Φαίνεται Απλό, Αλλά Δεν Είναι

Η θεωρία της χημικής εξέλιξης υποστηρίζει ότι η ζωή στη γη αναπτύχθηκε από αυτόματες χημικές αντιδράσεις οι οποίες έγιναν πριν από δισεκατομμύρια χρόνια.

Αυτή η θεωρία δεν ισχυρίζεται ότι η άψυχη ύλη μετατράπηκε απευθείας σε πουλιά, αμφίβια ή άλλες περίπλοκες μορφές ζωής από ένα τυχαίο περιστατικό. Αντίθετα, διατείνεται ότι μια σειρά από αυτόματες χημικές αντιδράσεις οδήγησαν τελικά σε πολύ απλές μορφές ζωής, όπως είναι τα φύκια και άλλοι μονοκύτταροι οργανισμοί.

Με βάση τα όσα γνωρίζουμε τώρα για αυτούς τους μονοκύτταρους οργανισμούς, είναι λογικό να υποθέσουμε ότι είναι τόσο απλοί ώστε θα μπορούσαν να εμφανιστούν αυτόματα; Λόγου χάρη, πόσο απλά είναι τα μονοκύτταρα φύκια; Ας εξετάσουμε έναν συγκεκριμένο τύπο, το μονοκύτταρο πράσινο φύκι του γένους Dunaliella το οποίο ανήκει στην τάξη Βολβοκώδη.

Απαράμιλλοι Μονοκύτταροι Οργανισμοί

Τα κύτταρα των φυκιών Dunaliella είναι ωοειδή και πολύ μικρά​—έχουν μήκος περίπου δέκα μικρόμετρα. Αν τοποθετούνταν το ένα πίσω από το άλλο, θα χρειάζονταν περίπου 1.000 τέτοια κύτταρα για να καλύψουν μήκος ενός εκατοστού. Κάθε κύτταρο έχει δύο μαστίγια στο ένα άκρο, πράγμα που του επιτρέπει να κολυμπάει. Όπως και τα φυτά, τα κύτταρα των φυκιών Dunaliella χρησιμοποιούν τη φωτοσύνθεση για να παράγουν ενέργεια. Συνθέτουν την τροφή από διοξείδιο του άνθρακα, μεταλλικά στοιχεία και άλλα θρεπτικά συστατικά τα οποία απορροφούνται από το κύτταρο, και αναπαράγονται με κυτταρική διαίρεση.

Τα φύκια Dunaliella μπορούν να ζήσουν ακόμη και σε κορεσμένο αλατούχο διάλυμα. Είναι ένας από τους πολύ λίγους οργανισμούς οποιουδήποτε είδους που μπορούν να ζήσουν και να πολλαπλασιαστούν στη Νεκρά Θάλασσα, η οποία έχει οχτώ φορές μεγαλύτερη περιεκτικότητα σε αλάτι από ό,τι το θαλασσινό νερό. Αυτός ο λεγόμενος απλός οργανισμός μπορεί επίσης να επιβιώσει σε απότομες αλλαγές της περιεκτικότητας του περιβάλλοντός του σε αλάτι.

Εξετάστε, λόγου χάρη, το είδος Dunaliella bardawil, το οποίο συναντάται στα ρηχά αλμυρά τενάγη της ερήμου του Σινά. Το νερό σε αυτά τα τενάγη μπορεί να αραιωθεί γρήγορα στη διάρκεια καταιγίδας ή η περιεκτικότητά του σε αλάτι μπορεί να γίνει μέγιστη όταν η υπερβολική ζέστη της ερήμου εξατμίσει το νερό. Αυτό το μικροσκοπικό φύκι, εν μέρει χάρη στην ικανότητα που έχει να παράγει και να συγκεντρώνει γλυκερόλη ακριβώς στη σωστή ποσότητα, μπορεί να αντέξει τέτοιες ακραίες μεταβολές. Το είδος Dunaliella bardawil είναι σε θέση να συνθέτει γλυκερόλη πολύ γρήγορα, αρχίζοντας λίγα λεπτά μετά τη μεταβολή της περιεκτικότητας σε αλάτι, είτε παράγοντας είτε εξαλείφοντας τη γλυκερόλη ανάλογα με τις ανάγκες προκειμένου να προσαρμοστεί. Αυτό είναι σπουδαίο επειδή σε μερικούς βιότοπους η περιεκτικότητα σε αλάτι μπορεί να αλλάξει αξιοσημείωτα μέσα σε λίγες ώρες.

Εφόσον ζει σε ρηχά τενάγη στην έρημο, το είδος Dunaliella bardawil εκτίθεται σε έντονο ηλιακό φως. Αυτό θα έβλαπτε το κύτταρο αν δεν υπήρχε το προστατευτικό στρώμα που δημιουργεί μια χρωστική ουσία η οποία υπάρχει στο κύτταρο. Όταν μια αποικία φυκιών του γένους Dunaliella αναπτύσσεται υπό ευνοϊκές  συνθήκες θρέψης, λόγου χάρη όταν υπάρχει άφθονο άζωτο, τότε έχει ζωηρό πράσινο χρώμα, επειδή η πράσινη χρωστική χλωροφύλλη παρέχει το προστατευτικό της στρώμα. Υπό συνθήκες έλλειψης αζώτου και υψηλής περιεκτικότητας σε αλάτι, υψηλής θερμοκρασίας και μεγάλης έντασης του φωτός, το χρώμα της αποικίας αλλάζει από πράσινο σε πορτοκαλί ή κόκκινο. Γιατί; Υπό αυτές τις δυσχερείς συνθήκες, λαβαίνει χώρα μια περίπλοκη βιοχημική διαδικασία. Τα επίπεδα της χλωροφύλλης πέφτουν χαμηλά, και αντί αυτής παράγεται μια άλλη χρωστική ουσία, η βήτα καροτίνη. Αν το κύτταρο δεν είχε τη μοναδική ικανότητα να παράγει αυτή τη χρωστική ουσία, θα πέθαινε. Η παρουσία μεγάλων ποσοτήτων βήτα καροτίνης​—η οποία αντιστοιχεί ως και στο 10 τοις εκατό του βάρους των φυκιών σε ξηρή μορφή υπό αυτές τις συνθήκες—​ευθύνεται για την αλλαγή στο χρώμα.

Στις Ηνωμένες Πολιτείες και στην Αυστραλία, τα φύκια Dunaliella καλλιεργούνται για εμπορικούς σκοπούς σε μεγάλες δεξαμενές προκειμένου να παράγουν φυσική βήτα καροτίνη για την αγορά ειδών διατροφής. Λόγου χάρη, υπάρχουν μεγάλες εγκαταστάσεις παραγωγής στη νότια και στη δυτική Αυστραλία. Η βήτα καροτίνη μπορεί επίσης να παραχθεί συνθετικά. Ωστόσο, μόνο δύο εταιρίες διαθέτουν τις πολύ δαπανηρές και πολύπλοκες βιοχημικές εγκαταστάσεις που απαιτούνται για την παραγωγή της σε μαζική κλίμακα. Τα φύκια Dunaliella επιτελούν με μεγάλη ευκολία αυτό για το οποίο οι άνθρωποι χρειάστηκε να δαπανήσουν δεκαετίες και να κάνουν τεράστιες επενδύσεις σε έρευνα, ανάπτυξη και εγκαταστάσεις παραγωγής. Αυτό το απλό φύκι τα καταφέρνει με ένα μικροσκοπικό, ουσιαστικά αόρατο εργοστάσιο, αντιδρώντας άμεσα στις μεταβαλλόμενες απαιτήσεις του περιβάλλοντός του.

Μια άλλη μοναδική ικανότητα του γένους Dunaliella συναντάται στο είδος Dunaliella acidophila, το οποίο απομονώθηκε για πρώτη φορά το 1963 σε φυσικές όξινες θειούχες πηγές και εδάφη. Αυτό το περιβάλλον χαρακτηριζόταν από υψηλή περιεκτικότητα σε θειικό οξύ. Σε εργαστηριακές μελέτες, αυτό το είδος μπορεί να αναπτυχθεί σε διάλυμα θειικού οξέος, το οποίο είναι περίπου 100 φορές πιο όξινο από το χυμό λεμονιού. Από την άλλη πλευρά, το είδος Dunaliella bardawil μπορεί να επιβιώσει σε πολύ αλκαλικό περιβάλλον. Αυτό καταδεικνύει την ικανότητα που έχει το γένος Dunaliella να προσαρμόζεται σε ακραίες περιβαλλοντικές συνθήκες.

Μερικά Σημεία για Σκέψη

Οι ασυνήθιστες ικανότητες των φυκιών Dunaliella είναι αξιοσημείωτες. Ωστόσο, αυτές είναι λίγες μόνο από τις εκπληκτικές ιδιότητες τις οποίες χρησιμοποιούν οι μονοκύτταροι οργανισμοί για να επιβιώνουν και να ευημερούν σε ποικιλόμορφο και μερικές φορές εχθρικό περιβάλλον. Αυτές οι ιδιότητες βοηθούν τα φύκια Dunaliella να καλύπτουν τις ανάγκες τους για ανάπτυξη, να επιλέγουν την τροφή τους, να εμποδίζουν τις επιβλαβείς ουσίες, να αποβάλλουν τις άχρηστες ουσίες, να αποφεύγουν ή να υπερνικούν ασθένειες, να ξεφεύγουν από εχθρούς, να αναπαράγονται, και ούτω καθεξής. Οι άνθρωποι χρησιμοποιούν περίπου 100 τρισεκατομμύρια κύτταρα για να επιτελέσουν αυτές τις λειτουργίες!

Είναι άραγε λογικό να πούμε ότι αυτά τα μονοκύτταρα φύκια δεν είναι παρά μια απλή, αρχέγονη μορφή ζωής η οποία ήρθε σε ύπαρξη τυχαία από μερικά αμινοξέα μέσα σε μια οργανική σούπα; Είναι συνεπές να αποδώσουμε αυτά τα θαύματα της φύσης στην απλή τύχη; Πόσο πιο λογικό είναι να αναγνωρίσουμε ότι η ύπαρξη των ζωντανών οργανισμών οφείλεται σε έναν αριστοτέχνη Σχεδιαστή ο οποίος δημιούργησε τη ζωή με σκοπό. Τέτοια ευφυΐα και δεξιοτεχνία, η οποία υπερβαίνει πολύ την ικανότητά μας να την κατανοήσουμε πλήρως, ασφαλώς είναι απαραίτητη αν λάβουμε υπόψη την τεράστια περιπλοκότητα και αλληλεξάρτηση των ζωντανών οργανισμών.

Μια προσεκτική εξέταση της Αγίας Γραφής, χωρίς την επιρροή του θρησκευτικού ή του επιστημονικού δογματισμού, δίνει ικανοποιητικές απαντήσεις στις ερωτήσεις για την προέλευση της ζωής. Εκατομμύρια άνθρωποι, περιλαμβανομένων και πολλών οι οποίοι ασχολούνται με την επιστήμη, έχουν εμπλουτίσει τη ζωή τους μέσω μιας τέτοιας εξέτασης. a

[Υποσημείωση]

[Εικόνες στη σελίδα 26]

Επάνω αριστερά: Εμπορική παραγωγή βήτα καροτίνης με τη χρήση φυκιών «Dunaliella»

Αριστερά: Μεγεθυσμένη αποικία «Dunaliella» χρώματος πορτοκαλί, πράγμα που δείχνει υψηλά επίπεδα βήτα καροτίνης

[Ευχαριστίες]

© AquaCarotene Limited (www.aquacarotene.com)

[Εικόνα στη σελίδα 26]

Dunaliella

[Ευχαριστίες]

© F. J. Post/Visuals Unlimited

[Εικόνα στη σελίδα 27]

Εικόνα από ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης η οποία δείχνει τον πυρήνα (Π), το χλωροπλάστη (Χ) και το σύμπλεγμα Γκόλτζι (Γκ)

[Ευχαριστίες]

Εικόνα από www.cimc.cornell.edu/Pages/dunaLTSEM.htm. Κατόπιν αδείας