atomjainak számát 1080-ra, a legegyszerűbb egysejtűek megjelenéséhez szükséges időt a Földön néhány százmillió évre becsülik. Mindkét adat emberi szemmel nézve – óriási értékeik ellenére – elenyészően csekély ahhoz, hogy a Huxley-féle elgondolásoknak eleget tegyenek. Egy további példa száz peptid tagból álló, tehát aránylag rövid fehérje molekula. Primér szerkezetének „önkéntes felgöngyölődése” terciér szerkezetté számítógépen elvileg utánozható. A baj ott jelentkezik, hogy még egy aránylag nagyteljesítményű számítógépbe táplált szabályokkal 10127 évet venne igénybe a helyes, a háromdimenziós szerkezet megtalálása, ha csak a véletlent nem vesszük alapul. (Casti J. L., Sci. Amer. (1996) oct./28)
05 Vichniac G. R., Fizikai Szemle (1986) 81.
06 A Turing-gép: Turing A. M. 1936-ban vetette fel azt a kérdést, hogy elképzelhető-e egy olyan automatikus számítógép, amely nemcsak a betáplált utasítások alapján tud számításokat elvégezni, hanem „önállóan” is „kitalál” számítási eljárásokat, ún. algoritmusokat. Ezeket tárolja, és további számításoknál felhasználja. Egy ilyen „gépnek” a következő  tu-lajdonságokkal kell rendelkeznie: 1. Véges számú lépéssel meg kell tudni oldania minden kiszámítható függvényértéket. Ezzel kapcsolatban meg kell jegyezni, hogy a matematikai logikában léteznek véges számú lépéssel el nem dönthető problémák. 2. A gép lényeges alkatrésze egy tároló, ahol a kezdetben beprogramozott, majd később a gép által „feltalált” számítási eljárások (algoritmusok) rögzítődnek. 3. Egy ilyen absztrakt gépnek a „tudása” egy végtelen szalagon van elhelyezve. A valós számítógépeknél a „teljes” tudás az emberi agy által kidolgozott programban (softver-ben) van.
07 Eigen M., R. Winkler, A játék. (1981) 231, Gondolat.
08 A Conway-féle „élet-játék” legegyszerűbb formája már egy 5x5 elemet (négyzet, vagy kocka alakú sejt) tartalmazó „hálón” is játszható. A leg-egyszerűbb játékszabályok szerint csak két állapot lehetséges: A sejt be van töltve, vagy üres. A játék a sakkhoz hasonlóan, lépésekből áll, melynél a változásokat a dobókockák eredményei döntik el. Részletek: 5.
09 Vichniac G. R. i. m.; Takács Viola, Sejtautomaták. (1978) Gondolat.
10 Vichniac 14.
11 Gardner M., Sci. Amer. 223 (1970) 120, 224 (1971) 112.
12 Berry S. J., J. Theor. Biol. 175 (1995) 197.
13 Küppers B. O., Der Ursprung biologischer Information. (1986) 120, 122–123, 128, Piper, München.
14 Darwin nem tudhatott a genetikáról, noha ennek az új tudományágnak alapjául szolgáló kísérleteit Gregor Mendel már a XIX. sz. közepén végrehajtotta. Ezeket ismertető, két közleményét a Brünni Tudományos Társaság egyik ülésén 1865-ben felolvasták, de jelentőségüket nem ismerték fel. 1901-ben a mendeli elveket Hugo de Vriesnek úgyszólván újra fel kellett fedeznie, és közhírré tennie.
15 Eigen M., R. Winkler i. m.
16 Küppers B. O. i. m.
17 Wilder – Smith, A. E. i. m.
18 Stonier T., Az információ és az universum belső szerkezete. (1993) 78, 130, Springer Hungarica.
19 Kellően magas hőmérsékleten az atomok gázszerű halmazállapotban elvesztik elektronjaikat. Az így keletkezett atommagok és elektronok termikus energiájuknak megfelelő sebességgel mozognak. Az ilyen, pl. egyes, magas hőmérsékletű égitesteknél megfigyelhető állapotokat nevezik „plazma” állapotnak.
20  Egy folyamat akkor nemlineáris, ha az okozat nem áll arányban az okkal, pl. robbanással járó kémiai reakciók. Heitler W., Mérleg (1966) No.3. 197.
21 Polányi M., Science 160 (1968) 1308.
22 Küppers B. O. i. m.; Wigner E., The Logic of Personal Knowlidge. (1961) 231, London, Routlidge-Kagan.
23 Schuster P., Fizikai Szemle (1980) 325; Blomberg C., J. Theor. Biol. 187 (1997) 541.
24 Argyle E., Origins of Life 8 (1977) 287.
25 Elsasser W. M., Atom und Organizm. (1966) Princeton, Univ Press.
26 U.ő., J. Theor. Biol. 89 (1981) 131,
27 Williams R., Biochemical Individuality. (1953) Austin, Texas, Univ. Press.,
28 A megadott érték a világegyetemet alkotó atomok számának (nagy-ságrendileg=1080) és élettartamának az elemi idővel mint mértékegységgel (1040) megadott szorzata. Az elemi idő absztrakt fizikai fogalom, az idő „atomja”, melynél rövidebb időszakasz fizikailag nem értelmezhető; Küppers B. O. i. m.; Szamosi G., Fizikai Szemle (1991) 266.
29 Wilder – Smith, A. E. i. m. 35.
30 Szostak J. W. és tsai., Nature 409 (2001) 387,
31 Artificial Life,