Η ζωή και… οι ιοί

Πέρασε και το Πάσχα, ένα αλλιώτικο Πάσχα, όπου το περάσαμε όλοι κλεισμένοι στο σπίτι. Ακούσαμε τη λειτουργία από το ραδιόφωνο ή την τηλεόραση αλλά δεν συγκρίνεται με την κατάνυξη που νιώθει κάποιος στην εκκλησία όταν η ζωή νίκησε τον θάνατο.

Φέτος, τη ροή της ζωής αναστάτωσε σε ολόκληρη την υφήλιο ένας μικροσκοπικός ιός, ο covid-19, ο οποίος δεν είναι καν ζωντανός οργανισμός σύμφωνα με τους βιολόγους.
Όπως όλοι οι ιοί, βρίσκονται σε μια λανθάνουσα κατάσταση μεταξύ ζωής και θανάτου. Για να «ζωντανέψουν» χρειάζονται ένα ξενιστή, του οποίου χρησιμοποιούν το DNA μεταφέροντας πληροφορίες ώστε να πολλαπλασιαστούν. Δηλαδή ο ιός επηρεάζει το DNA μας, αλλάζοντας τις πληροφορίες που μεταφέρει. Η διαφορά μεταξύ ζωής και μη-ζωής είναι η πληροφορία, αν δεν μπορεί να μεταδοθεί τερματίζεται η ψευδο-ζωή του. Θα μπορούσαμε να πούμε ότι επιδρά όπως ένας «ιός» του ηλεκτρονικού υπολογιστή που δεν είναι τίποτε άλλο από ένα πρόγραμμα με κακοήθεις, βλαβερές οδηγίες.
Κάτι ανάλογο είναι τα σπόρια της πολύ θανατηφόρου νόσου άνθρακα, που μπορούν να μείνουν θαμμένα στη γη για πολλά χρόνια κάτω από αντίξοες συνθήκες σε λανθάνουσα μορφή ζωής, μέχρι να βρεθεί ένας ξενιστής (συνήθως ένα ζώο) οπότε «ζωντανεύουν».
Η ανακάλυψη της δομής του DNA, η μεγαλύτερη βιολογική ανακάλυψη του 20ού αιώνα, πραγματοποιήθηκε το 1953 από τους Νομπελίστες James Watson και Francis Crick. Στη διπλή έλικα του DNA εμπεριέχεται ο ιδιαίτερος γενετικός κώδικας του κάθε ανθρώπου, όπου καταγράφονται συγκεκριμένα χαρακτηριστικά και νόσοι.
Αλλά εκτός από φορέας των γενετικών πληροφοριών του κυττάρου το DNA ρυθμίζει και την εξειδίκευση κάθε κυττάρου για την επιτέλεση των ιδιαίτερων λειτουργιών τουεκάστου κυττάρου και κατ’ επέκταση ολόκληρου του οργανισμού. Το DNA αντιγράφεται, «διπλασιάζεται», ώστε να διαμοιραστεί εξίσου μεταξύ δύο κυττάρων, που θα προκύψουν από την κυτταρική διαίρεση και ο οργανισμός αναπαραγάγει εαυτόν. Αλλά, όχι μόνο αναπαραγάγει τον εαυτό του αλλά μεταφέρει στο νέο μέλος τις γενετικές οδηγίες.
Όμως, κατά τη μεταφορά/αντιγραφή της πληροφορίας μπορεί να υπεισέλθουν σφάλματα που αποτελούν την εξέλιξη κατά τον Δαρβίνο (γενετική ποικιλότητα, μεταλλάξεις, νόσοι). Στην ταυτοποίηση του DNA βρίσκουν εφαρμογή η ιατροδικαστική, η εγκληματολογία, αποσαφήνιση συγγένειας μεταξύ ατόμων, ιστορία, ανθρωπολογία κ.ά.
Ποιος είναι ο κρίκος που συνδέει τη βιολογία, τη φυσική, τα μαθηματικά, την πληροφορική και άλλες επιστήμες στην εξήγηση της ζωής; Σύμφωνα με τον Paul Davies, στο μόλις κυκλοφορήσαν βιβλίο του «The Demonin the Machine» (2019), ο πιο σημαντικός κρίκος είναι η πληροφορία, οι οδηγίες στα γονίδια.
Κάτι που είχε υποψιαστεί ο Αριστοτέλης όταν πρότεινε τη φιλοσοφική ιδέα ότι στους οργανισμούς υπάρχει ένα προκαθορισμένο σχέδιο: «… οι εξελίξεις οφείλονται στο σκοπό ή το σχεδιασμό ο οποίος εξυπηρετείται απ’αυτές» (τελεολογία).
Η βασική «συνταγή» για τη ζωή είναι η ίδια: 98% των γονιδίων μας ταυτίζονται με αυτά του χιμπατζή, 85% με το ποντίκι, 60% με το κοτόπουλο και περίπου 50% με βακτήριο. Αυτό προτείνει και κοινή καταγωγή αφότου πρωτοεμφανίστηκε η ζωή στον πλανήτη γη, πριν 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια.
Πώς όμως ορίζεται η ζωή;
Ο PaulDavies δίνει τον εξής ορισμό: ΖΩΗ = ΥΛΗ (σώμα) + ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑ (γενετικές οδηγίες)
Η βιολογική πληροφορία δεν αποκτάται μόνο αλλά τυγχάνει και επεξεργασίας, είναι το λογισμικό της ζωής.
Κάτι ανάλογο με τον ηλεκτρονικό υπολογιστή που αποτελείται από την ύλη (συσκευή – hardware) + πληροφορία (οδηγίες, λογισμικό – software).
Όσο και αν μας φαίνεται παράξενο την προσπάθεια για αποκωδικοποίηση της ζωής πρωτοστάθηκαν όχι μόνο βιολόγοι αλλά διάνοιες όπως τον αποκωδικοποιητή Alan Turing που συνέβαλε στη δημιουργία του πρώτου ηλεκτρονικού υπολογιστή, το μηχανικό Claude Shannon (μέσα δεκαετίας 1940) στην προσπάθεια να κωδικοποιήσει και διαβιβάσει ένα μήνυμα (πληροφορία), που τελικά βρήκε εφαρμογή στη βιολογία. Ο μαθηματικός Johnvon Neumann (1966) μίλησε πρώτος για μια «μηχανή» που να αναπαραγάγει τον εαυτό της (ζωντανοί οργανισμοί).
Οι ζωντανοί οργανισμοί είναι ένα είδος ηλεκτρονικού υπολογιστή στον οποίον συνυπάρχουν πολύπλοκες χημικές ενώσεις και πολύπλοκα δίκτυα πληροφοριών. Με τον ίδιο τρόπο που το πρόγραμμα ενός ηλεκτρονικού υπολογιστή ελέγχει τη λειτουργία του, έτσι και οι γενετικές πληροφορίες/οδηγίες καθοδηγούν τη λειτουργία του οργανισμού.
Ο Νομπελίστας Paul Nurse (2008) έγραψε ότι «… πρέπει να επικεντρωθούμε στη ροή των πληροφοριών …χρήσιμη αναλογία, ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα».
Ο σύγχρονος Chris Adami, καθηγητής Μικροβιολογίας, Γενετικής και Φυσικής στο Πανεπιστήμιο Michigan δήλωσε: “Information is the currency of life”.
Ζήνα Πουλλή
philenews