dr. Mészáros Béla:

Enkonduko en la teorian biologion

Enhavo:

ENKONDUKO

1.0Inter la nuntempaj natursciencoj biologio estas unu el la plej dinamike evoluantaj. En ĉi tiu scienco la malkovroj de la lastaj jardekoj egalvaloras tiajn grandiozajn teknikajn atingaĵojn, kiaj estas elliberigo de la atoma energio, aŭ la rezultoj de la astronaŭtiko. Sekve la biologio vekis la atenton de la hodiaŭa homo, oni deziras pli kaj pli multon ekscii pri ĝi, ĝi fariĝis moderna.

1.1En la nuna fazo de evoluo la fiziko jam elformis sian teorian branĉon, ankaŭ la kemio havas tian, sed la biologio ankoraŭ ne posedas bone ellaboritan teorian sistemon.

1.2Kio estas la kaŭzoj de tiu situacio?

La unua kaŭzo — laŭ ni — estas jena: En diversaj terenoj de biologio, precipe en la tiel nomata ĝenerala biologio, en la darvinisma koncepto, kaj en la molekula biologio, multaj teoriaj konoj latentas. Tamen, la fakuloj, havantaj kiel ago-terenon nur unu el la multaj branĉoj, ofte ne komprenas unu la alian, do ili ne havas superrigardon pri la biologio kiel tuto.

La dua el la kaŭzoj estas la speciala rilato de la biologio al la aliaj natursciencoj. Evidentas, ke alproksimigi al multaj biologiaj fenomenoj ni povas nur per fizikaj kaj kemiaj esplormetodoj, resp. esploraparatoj. Sed la biologio havas ankaŭ proprajn esplormetodojn, ekz. la rektan observadon de la sinteno de bestoj, kaj oni nepre devas atenti pri tiu fakto el vidpunkto de teorio.

La tria kaŭzo estas la rolo de la vitalismo en la biologio: la klarvidon ĝi nebuligas kaj malhelpas la sciencan eksplikadon de la eksperimentaj faktoj.

Unua ĉapitro

Objekto de la teoria biologio, la esencaj proprecoj de la vivo

2.1Ĉiu scienco havas propran terenon de esplorobjektoj. Ekzemple la fiziko esploras la movleĝojn de la fizikaj korpoj kaj korpetoj, la kemio estas scienco pri la molekuloj, la matematiko scienco de realaj kaj teoriaj ciferoj, la filologio studas la lingvojn, la sociologio la homajn sociojn ktp.

Ĉu la biologio havas apartajn studobjektojn? Laŭ kelkaj fizikistoj la objektoj de biologoj estas ankaŭ diversgrandaj objektoj, korpoj, kiuj submetas sin al la fizikaj leĝoj. Laŭ la kemiistoj la biologio estas la kemio de la vivo.

Ĉu la fizikistoj pravas? Jes, sed ne tute! Ĉu la kemiistoj pravas? Jes, sed ne tute! Kial ne? Tial, ĉar la vivo estas nek simple fiziko nek simple kemio. Kio ĝi estas? La vivo estas speciala aperadformo de la naturo. La vivo mem enhavas la fizikajn kaj kemiajn leĝojn kiuj havas subordigitajn rolojn en la viva sistemo. Krome ĝi havas apartajn, specialajn leĝojn, kiuj ekzistas nek en la fiziko nek en la kemio.

Nuntempe estas scienculoj, laŭ kiuj estas nek fiziko, nek kemio, nek biologio, sed estas nur unueca naturo, kiu havas ĝeneralajn leĝojn kaj kiujn la ĝisnuna naturscienco dispartigis. Ili asertas, ke en la estonto, la natursciencoj reunuiĝos en ĝeneralan natursciencon.

Ni ne estan futurologoj, sed ni devas supozi, ke la dispartigado de natursciencoj ne estis hazarda fenomeno. Eĉ ni konvinkiĝis, ke la dispartigado de natursciencoj estas objektiva kaj neevitebla leĝo. Ĉi tio ne signifas, ke ne ekzistas ĝeneralaj leĝoj, validaj por la tuta naturo. Sed ni nun scias, ke la dispartigado de naturscienco estas nur respeguliĝado de la multvizaĝa naturo.

La multflankeco de la naturo havas siajn proprajn leĝojn sur ĉiuj niveloj de ekzistado de materio, kaj la propraj leĝoj de unu nivelo ne validas sur la alia nivelo. La nivelojn de ekzistado de materio montras la figuro 1.

Figuro 1.

La diversaj niveloj de materia ekzistado. La ciferoj montras la limojn, inter kiuj la leĝoj validas sur la konkreta nivelo (4).

La figuro, kiel ni vidis, esprimas vidpunkton de fizikisto. Li ne distingas la nivelojn komence de niveloj atomaj ĝis la nivelo de ĉielaj korpoj. Ni bedaŭras, ke la sciencisto apartigis la nivelon de la vivo, ĉar la vivo ne hazarde distingiĝas per la mikronaj kaj metraj distancoj. Inter la niveloj de la atomaj kaj la vivaj korpoj troviĝas la tereno de la kemio.

El la pli antaŭe menciitaj ni povas konkludi, ke la dispartigado de natursciencoj estas objektiva leĝo ne nur tial, ĉar la cerbo de unu homo ne povas ampleksi eĉ la fundamentajn leĝojn de la tuta naturo, sed tial, ĉar mem la naturo estas nivelita je diversaj niveloj, kiujn devas studi la fiziko, kemio, biologio, geologio, astronomio ktp.

La menciitaj ne ekskludas la influon de unu naturscienco al la alia, kontraŭe, ekzemple la revolucio, okazinta en la fiziko en la unuaj jardekoj de nia jarcento impulsis evoluon en la kemio kaj biologio. Sed ni devas substreki la vorton "impulsis", ĉar la fiziko post sia revolucio ĉesis esti fiziko, ĝi altiĝis sur pli altan gradon de sia evoluado. Hodiaŭ ĝi estas fiziko, konsistanta el du grandaj partoj, la fiziko de makrokorpoj kaj tiu de la mikrokorpoj.

Simile la kemio, rezulte de sia granda evoluo en nia jarcento, estas kemio, sed ĝi havas novajn branĉojn, el kiuj la biokemio jam alproksimiĝis al la biologio.

2.2Kio estas la biologio?

La biologio estas scienco pri la bestoj, plantoj, mikroorganismoj kaj virusoj. Ĉu ĉi tiuj estaĵoj havas ian komunan specifecon? Jes, ili ĉiuj vivas. Kion signifas, ke ili vivas? La respondo al ĉi tiu demando ne estas tre simpla. Ni ĉiuj komprenas la signifon de la vivo, kiam ni parolas pri la aktivaj bestoj, sed ĝuste tiam ni havas malfacilaĵojn kiam nia studobjekto ne montras la vivfenomenojn.

Ekzemple, ĉu vivas aŭ ne la semo de tritiko, kiam ĝi troviĝas dum jardekoj en sako? Ĉu vivas la virusoj kiam ilin ni fermas en kristalaj formoj en vitropoton? Ne, aŭ preskaŭ ne. La vivobjektoj, simile la semoj, ovoj, sporoj ekzisteblas en preskaŭ neviva formo, en anabiozo. Ili aktiviĝos en la anabiozo, se la kondiĉoj por la aktiva vivo konvenos por ill, kaj tiam ili daŭrigas la vivon. La grandega plimulto de la vivestaĵoj ne havas eblecon vivi en anabiozo.

2.3Kiuj estas la ĝeneralaj proprecoj de la vivo?

Niatempe la vivon oni karakterizas per la vivo-fenomenoj, ekzemple per movo, metabolo, iriteco, naskiĝo, kreskado, heredeco, plimultiĝo, maljuniĝado kaj la morto.

2.3.1Kio estas movo?

La movo havas du signifojn. La unua estas la formovo aŭ forlokiĝo, kiam la objektoj forlasas sian antaŭan lokon. La dua signifo estas la ŝanĝo de la relativa loko de du aŭ pluraj objektoj. Kiam ni sidas sur la benko, ni ne moviĝas rilate al la benko, sed ni forlokiĝas kun la benko dank' al cirkulado de Tero. La movo estas absoluta kategorio, la senmoveco estas relativa. Tial movo ne karakterizas la vivon, ĉar ĝi estas ĝenerala fenomeno.

2.3.2Kio estas metabolo?

Ankaŭ la vorto metabolo havas du signifojn. La unua estas pli mallarĝa, kiun uzas medicinistoj kaj fiziologoj. Laŭ ili ŝtofŝanĝo estas interrilato inter la konsumitaj nutraĵoj kaj la elpuŝita CO₂-gaso. La baza ŝtofŝanĝo estas mezurita per Krogha aparato. Laŭ la dua signifo metabolo estas la tuta ŝanĝo de ĉiuj biomolekuloj dum la konkretaj intervaloj de tempo.

Laŭ la teoria biologio metabolo havas ankaŭ alian signifon, nome ĝi signifas la unuecon de asimilado kaj disimilado, pri kiuj ni parolos pli poste. Ĉi tie ni povas deklari, ke metabolo ekzistas ankaŭ en la nevivanta naturo, ekzemple en la kemiaj kaj fizikaj sistemoj.

2.3.3Kio estas irito?

Irito — en larĝa signifo — estas esprimo de leĝo pri efiko-kontraŭefiko. Per aliaj vortoj: unu sistemo reagas al la agado de alia sistemo. En la biologio irito estas malsimpla procezo inter diversaj sistemoj.

2.3.4 Kio estas naskiĝo?

Naskiĝo — laŭ la biologia vidpunkto — ne estas specialaĵo de mamuloj, sed ĝi estas kreiĝo de nova individuo. Ankaŭ en la neviva naturo kreiĝas novaj sistemoj, kaj ili produktas siajn posteulajn sistemojn.

2.3.5 Kio estas kreskado? Ĉu kreskado estas specialaĵo de la vivo? Kreskado estas unu el la formoj de la laŭvolumena pligrandiĝo. Kreskas la plantoj, la bestoj, sed kreskas ankaŭ la montoj, la nuboj ktp. Do, kreskado ne estas specialaĵo de la vivaj sistemoj.

2.3.6 Kio estas plimultiĝo? Ĉu ĝi estas propraĵo de vivuloj? Fakte, plimultiĝo estas unu el la gravaj karakteraj trajtoj de la vivo, sed plimultiĝo estas konata ankaŭ en la neviva naturo rezulte de translokiĝo de materio. Kaj plimultiĝo kaj malmultiĝo ekzistas ankaŭ en la neviva naturo.

2.3.7 Ĉu heredeco karakterizas nur la vivon? Tute ne. En la neviva naturo la heredo de propraj ecoj estas pli ofta ol en la vivaj strukturoj. Heredeco estas ebleco transdoni proprajn ecojn al la posteuloj.

2.3.8 Maljuniĝo estas unu el la vivfenomenoj. Ĉu ĝi karakterizas nur la vivon? Ni ĉiuj scias, ke ankaŭ la naturo maljuniĝas, kaj maljuniĝas la Tero, nia Suno-sistemo. Tial la maljuniĝon oni ne pravas atribui al la vivo.

2.3.9.La lasta vivfenomeno estas la morto. Kio estas morto? Difini la morton estas tiel malfacila afero, kiel difini la vivon mem. Ni povas deklari, ke morto estas la fino de la vivo, la kontraŭo de la vivo. La morto estas foriĝo de la vivo, transformado de vivaj sistemoj al nevivanta korpo de la naturo.

2.4Ĉu estas aliaj proprecoj, kiuj karakterizas nur la vivon? Jes, ni povas trovi tiujn! Por kompreni la la leĝojn de la vivo, ni devas kompari la vivajn sistemojn kun la nevivaj. Ĉu ekzistas proprecoj, taŭgaj por preciza komparo? Se ni serĉas ilin, ni povas tiujn trovi. Tia estas la rilato de la laborkapableco de la vivaj kaj nevivaj sistemoj. El la termodinamiko sekvas, ke labori povas nur tiaj sistemoj en kiuj troviĝas libera energio, aŭ energio liberigebla. En fermitaj sistemoj la energioj egaliĝas kaj la sistemo senĉese iras al stato de maksimuma entropio. Nevivaj sistemoj internan laboron ne povas plenumi. Se inter du sistemoj ekzistas energio-diferencoj, energio transdoniĝos el la pli alta grado al la malpli alta grado kiam la antaŭe fermitajn sistemojn oni malfermas. Dume la sistemoj laboras. Kelkajn ekzemplojn montras la fig. 2.

Fig. 2.	Fig. 3
La unua ekzemplo por la statika energio donas ekzemplon, la dua montras la laborkapablecon de kemia energio.

Se ni levas vazon, plenigitan per akvo, nia energio transdoniĝas al la akvo, kiu per la malfermado de akvujo elfluas el ĝi, kaj dume laboras. Por havi novan laborkapablecon ni ree devas la akvon altenlevi.

Kiam akvo laboras, ekzemple akvo de rivero aŭ akvofalo, la akvo mem ne transformiĝas, ĝi restas akvo!

La dua ekzemplo la laborkapableco de vaporo. La energio de brulmaterialoj varmigas la akvon, kiu transformiĝas al vaporo, la vaporo movigas la piŝton, la piŝto la radon. Post la laboro, la vaporo kondensiĝas je akvo. Akvo laborinta restas akvo, eĉ mem la labormaŝino (vapormaŝino) mem praktike ne ŝanĝiĝis. Post la laboro restaras la antaŭa situacio. En la motoroj de interna brulo (benzinmotoroj, dizelmotoroj ktp.) dua la bruligado nur la brulmaterialoj transformiĝas, la maŝino mem praktike estas neŝanĝinta. Simila estas la situacio en la "atomaj motoroj" (atompiloj). En ĉiun motoron eniras energio elekstere, tie transformiĝas al laboro aŭ laborkapableco, sed la maŝino mem restas tia, kia ĝi estis antaŭ la laborciklo.

Post la laboro maŝinoj transiras al situacio de trankvilo, ĝis la nova energio-transpreno kaj laborproduktado.

2.4.1.La "vivaj maŝinoj" laboras tute alimaniere. En la vivaj sistemoj ekzistas internaj fontoj de energioproduktado. Dum laboro ĉi tiuj fontoj elĉerpiĝas, kaj poste la vivaj sistemoj akceptas eksterajn energiojn. Tiam, kiam ili eksteren ne laboras, ili ne ripozas. Ekzemple la ĉevalo post laboro sur la kampo, en sia stalo manĝas, movas sin, digestas, spiradas ktp. Ankaŭ tiuj ĉi agadoj estas laboroj.

2.4.1.1.Ĉe la vivaj sistemoj ni distingas du formojn de laboro, la eksteran kaj la internan. Ekstera laboro estas ekzemple la videbla laboro kontraŭ la ekstera medio. Laboro nevidebla estas ĉe ĉiuj varmsanguloj la regulado de la korpotemperaturo.

2.4.1.2.La interna laboro estas alispeca labaro. Ĉiu vivsistemo interne senĉese transformiĝas. Konstante eniras materialoj en la vivan sistemon kaj eliras el ĝi. Ankaŭ la ŝtofŝanĝo estas labaro, nome interna labaro.

2.5.Kio estas la fonto de laboro en la vivaj sistemoj?

Laikoj pensas, ke en la vivaj organismoj la fonto de laborkapableco estas tiu sama, kiu en la varmomaŝinoj. Ili opinias, ke la vivaj organismoj ricevas "varmo-materialojn" el la ekstera medio, ili tiujn bruligas. Rezulte la kemia energio de tiuj ĉi materialoj liberiĝas kaj la estaĵo jam povas utiligi la ricevitan energion. Tiaj opinioj ne tute estas veraj. Estas sciate, ke ĉiu vivsistemo ne laboras rekte por akiri eksterajn energiojn. La vivaj sistemoj ne povas transformi la ricevitan kemian energion al movo, kresko, plimultiĝo, sensado ktp. Ili devas transformi la energion en siajn vivstrukturojn, kaj poste ilin liberigi por la laboro. La plantoj kaptas la sunan energion kaj transformas ĝin al amelo, la bestoj transformas la amelon al glikogeno kaj aliaj kemiaj kombinaĵoj.

2.6.La transformadon de diversaj ricevitaj kemiaj substancoj en la propran strukturon oni nomas en la faka lingvo "assimilatio", en Esperanto asimilado. La asimilado estas procezo, kiam la fremdaj kemiaj kombinaĵoj fariĝas propraj, do utiligeblaj. Nome, en ĉiu vivsistemo la kemiaj kombinaĵoj havas difinitajn strukturojn, karakterizantaj la konkretajn sistemojn. Nur la propraj strukturoj taŭgas por liberigo de energio, kaj poste por laboro.

Alivorte, ĉiu vivsistemo por sia laborkapableco devas utiligi la proprajn, jam asimilitajn kombinaĵojn. La vivaj sistemoj fakte bruligas la proprajn strukturojn antaŭ la laboro. Ĉi tio estas la unua, grandega diferenco inter la laborformoj de vivaj kaj nevivaj sistemoj.

Rezulte de la senĉesa laboraktiveco, la vivaj sistemoj vole-nevole malkreskas. Por ekzisti, kaj ne malplimultiĝi. Ĉiu viva sistemo devas kompletigi sin, anstataŭi la perditajn strukturojn. Ĉi tiu devigo okazigas akcepton de novaj materialoj el la ekstera medio. Tial la ŝtofŝanĝado ne estas la kaŭzo de la vivo, sed male, la vivo estas la kaŭzo de ŝtofŝanĝado.

2.7.La dua diferenco sekvas el la leĝoj de termodinamiko. Estas konate, ke la nevivaj sistemoj dum la tempodaŭro klopodas egaligi siajn energiajn nivelojn. En tiuj sistemoj konstante kreskas la entropio kaj malkreskas la laborkapableco. Por havi laborkapablecon, ili nepre devas ricevi energion el la ĉirkaŭaĵo.

La vivaj sistemoj neniam povas esti en termodinamika ekvilibro. Ili nepre devas havi energiojn eĉ por akcepti eksteran energion, tial, ĉar la asimilado mem postulas energion. Tial la vivaj sistemoj devas konservi sian laborkapablecon ĝis la fino de sia vivo. Kiel ni vidis antaŭe, la laborkapableco senĉese rekreiĝas per la detruado de vivaj sistemaj strukturoj. La detruadon, por havi liberan energion, faklingve oni nomas "disimilado".

Ĉi tiu procezo similas al la "bruligo" en nevivaj sistemoj. Sed la "bruligo" en vivaj sistemoj ege malrapide iras. La transformado de energio en vivaj sistemoj estas pli efika, ol en la nevivaj sistemoj.

2.8.En la nevivaj sistemoj la energio-produktado ĉesas post laboro, sed en vivaj sistemoj ĝi daŭriĝas senĉese. Ĉi tio kaŭzas la konstantan konservadon de la laborkapableco. La laborkapablecon postulas la egaliga efiko de neviva ĉirkauaĵo. Kiel la biofizikistoj diras, la vivaj sistemoj konstante produktas negativan entropion, aŭ negentropion. Ĉi tio estas la dua trajto de karaktero de ĉiu viva sistemo.

El la lastaj sekvas: la nevivaj sistemoj konstante proksimiĝas al termodinamika ekvilibro, kaj finfine ili perdas siajn laborkapablojn, male, la vivaj sistemoj konsekvence kontraŭstaras al egaliga aktiveco de la neviva ĉirkaŭaĵo, kaj klopodas konservi sian laborkapablecon, kaj produktas neekvilibron. La vivaj sistemoj neniam ekzisteblas en termodinamika ekvilibro, la sistemo ekvilibriĝas nur tiam, kiam la vivo finiĝas. Ĉi tio estas la tria kaj tre grava diferenco inter la vivaj kaj nevivaj sistemoj.

2.8.1.Ĉu ekzistas nevivaj sistemoj, en kiuj troviĝas neekvilibro? Sendube, ekzistas. Ekzemple tia estas la streĉita horloĝmekanismo, la streĉita kordo, la plenigita per elektro akumulatoro, la premitaj gasoj kaj vaparoj, la levita amaso ktp. La horloĝmekanismoj kaj streĉitaj kordoj malstreĉiĝas kiam ili laboras, la plenigita akumulatoro malŝarĝiĝas kiam ĝi laboras, sed ili de si mem ree ne streĉiĝas, ne pleniĝas. Male, la vivaj sistemoj nepre malekvilibriĝas de si mem.

Ofte la biologoj deklaras, ke la vivaj sistemoj estas en dinamika ekvilibro. Ĉu ili pravas aŭ ne?

2.9.Kio estas la dinamika ekvilibro?

La esprimo dinamika ekvilibro signifas tian situacion de sistemoj, kiam inter sistemoj ŝanĝiĝas egala kvanto da energioj aŭ materioj. Ekzemple, la likvaĵo estas en dinamika ekvilibro tiam, kiam tiom molekuloj de la likvaĵo eliras el ĝi en la ĝin ĉirkaŭantan atmosferon, kiom molekuloj revenas en la likvaĵon. Simile en la saturitaj likvaĵoj tiom molekuloj solviĝas, kiom eliras el la solvaĵo. Ĉu la situacio en la vivaj sistemoj estas tiu sama kiel en la sistemoj kun dinamika ekvilibro?

Ĝi estas simila kaj malsimila. Ekzemple la plantoj forvaporigas tiom akvon, kiom ili ensorbas el la grundo. Se la elsorbado el la grundo, aŭ el la ekstera medio stagnas, la stigmoj (malgrandaj truoj sub la inversaj flankoj de folioj) fermiĝas. La varmsangaj bestoj kontraŭ la ekstera, alta temperaturo defendas sin per ŝvitado, male, kontraŭ la malalta temperaturo per tremado. Tiaj ekzemploj en la naturo ekzistas sennombraj. Ofte ni aŭdas, ke inter la estaĵoj kaj iliaj eksteraj medioj ekzistas ĉiam ekvilibro. Se ni detale analizas la interrilatojn inter la estaĵoj, ni povas konstati, ke neniam estas vera ekvilibro inter ili. En la biocenozoj ni povas konstati fluktuadon de la nombro de individuoj. Iras senĉesa plimultiĝado kaj stagnado, eĉ malplimultiĝado de populacioj, sed neniam estas korekta ekvilibro. Ĉi tiu ekvilibro similas al la dinamika ekvilibro, sed ofte inter grandaj distancoj, pli granda ol en nevivaj sistemoj.

2.10.Laŭ E. Bauer, la kaŭzo de neekvilibra stato estas en ilia speciala strukturo. La molekuloj de vivaj estaĵoj ekzistas en senĉesa movo kaj metamorfozo, ĉiuj molekuloj interrilatas unu kun la aliaj, kaj ili konstante ŝanĝas la propran materion kaj energion. La molekuloj de vivaj sistemoj estas prefere procezoj ol kemiaj strukturoj skribis B. P. Tonkin. Apenaŭ estas en estaĵoj apartigitaj puraj molekuloj de sukeroj, proteinoj aŭ grasoj, ili ĉiam formas kompleksajn kombinaĵojn. La amino-acidoj konstruas albumenojn kaj aliajn proteinojn. La proteinoj kaj sukeroj formas glukoproteidojn ktp. La transformado de biomolekuloj iras laŭ du vojoj.

2.10.1.La unua vojo estas la asimilado, kiam la ricevita molekulo alkonstruiĝas al molekulo de viva strukturo, kaj altiĝas al pli alta energia nivelo, ekzemple, la molekulo de glukozo akceptas la acidreston de fosfora acido kaj konstruigas glukozo-6-fosfaton. La kuniĝa energia, kiu enkonstruiĝas en la novan molekulon egalas 12 kilokaloriojn po molo. Ĉi tiu energiokvanto devenas el la disiĝo de aliaj vivaj molekuloj, ekzemple el la molekuloj de adenozina trifosfata (ATP) acido.

2.10.2.La dua vojo de transformado estas la disiĝo de molekuloj je pli simplaj partoj. Tio estas la disimilado. Dum la disimilado la energioj de kemiaj ligoj liberiĝas. Tial, se ni deziras korekte paroli pri metabolo, ni neniam povas disigi la procezojn de asimilado kaj disimilado de vivaj sistemoj.

2.11.En kiuj formoj enhavas energion la vivaj sistemoj?

2.11.1.Grandega parto de la energio en la vivaj sistemoj troviĝas en formo de kemiaj ligoj. Estas konate, ke la energioj de kemiaj ligoj ne povas liberiĝi sen la energio de aktivado.

2.11.2.La alia parto de energio estas konservita en la tiel nomitaj malfortaj energioj, kiujn havas la hidrogenaj ligoj, kiujn montras la figuro 4.

Fig. 4.

2.11.3.La tria parto de energioj troviĝas en la tielnomataj jonaj interrilatoj. Multaj organikaj molekuloj havas jonajn grupojn el,kiuj kelkaj havas negativajn, aliaj pozitivajn elektrajn ŝargojn. La nukleozidoj, ekzemple enhavas -O-PO₃^2--grupon, la amino-acidoj unu negativan -COO^- grupon kaj unu pozitivan NH₃⁺-grupon. Tiuj grupoj ordinare ligiĝas al la najbaraj grupoj, kiuj havas kontraŭajn elektrajn ŝarĝojn. Inter du elektre kontraŭaj grupoj la elektrostatikaj fortoj egalas ĉ. 5 kilokalorion po molo. Ofte la fortoj de jonaj ligoj estas pli fortaj ol ordinare, kaj inter tiuj grupoj fariĝas hidrogenaj ligoj, ekzemple inter la COO^- kaj NH₃⁺ grupoj, kiuj dekfoje estas pli fortaj ol en aliaj grupoj.

Fig. 5 montras la etapojn de glikolizo el glukozo ĝis la lakta acido (Csányi, 1973)

Al tiu grupo de ligaj energioj apartenas la -SH-SH- grupoj (sulfur-hidrogenaj) kaj la disulfidaj (-S-S-) ligoj. La lastaj formoj de malfortaj kemiaj ligoj troveblas prefere inter du molekuloj. Tiuj ligoj pli facile ol la kovalentaj (kemiaj) povas disiĝi, tial ili havas grandan signifon en la vivaj sistemoj realiĝas ege malrapide. Ekzemple, la liberiĝo de energio el la glukoza molekulo okazas per longaj biokemiaj cikloj, kiun montras la figuro 4. (2)

Rezulte de glikolizo liberiĝas 686 kilokalarioj da energio po molo, de kiu 27 procentoj povas konstruiĝi al ATP, kaj 7 procentoj direkte utiliĝi. La glikolizon ni povas nomi "bruligo sen oksigeno". La dua formo de biologia bruligado estas la aeroba oksidiĝo. Ĉi tiu procezo konstruiĝas el kelkaj cikloj, sed ne estas nia tasko ĝia konigo. Por ni estas sufiĉe, ke energioj en la vivaj sistemoj kreiĝas per bruligado, sed la procezo estas tre longa, tre efika, la energioj konserviĝas en ĉiuj partoj de la viva sistemo, sed gravaj konservejoj de energio estas la makroergfosfataj kombinaĵoj, la karbonhidratoj kaj grasoj.

2.12.Speciala estas la strukturo de vivaj materioj. Laŭ nia scio, la molekuloj de vivaj materioj neniam estas tute simetriaj. La amino-acidoj havas nur "l" variojn, la karbonhidratoj, la sukeroj havas "d" variojn, laŭ la devio de polarizita lumo. Estas interese, ke artefaritaj sukeroj kaj amino-acidoj ĉiam konsistas el du varioj, egale havantaj "l" kaj "d" formojn. Ankaŭ la nukleaj acidoj en la ĉeloj ĝis la sinteza fazo estas unuflankaj. La ĉeloj nur post siaj duobliĝoj havas dezoksi-ribonukleajn acidojn kun du spiraloj (krom la mikroorganismoj). La plimulto de la biomolekuloj havas hidrofilajn kaj hidrofobajn partojn. La unuaj solviĝas en akvo aŭ unuiĝas kun ĝi, la duaj estas nesolveblaj en akvo, kaj ne unuiĝas kun ĝi. Nune ni scias, ke akvo, kiel solvilo mem konsistas el jonoj. Sed ne longtempe estas konate, ke akvo, kiel likvaĵo havas tetragonalan strukturon, kiu estas plej stabila en la malaltaj temperaturaj medioj. En vivaj sistemoj la molekuloj de akvo ĉiam estas dipolusoj, alivorte polarizitaj al du polusoj. La dupolusa karaktero de akvo havas tre grandan signifon por la vivo.

Kiel montras la figuro 6., la akvo tiel, kiel la biomolekuloj estas direktitaj en la sfero. El la fizikaj karakteroj de atomoj de tiuj molekuloj dependas la kemia karaktero de kombinaĵoj. Kiel ni vidas la molekulo de akvo estas triangula, la acetata jono kvinangula, la citozino jam sepangula, la guanino okangula, la glicino sepangula. Sed la "anguloj" ne egalas, ili dependas de la influradio de la fortoj de "van der Waals".

Ekde kelkaj jaroj estas konate, ke la biomolekuloj havas paramagnetismon, alivorte ili havas diversajn magnetismojn en siaj polusoj. El ĉi tio sekvas, ke la vivaj molekuloj devas havi longan aŭ lamenan formon. La gravegaj biomolekuloj, la proteinoj ekzistas en du formoj, en fibraj kaj en globaj. La unuaj estas la veraj albumenoj, la duaj estas la glubulinoj. Ankaŭ la nukleaj acidoj estas longaj fibroj, sed la ribonukleaj acidoj en la ribosomoj povas ekzisti kiel globoj (neniam veraj globoj en kiuj estas kavo, sed similaj al fadenbulo).

Ankaŭ la biolamenoj konstruiĝas el diversaj, hidrofilaj kaj hidrofobaj lamenoj, ekzemple la citolemo (haŭteto de ĉelo) kaj aliaj internaj membranoj de ĉeloj.

Rezulte de dipolmomento kaj paramagnetismo de ĉeloj, en ili kreiĝas elektraj potencialoj, kies diferenco kaŭzas kurentojn de elektronoj el unua parto de ĉeloj al alia.

Muĵajev kaj aliaj konstatis, ke dum la mortado de vivaj molekuloj la paramagnetismo nuliĝas, kaj la molekuloj mallongiĝas. Ekzistas observadoj laŭ kiuj dum la morto la biostrukturoj emisias malfortan lumigadon. Oni supozis, surbaze de ĉi tiuj observadoj, ke la biomolekuloj en la vivaj sistemoj estas en ekscitigita situacio. La biolumigado de kelkaj estaĵoj estas konsiderinda, ekzemple ĉe la maraj estaĵoj.

La biolumigado, simile al la fosfareskado kaj lumineskado, estas rezulto de ekscitigita stato de materio, konstruanta ilin. La ekscitigitaj atomoj aŭ molekuloj emanigas la energion en formo de lumo.

Laŭ la kalkulado de E. Bauer, la vivantaj molekuloj de muskoloj havas 8x10^-22 ergojn da energioj, rilate la nevivantajn. Vlés kaj Gex (1930) observis, ke la ovoj de Paracentrotus lividus, dum sia mortado ellasas malfortajn lumojn inter 2400-2600 Å (angsrtomaj) ondolongoj. Poste Muĵajev konfirmigis la observadon de Vlés kaj Gex (1963). Gurviĉ A. G. observis ellasadon de lumradioj, kiujn li nomis "mitogenetikaj lumradioj". Ĉi tiuj radioj aktivigis la mitozojn en la ĉeloj de cepoj. Intenseco de radioj egalas 1000 fotonojn po sekundo sur 1 kvadratcentimetron. Nuntempe la scienco konas diversajn formojn de biolumigado. Laŭ fizikistoj la biolumigado (ekzemple la biolumineskado) estas la plej ekonomia formo de lumproduktado!

2.14Post la konigo de la plej gravaj proprecoj de la vivo, ni difinas ĝin:

Dua ĉapitro

La kreiĝo de la vivo sur la tero

Surbaze de konoj de la proprecoj de la vivo, ni devas konatiĝi kun la proprecoj, kiuj kondukis al la ekiĝo de vivo sur nia Tero.

Laŭ multaj sciencistoj, ekzemple laŭ la hungara akademiano G. Marx (György Marx), la soveta biokemiisto A. I. Oparin kaj aliaj la vivo devas aperi ĉie, kie la kondiĉoj por la vivo ekzistas. En nia Suno-sistemo ekzistas kondiĉoj por la vivo ne nur sur la Tero.

3.1.Kiuj estas la gravaj kondiĉoj por la vivo?

Unua el ili estas la ekzistado de gravaj elementoj de vivaj strukturoj. Kiel ni ĉiuj konas, la gravega elemento por la vivo estas la karbono, kiu sufiĉas en la tuta biosfero de nia Tero. La dua estas la oksigeno. Ankaŭ ĝi ne mankas el la biosfero. La tria grava elemento estas la nitrogeno aŭ azoto, la kvara estas la hidrogeno. Ĉi tiuj kvar elementoj donas 95 procentojn de korpoj de ĉiuj estaĵoj.

En la universo (kosmo) la plej ofta, la plej disvastigita elemento estas la hidrogeno, post kiu sekvas la heliumo, kiu por la vivo ne havas signifon, ĉar ĝi estas inerta gaso. Post la hidrogeno kaj heliumo sekvas la oksigeno, karbono kaj nitrogeno. Ĉiuj aliaj elementoj sumas malpli ol milonon de la antaŭaj! Tiu montras, ke la vivo kreiĝis el la plej oftaj elementoj de la universo.

Kia estis la supraĵo de la Tero kaj ĝia atmosfero, kiam la vivo ekiĝis? Laŭ la kalkuladoj, la atmosfero de nia Tero tiam estis tute alia ol hodiaŭ. Tiam la gravaj gasoj en la atmosfero estis la sekvaj: hidrogeno, metano, amoniako kaj karbona dioksido (CO₂). Verŝajne estis akvo en la altaj tavoloj de la atmosfero. Escepte nitrogenon, la interrilato de elementoj de la tera atmosfero estis tia, kia ĝi estas hodiaŭ. Ankaŭ la rolo de la hidrogeno ŝanĝiĝis, perdiĝinte kaj ankaŭ nun perdiĝante el la altaj tavoloj de la atmosfero. Tiu ĉi procezo nuntempe estas malpli forta, ol estis dum la antaŭaj tempoj. La konsisto de la atmosferoj de Venuso kaj Marso montras, ke en iliaj atmosferoj abundas karbona dioksido. Ne estas ekskludite, ke en la tera atmosfero la karbon-dioksido ludis pli gravan rolon, ol oni pli frue opiniis.

La aliaj elementoj, gravaj por la vivo, ekzemple la fosforo kaj sulfuro ekzistas en la tera atmosfero hodiaŭ, sed en la tempo, kiam la vivo ankoraŭ naskiĝadis sur la Tero, la vulkanismo estis tre ofta fenomeno. La vulkanoj elvaporigas hodiaŭ multe da fosforaj kaj sulfuraj oksidoj. Simila estis la situacio pri kloro. La metaloj povis renkontiĝi kun la vivo nur sur la supraĵo de la Tero aŭ en la akvo.

3.2.Kiel ni jam menciis, la gravaj portiloj de la vivo estas la proteinoj kaj nukleaj acidoj. Ĉu povis iam kreiĝi ĉi tiuj kombinaĵoj sen biosintezo? Ĝis la mezo de nia jarcento la plimulto de la scienculoj neadis la eblecon de abiogenezo (abiogenezo = fariĝo de biologiaj kombinaĵoj sen partopreno de vivaj sistemoj). Sed kiam la juna biokemiisto, Stanley Miller, laŭ la proponoj de Nobel-premiita Harold Clayton Grey, ricevis amino-acidojn el la supozitaj gasoj de la Pratero, la sciencistoj atentigis pri ebleco de abiogenezo. La 1. tabelo montras la kombinaĵojn, kiujn ricevis Miller en siaj eksperimentoj, en kiuj la miksitajn gasojn li submetis je elektraj malŝarĝiĝadoj. Kiel ni vidas ĉiuj kombinaĵoj estas konataj el vivaj estaĵoj.

Tabelo-1: Kombinaĵoj, ricevitaj en eksperimentoj de Miller (el Gánti, 1975)

Post Miller ankaŭ aliaj esploristoj ricevis amino-acidojn per abiogena sintezo (Ellenbogen, Krishna-Bahacur, Oro kaj Kimball, Culturera kaj Ferrari, Fridmann kaj Miller, Smith kaj Siver kaj aliaj). La unuaj ekiris el hidrogena cianido kaj amoniako kaj varmigis la miksaĵon, aliaj ekiris el metano kaj amoniako kaj varmigis aŭ enradiigis la miksaĵon, la triaj el metano, amoniako kaj hidrogeno kaj utiligis ultraviolajn radiojn. La kvara esplorista duopo eliris el metano kaj amoniako, la kvina el formaldehido kaj aero, la sesa duopo el karbona dioksido kaj aero sintezis amino-acidojn. En ĉiuj eksperimentoj ĉeestis akvo. Por ekscitigado oni uzis varmon, UV-radiojn aŭ aliajn fortajn lumfontojn. Fakte, ĝis niaj tagoj ĉiuj amino-acidoj jam estis ricevitaj per abiogena sintezo. Ĉi tio dokumentas, ke la kreiĝo de amino-acidoj eblas per abiogenezo! Ĉu povas ekaperi aliaj kemiaj kombinaĵoj per abiogenezo krom amino-acidoj? Ni devas respondi, jes! Ekde sintezo de karbamido fare de Wöhler, la organikaj kemiistoj sintezis multajn centmilojn da kombinaĵoj.

3.3.Butlerov, rusa kemiisto, jam en la 19-a jarcento ricevis sukerojn el formaldehido-solvaĵo, staranta en lumo. Aldehidoj facile kondensiĝis kaj rezultigis multmolekulajn kombinaĵojn.

3.3.1.Ĉu nukleaj acidoj povas sinteziĝi per abiogenezo?

La jesa respondo havas nur malmulte da aĝo. Kiel estas konate la gravaj konsistigantaj nukleaj acidoj konstruiĝas el la purinaj kaj pirimidinaj bazoj sekvaj: adenino, guanino (purinaj bazoj), citozino kaj timino (pirimidinaj bazoj). La kemiajn formulojn oni trovas sur la 7-a figuro.

La unuan artefaritan purinan bazon ricevis per abiogenezo esploristoj Oro kaj Kimball (1962). Ili solvis hidrogenan cianidon en akva amoniaka solvaĵo (la detaloj nun ne gravas). Post kelkaj tagoj ili observis ekaperadon de nigra sedimento, kiu enhavis la unuan serĉitan kombinaĵon, la adeninon. La guaninon ili ricevis el karboksiamidaj derivaĵoj.

adenino	guanino
citozino	timino

Figuro 7. Kemiaj formuloj de la purinaj kaj pirimidinaj bazoj

3.4.Orgel kaj liaj kunlaborantoj en 1968 ricevis en similaj eksperimentoj citozinon kaj uracilon. Ili faris tion el miksaĵo de hidrogena cianido kaj acetileno (etino) ricevitan el miksaĵo de nitrogeno kaj metano per elektraj malŝarĝiĝoj. La hidrogenan cianidon kaj etinon ili reakciigis en akva solvaĵo kun cianata jono. Ili ricevis citozinon, kiu facile transformiiĝis al uracilo. Jen kombinaĵoj, ricevitaj per abiogeneza sintezo.

La vojo disde la amino-acidoj kaj purinaj-pirimidinaj bazoj ĝis la vivo estas ankoraŭ tre longa. Kiel ni scias, la amino-acidoj ankoraŭ ne estas proteinoj, sed la amino-acidoj povas organiziĝi (aranĝiĝi) je polipeptidoj. La polipeptidoj unuiĝas je longaj molekuloj. Ekzistas proteinoj, kiuj havas nur kelkajn specojn de amino-acidoj, aliaj havas preskaŭ ĉiujn amino-acidojn. La ekzemplo por la unua formo estas la kolageno kaj la silko, por la alia ni mencias, kiel ekzemplon la insulinon, lizozimon, ribonukleazon ktp. Kiel ni pli frue jam menciis, la proteinoj havas du formojn, la aktivan kaj la neaktivan. Ofte la aktiva formo estas fadengloba, la neaktiva estas fibroforma.

3.5.Kie originis la vivo sur la Tero?

Estas ĝenerale akceptita la teorio laŭ kiu la vivo kreiĝas en maro. Ni ne povas elĵeti ĉi tiun teorion, sed ni devas korekti ĝin. Se la parolo traktas nur ekzistadon de vera vivo, la teorio tute validas, se ni parolas pri la vivo ekde ĝia origino, ekde la abiogenezo, tiam ni devas supozi, ke la vivo antaŭis la originon de maroj sur la Tero. Verŝajne, ĝis la origino de fluanta akvo fariĝis la molekuloj de amino-acidoj kaj nukleaj acidoj en la atmosfero kaj ili eliĝis el ĝi. Nur tiam, kiam la temperaturo de atmosfero malaltiĝis sub 100 gradojn laŭ Celsius, escepte, se la aerpremo estis pli alta ol nuntempe, povas ekzisti fluanta akvo. Laŭ ni la abiogenezo estas unu el la kaŭzoj de la malaltiĝo de tera temperaturo. Tiam, kiam la tera atmosfero enhavis multegan kvanton de karbona dioksido la atmosfero retenis la varmon, kaj la tera temperaturo estis simila al tiu en la Venuso. La amino-acidoj ekstraktis la karbon-dioksidon el la atmosfero, kaj la atmosfero iĝis malpeza, la aerpremo pli malgranda ol antaŭe, kaj ĉesadis la reteno de varmo. Post tio aperis pluvoj kaj kreiĝis maroj kaj riveroj.

3.5.1.La akvo sur la Tero trovis grandan kvanton, trezoran de biomolekuloj. Poste, en la varma akvo, kie jam estis solvitaj la gravaj por la vivo, metaloj kaj saloj de metaloj (ekz. tiuj de kalio, kalcio, natrio), fariĝis la kondiĉoj konvenaj por la vera vivo. Ni konas, ke la kemiaj reakcioj estigas inter difinitaj kondiĉoj de hidrogenjona koncentriteco (pH), kiu dependas de la aliaj jonoj en la akvo. En la akvofundo troviĝis kombinaĵoj, kiuj povis katalizi la unuiĝon de biomolekuloj. La unuaj kataliziloj certe estis la nevivaj kombinaĵoj de la akvofundo.

3.6.Ni devas reiri al la demando, ĉu estas aŭ ne estas vivo sur la Venuso aŭ sur la Marso.

Sur la Venuso kaj sur la Marso estas jam aparatoj, senditaj de homoj, sed ĝis nun ni ne scias, kian gradon atingis la abiogeneza procezo sur la planedoj Venuso kaj Marso.

Ni scias, ke la venusa kaj la marsa atmosfero nun ne taŭgas por vivo simila al la tera vivo. Sed ne estas ekskludita, ke abiogenezo okazas sur la surfaco de Venuso. Malgraŭ tio, ke la venusa atmosfero konsistas plejparte el karbona dioksido. Troviĝas tie negranda kvanto de oksigeno, hidrogeno kaj nitrogeno. En la altegaj tavoloj de la venusa atmosfero oni trovis akvo-vaporon. En la distanco de 10 kilometroj de la surfaco la temperaturo jam konvenas al terosimila vivo. La plej grandaj obstakloj de la vivo estas sur la Venuso la altega temperaturo (ĉ 500 °C) kaj la grandega aerpremo. Estas tre interese, ke ambaŭ fenomenoj akre dependas unu de la alia. Se la kvanton de karbona dioksido ni povus malmultigi, la aerpremo malmultiĝus. Ekzistas estaĵoj, ekzemple la bluaj algoj (Cyanophicetes), kiuj bone fartas en alta temperaturo (ĝis 90 °C) preferas karbonan dioksidon al aero. Kaj ekzistas alia mikroorganismo, Bacillus oligocarbophillus, kiu vivas en aero entenanta karbonmonoksidon. Tiuj estaĵoj jam vivkapablus en la Venuso.

Se oni transplantus al la Venuso estaĵojn , kiuj kapablas vivi tie, dum longa tempo, la venusa atmosfero transformiĝus kaj la altega temperaturo kaj aerpremo malplialtiĝus. Rezulte la Venuso fariĝus planedo sur kiu la tera vivo estus ebla. Tial la propono de profesoro Sagan ne estas fantazio, sed serioza afero.

3.6.1.La dua terforma planedo estas la Marso. Nune ni konas, ke la temperaturo sur la Marso ŝanceliĝas inter —120 °C kaj +27 °C. La marsa atmosfero estas simila laŭ konsisto al la venusa. 98 procentoj de la atmosfero sur la Marso konsistas el CO₂-gaso. Troveblis tie ankaŭ karbona monoksido, hidrogeno kaj oksigeno. En la altaj tavoloj oni trovis ozonon! La plej granda diferenco inter la atmosfero de Marso kaj Venuso estas en la densecoj. La aerpremo sur la surfaco de Venuso egalas 90 atmosferojn, sur la Marso estas nur 0,1 atmosfero. Nun estas tre verŝajne, ke sur la Marso daŭriĝas la perdado de gasoj de la atmosfero. Laŭ kalkuladoj, antaŭ miliardoj da jaroj la denseco de marsa atmosfero estis simila, kia estas sur la Tero nun. Al la demando, ĉu hodiaŭ estas vivo sur la Marso, la respondo estas tre malfacila. Verŝajne nun sur la Marso, tera vivo ne eblas, sed ankaŭ ebliĝis en la malproksimaj tempoj dum evoluado de Marso. Se restis postsignoj de vivo, ili devas troviĝi en anabiozo.

3.7.En nia Suno-sistemo, la vivo verŝajne estas ebla nur sur la terformaj planedoj. Laŭ niaj scioj, Jupitero estas konstruita preskaŭ tute el hidrogeno kaj heliumo. En la jupitera atmosfero troviĝas ankaŭ metano, nitrogeno, karbona dioksido kaj amoniako. Multaj scienculoj supozas, ke en la Jupitero okazas abiogena sintezo de biomolekuloj, sed neniu scias, ke iam eblos la kreiĝo de vivo sur la Jupitero.

Tria ĉapitro

La evoluado de vivo sur la Tero

Post la trarigardo de la propraĵoj de la vivo kaj ĝia kreiĝo, ni devas transiri al la problemo de ĝia evoluo.

4.1.Dum la abiogeneza sintezo de biomolekuloj, la kvanto de tiuj materioj pli kaj pli multiĝis. El la tera atmosfero, la CO₂-molekuloj eliĝis en formo de biomolekuloj. La plimulto de la biomolekuloj mineraliĝis kaj transformiĝis al petrolo aŭ ŝtonkarbo. Rezulte de eliro de karbona dioksido, la atmosfero fariĝis pli kaj pli maldensa. Tial, la parto de infraruĝaj radioj de la Suno jam ne plu kaptiĝis sur la surfaco de la Tero. Poste, kiam la temperaturo malaltiĝis sub 100 gradojn Celsiusajn, la akvovaporo kondensiĝis el la atmosfero, kaj ekaperadis akvaj surfacoj sur la Tero. La amino-acidoj kaj nukleaj acidoj solviĝis en la akvo. Estiĝis saturita solvaĵo de biomolekuloj, iaspeca stranga "buljono" de estonta vivo. En tiu "buljono" aperis saloj, solvitaj per akvo de maroj kaj riveroj.

4.1.1.La estinta saturiteco, post la solvado de mineralaj saloj plialtiĝis kaj organikaj kombinaĵoj eksedimentiĝis el la akvo. En la fundo de akvujoj aperadis speciala ĝelateno el "buljono". El la ĝelateno iĝis malgrandaj gutoj, kaj ili unu post la alia englutis unu la alian. La kreskintajn gutojn akademiano Oparin nomis "koacervatoj".

4.1.2.Inter la gutoj ekiĝis la ŝtofŝanĝado. Unuaj gutoj estis rezistantaj, aliaj facile disfalis. Ekiris la selektiĝado inter la gutoj. En fortaj kaj rezistantaj gutoj fariĝis lamenaj kaj fibraj strukturoj, aperis en ili malgrandaj vezikoj kaj tubetoj, kreiĝis la organetoj de ĉeloj.

4.2.Post tio, kiam la "buljono" tro malmultiĝis, por la vivo fariĝis devigo la ricevo de aliaj fontoj de energio. La atmosfero de la Tero jam lasis trapenetri la radiojn de la Suno, sur la Tero ekregis lumo. Devenis novaj kondiĉoj de asimilado de karbona dioksido. En indiferentaj ĉeloj jam estis kombinaĵoj, kiuj taŭgis por fotosintezo. Ekaperadis plantoj, kiuj rapide disvastiĝadis en la maroj kaj riveroj, kaj konkeris la sekajn superaĵojn de la Tero.

4.2.1.La ekaperado kaj rapidega disvastiĝado de la plantoj rapide malmultigis la kvanton de CO₂-gaso en la atmosfero. La plantoj absorbinte karbonan dioksidon produktis O₂-gason. Rezulte al tio la tera atmosfero fariĝis anstataŭ reduktanta oksidanta.

4.3.Dum jarmiloj la plantoj ligis la grandegan kvanton da karbona dioksido en mineralitan formon, en karbon. La karbo estas konservita energio de la Suno.

4.4La abunda produktado de organikaj kombinaĵoj per plantoj, kondukis al la pli rapida evoluo kaj disvastiĝado de bestoj. La estaĵoj paŝo post paŝo disvastiĝis sur la tero, en la akvo kaj en la atmosfero. Ekaperadis la biosfero, en kiu ni vivas. La biosfero ne estas nur simpla geologia kaj geofizika formacio, sed komplika produkto de ĉiuj estaĵoj sur la Tero.

En biosfero regas propraj leĝoj, kiuj regulas ĝin. Ĝis kiam la regulado dependis nur de la naturo, la leĝoj konservis ian dinamikan ekvilibron en la biosfero. Post tio, kiam la homaro iĝis multnombra, la homa tekniko estis evoluita, la homo fariĝis grava faktoro de la regulado en biosfero.

4.5.Ĝis nia jarcento, la homaro ne povis detrui la dinamikan ekvilibron en la biosfero, sed nune, rezulte de la teknika revolucio, la homaro jam difektas ĝin.

4.5.1.Estiĝas tiagrada malpurigado de la atmosfero, maroj, riveroj, akvotrezorejoj kaj la grundo, ke tio jam danĝerigas la vivon mem.

4.5.2.El biologia vidpunkto la plej danĝera estas la malpurigado de maroj, oceanoj kaj atmosfero. Laŭ kalkuladoj la planta planktono produktas la kvar kvinonajn partojn de la oksigeno, kiu necesas por la tera vivo. Rezulte de malpurigado de akvoj pereas la vivo en ĝi, paŭzas la oksigeno-produktado kaj denove kreskas la CO₂-produktiĝo. Se tiu ĉi procezo ne haltus, la klimato de la Tero povus detruiĝi kaj danĝerigi la vivon. Rezulte de la teknika evoluado en la atmosfero plimultiĝas la produktado de karbona dioksido. Tiu ĉi fakto povas konduki al neantaŭvideblaj rezultoj. La atmosfero de kelkaj grandaj urboj estas jam neeltenebla. Por ne malpurigi plu la atmosferon, estas necese serĉi novajn fontojn de energio-produktado. La atomenergiaj centraloj jam helpas solvi tiun ĉi problemon.

4.6.Nuntempe la homaron maltrankviligas la demando de rapidiĝinta plimultiĝo de loĝantaro de la Tero. Ĉu la Tero povos certigi la nutraĵmaterialojn por la plimultiĝanta homaro? Kio estas la limnombro de homoj sur nia planedo? Verŝajne, nun neniu povas respondi tiun ĉi demandon. Ni nur supozi povas, ke la teknika evoluo kaj kresko de nutraĵmaterialoj okazos pli rapide ol la kresko de nombro de la tera loĝantaro.

La homaro devas serioze zorgi pri la defendo de la naturo. Ĉikaze la naturo konservos sian potencon por la nutraĵmateriala produktado por la homaro. En la naturo ankoraŭ estas grandaj trezoroj por la nutraĵmateriala produktado, tiaj kiaj ekzemple la maroj, grandaj partoj de kontinentoj, kie estas nur malmulte da loĝantaro. Sed ni ne devas forgesi, ke la eblecoj por la kresko de nutraĵoj ne estas senlimaj. Tial la homaro devas reguli sian plimultiĝon, fari ekvilibron inter sia nombra plimultiĝo kaj la kreskado de nutraĵoj.

4.7.Krome, nin devas trankviligi la fakto, ke la teknika evoluo de la produktiloj iras pli rapide ol la kresko de nombro de loĝantoj. Homo vivas de ĉirkau 1,5 milionoj da jaroj sur la Tero (ĉi tiu nombro verŝajne ne estas korekta !) El tiu tempo dum pli ol miliono da jaroj homo ne konis la radon. Nur en la unuaj jardekoj de la 19-a jarcento oni ekuzis la energion de vaporo, oni uzas motorojn de interna bruligado ekde la komenco de la 20-a jarcento, oni liberigis la atoman energion meze de nia jarcento, kaj nelongtempe post tio oni lanĉis la unuan kosman aparaton. Antaŭ kelkaj jaroj okazis la paŝo de la unua homo sur la Lunon, sur nian plej proksiman kosman najbaron. La impetoj de la teknika progreso estas ege rapidaj kaj plue ili kreskas kaj rapidas.

4.8.Kiaj estas la perspektivoj de la vivo sur la Tero?

Kiel ni jam parolis pri tio, la grava faktoro de la vivo estas la homo sur la Tero. La homa historio estas historio de la batalo de la homo por sia ekzistado. Kiam la homaro ankoraŭ estis malmultnombra, la batalo inter la homoj kaj naturo ne retrolasis seriozajn signojn. Sen tekniko, aŭ per primitiva tekniko la malmultnombra homaro ne difektis serioze la naturon. Sed nuntempe, kiam la nombro de la tuta loĝantaro de la terglobo egalas ĉ. 4 miliardojn, kaj ĝis la fino de nia jarcento ĝi atingos 7 miliardojn, la batalo ne povas daŭri inter la homaro kaj la naturo. Homo, kiel Homo Saĝa devas batali por sia ekzistado, ne kontraŭ la naturo, sed per ĝi kaj kun ĝi. La sorto de la tera vivo estas en la homaj manoj, kaj la homo estas respondeca pri la naturo.

Kvara ĉapitro

La vivo en la kosmo kaj ĝiaj perspektivoj

5.1.Post tio, kiam Pasteur pruvis, ke la vivo ne povis rekte elkreski el polvo kaj akvo, multaj scienculoj pensis ke la vivo alvenis sur la Teron el la kosmo. Ĉu eblas, ke la unuaj ĝermoj de la vivo originas el la kosmo? Kial ne?! Sed tia respondo ne klarigas la originon de la vivo ĝenerale. La demandon, kie kreiĝis la unua vivo en la kosmo, neniu kaj neniam povas respondi. Tial, tia demando ne havas sciencan valoron.

Kial ni okupiĝas pri la demando de vivo en kosmo? Tial, ĉar la abiogenezo devas okazi ĉie, kie la cirkonstancoj por tio konvenas. Ĉu estas pruvaĵoj pri tio? Fakte jes!

La suba tabelo montras, ke en kosmo ekzistas la sekvaj organikaj kombinaĵoj:

Krom la indikoj de radioastronomio ni havas gravajn faktojn pri la abiogenezo, ricevitajn per analizoj de kosmaj korpoj. La analizo de meteoritoj de Murchison kaj Murray montris, ke ili enhavis la sekvajn amino-acidojn:

Ankaŭ la ŝtonpolvo de la luna surfaco havas karbohidridojn, kelkaj el tiuj estas: metano, etano, eteno, propeno, benzeno, tolueno ktp.

Estis tre interese, ke la "D" kaj "L" formoj de amino-acidoj kvante egalas unu la alian. Ĉi tio montras, ke la abiogenezo produktas ambaŭ variojn de organikaj kombinaĵoj. La nesimetria strukturo de biomolekuloj estas produkto de la jam ekzistantaj biofermentoj.

Antaŭe ni jam parolis pri la ebleco de venusa kaj marsa vivo. Ĉu eblas vivo krom nia Sun-sistemo?

Laŭ la kalkuladoj de optimistaj scienculoj nia Galaksio (Lakta vojo) havas de 100 mil ĝis unu milionoj da planedoj, similajn al la Tero, sur kiuj la tersimila vivo eblas. Laŭ la skeptikuloj en nia Galaksio ekzistas nur mil planedoj sur kiuj vivo povas ekzisti. Kaj kiu scias kiom da Galaksioj troviĝas en la kosmo?

Surbaze de la menciitaj faktoj ni povas resumi la jenajn:

5.2.La vivo ne estas privilegio de nia Tero, ĝi devas ekzisti ĉie, kie la kondiĉoj por la vivo konvenas. La vivo kiel natura fenomeno, estas natura produkto de evoluado de senlima kaj senfina materio. Ĝenerale la vivo ie en la kosmo ĉiam ekzistas kaj ekzistos. La vivo sur iuj planedoj povas ĉesi, sed ĝi ree naskiĝas sur novaj planedoj.

BIBLIOGRAFIO

1. Ervin BAUER: Teoria biologio — Budapest, Akadémiai Kiadó, 1967 (hungarlingva libro)
2. Vilmos CSÁNYI: Biologio de ĉeloj — Budapest, Gondolat Kiadó, 197? (hungarlingva libro)
3. Tibor GÁNTI: De la kvarkoj ĝis la galaksia socio — Budapest, Kossuth Kiadó, 1975 (hungarlingva libro)
4. György MARX: Neelĉerpebla materio — Budapest, Magvető Kiadó, 1975 (hungarlingva libro)
5. A. I. OPARIN: La kemia origino de la vivo — Thomas, Springfield, ill. 1964 (anglalingva libro)

Fonto: "Someraj Universitataj Kursoj" — KT 24, en 1976
La rajto pri kia ajn reprodukto estas rezervita ĉe la aŭtoro: d-ro Béla Mészáros, mebela@t-online.hu, urbo Debrecen, Hungario.

Scienca kaj Teknika Esperanto-Biblioteko, STEB: http://www.eventoj.hu/steb/