Kimika hutsetik biologiarako jauzian omen dago biziaren misterioaren giltza. Bi gaiez, kimikaz eta biologiaz, asko daki Carlos Brionesek, eta, gainera, dakiena ulertzeko moduan kontatzeko gaitasuna du. Beheko plazako terraza batean hasi gara berriketan.
Zuek erantzun nahi dituzuen galderak ez dira nolanahikoak: zer den bizia, noiz sortu zen, nola, non...
Galdera handiak dira, bai; gizakiok geure buruari betidanik egindako galderak. Gauez, izarrei begira esertzen garenean, denok galdetzen diogu geure buruari: ba ote da izar haietan norbait niri begira? Galdera horiei erantzutea da gure lana, baina metodo zientifikoaren bidez. Geologiaz, biologiaz, kimikaz edota fisikaz dakiguna aplikatzen saiatzen gara ulertzeko zergatik hasi zen bizia gure planetan, noiz hasi zen, nolakoa zen planeta orduan, zerk eragin zuen kimika hutsetik biologia sortzea, bizia sortzea. Izan ere, izaki bizidunak kimika gara, baina kimika berezia. Biologiaren eta geologiaren arteko harremana ere aztertzen dugu, eta horretarako oso garrantzitsuak dira, esate baterako, Zumaiako labarrak. Hori guztia aztertzen dugu biziaz gehiago jakiteko eta galdera segituan dator: hemen gertatu den prozesu hau unibertsoko beste lekuren batean gertatu al da?
Eta erantzunik ba al duzue?
Oraindik erantzun ziurrik ez... Bizia Lurrean sortzea txiripa hutsez gertatu den fenomeno bakarra al da? Edo, oinarrizko kimika bat ziurtatuz gero, posible al da Lurretik kanpo ere kimika horretatik bizia sortzea? Hala bada, bizia izango genuke unibertsoko beste zenbait lekutan. Zalantza hori oraindik hor dago. Baina, aldi berean, gero eta planeta gehiago ari gara ezagutzen: kalkulatu da hamar mila trilioi (22 zero 1aren atzetik) planeta daudela. Beraz, Lurrean gertatutakoa oso bitxia izanda ere, aukera asko daude beste planeta batzuetan ere bizia gertatzeko. Oraindik ez daukagu ebidentziarik, baina probabilitateak oso altuak dira.
Zein dira ezinbesteko baldintzak bizia sor dadin?
Hiru gai behar dira. Lehena, ur likidoa; ezagutzen dugun bizia guztia uretan dago oinarrituta; ura disolbatzaile unibertsala da, oinarrizko erreakzio kimiko asko gertatzen dira bere barruan, eta ez dago beste likidorik hainbeste aukera eskaintzen duenik. Bigarrena, kimika organikoa da, karbonoz osatutako konposatuak; Karbonoa da molekula handiak sortzeko gaitasun gehien duen elementua. Eta hirugarrena, energia iturri bat; izan daiteke planeta bati bere izarretik iristen zaiona, edo planetak berak sortzen duena (barruko beroa, adibidez). Beraz, leku batean ura, karbonoa eta energia baldin badaude, bizia egon daiteke. Hori da unibertsoan bilatzen ari garena.
Zerk definitzen du bizia? Zerk bereizten du izaki biziduna bizigabetik?
Galdera horrek ere buruhauste asko eragiten dizkigu. Bizia definitzeko ahalegina Aristotelesen garaitik dago mahai gainean. Dakiguna da izaki bizidun guztiok ezaugarri jakin batzuk dauzkagula: metabolismo bat daukagu (materia eta energia trukatzen ditugu inguruarekin); ingurutik bereizten gaituen zerbait daukagu (geruza bat, larrua, azala...); eta, gainera, gai genetikoa daukagu (eboluzionatzeko gai gara). Hiru osagai horien konbinazioa da izaki bizidunak eta ez bizidunak bereizten dituena. Badaude entitate batzuk horietako bat edo bi dauzkatenak, baina hirurak behar dira izaki bizidun izateko. Orduan, horrela definitzen dugu bizia: bizia sistema kimiko bat da, bere burua erreplikatzeko gai dena, eta ingurunearekin dauzkan harremanen bitartez eboluzionatzen duena.
Biziaren sekretua zein da, orduan?
Hiru ezaugarri horien konbinazioa. Mekanismo kimikoren bat gertatu zen hori posible egin zuena. Laborategietan ikertzen ari gara.
Zer edo nor izan zen LUCA?
Izaki bizidun guztiak konparatzen ditugunean ohartzen antzeko gauza asko dauzkagula. Eboluzioan atzerantz egiten badugu, denok jatorri berbera daukagula ikusi dugu. Platanoak, antxoak edota gu geu, denok gara LUCAren oinordeko. LUCA (Last Universal Common Ancestor) deitu diogu lehen izaki bizidunari. Duela 3.800 milioi urte inguru sortu zen, Lurra planeta sortu eta handik ez denbora askora. Bakterio itxura zuen, eboluzionatzeko gaitasunarekin. Haren aurretik kimika baino ez zegoen.
Bizia posible egin zuten osagai kimiko horiek guztiak Lurrean sortu ziren edo kanpotik iritsi ziren batzuk, adibidez, kometen bitartez?
Ez daukagu erantzunik, baina badakigu milioika tona meteorito erori zirela Lurrera; beraz, ia segurua da hainbat osagai kimiko ekarri zituztela. Gaur egun, meteorito batzuk aztertzen ditugunean materia organikoa aurkitzen dugu, gure proteinak osatzen dituzten aminoazidoak, adibidez. Horrek esan nahi du kosmoseko beste leku batzuetan materia organikoa sor daitekeela. Beraz, baliteke Lurrean bizia ahalbidetu zuen lehen zopa moduko hartako osagai batzuk kanpotik iritsi izana.
"Bizpahiru hamarkada barru laborategian bizia sintetizatzea lortuko dute"
Eta zer paper jokatzen du zoriak biziaren sorreran eta bilakaeran?
K/T muga ikusteko munduko lekurik onenetako bat da Zumaia, hori badakizue. Meteorito batek Lurraren kontra talka egin eta biziaren parte handi bat desagerrarazi zueneko historia jasotzen du geruza horrek. Zoriak zerikusi handia izan zuen gertaera hartan. Meteorito hark ez balu Lurra kolpatu, gu biok seguru ez ginela orain berriketan egongo, kafe bat hartzen dugun bitartean. Ugaztunek ez genukeen Lurraz jabetzeko aukerarik izango. Baina meteorito hark dinosauroak desagerrarazi zituen eta ugaztunek hartu zuten lekukoa. Zoria existitzen da, eta funtsezkoa da biziaren eboluzioan.
Laborategian bizia sortzeko ahaleginak egiten ari zarete?
Bai, baina ez pelikuletan bezala, ez pentsa bat-batean txibi handi bat agertuko zaigunik lapikoan... Esperimentuak egin dira eta egiten ari gara. Lehena 1953an egin zuen Millerrek: hainbat gas nahastuz eta txinparta batekin aminoazidoak lortu zituen. Orduz geroztik saio asko egin diren arren, oraindik inork ez du lortu bizia sortzea. Baina asko ari gara ikasten. Biologia sintetikoaren bidetik aurrerapen handiak egin dira. Nik uste dut bizpahiru hamarkada barru norbaitek lortuko duela izaki bizidun bat sintetizatzea. Lehen aipatu ditugun hiru ezaugarri horiek (metabolismoa, inguruaz bereizten gaituen geruza eta gai genetikoa) dauzkan sistema kimiko bat izango da.
Hori mugarri bat izango litzateke zientziaren historian.
Ikaragarria litzateke, Nobel saria seguru. Eta atea irekiko luke laborategian bizia sortzeko. Baina kontuz, bizia hain da konplexua! Izaki konplexu bat sortzeko nik uste dut denbora asko falta dela oraindik.
Biziak saiakera ustelak izan al ditu? Hau da, bizia behin sortu zen eta aurrera egin du gaur arte, edo aurrez sortu eta desagertu egin zen behin baino gehiagotan?
Duela 4.000 milioi urteko Lurra imajinatzen badugu, pentsa dezakegu laborategi erraldoi bat zela, sumendiz josita, meteoritoak etengabe lurrazala kolpatzen, urak irakiten, kimika borborka... Seguru molekula kimikoak leku askotan hasi zirela elkarri eragiten, eta litekeena da bizia sortzeko saio bat baino gehiago gertatu izana. Baina gaur dakiguna da Lurrean bizi diren eta bizi izan diren izaki guztiak LUCAren oinordekoak direla. Biziak adaxka asko izango zituen hasiera hartan, baina bakarrak egin zuen aurrera: LUCAren arbolak.
"Aukera handiak daude beste planetaren batean ere bizia gertatzeko"
Miresgarria da biziak duen gaitasuna aurrera egiteko, hondamendi handienak ere gainditzeko. Zer mekanismo ditu?
Biziak aniztasun handia sortzen du oso azkar, eta horrek sendotasun handia ematen dio. Espezie bat desager daiteke, baina beste batek hartuko du haren lekua. Lurraren historian, behin baino gehiagotan egon da bizia desagertzeko zorian. Baina, izaki bizidun gehienak desagertuta ere, biziak aurrera egin du. Dinosauroak akaba ditzakezu, baina ez dago arazorik, beste batzuek beteko dute haien lekua. Planeta batean bizia agertzen denean, aurrera egiteko modua aurkitzen du. Eta gaitasun hori oso interesgarria da. Litekeena da Lurrean eta Marten bizia ia aldi berean sortu izana, orduan Martek ozeano handi bat zuelako. Bizia hain sendoa denez, agian Marten ere eutsi dio, gaur egun mugako baldintzak izan arren.
Lurrean ere badauzkagu mugako egoeratan bizi diren izakiak.
Extremofiloak, bai. Tinto ibaian bizi direnak, adibidez: azido sulfurikoaren ph-a daukan ingurunean bizi dira, lasai asko. Edo Antartikan, -30eko tenperaturan; edo itsas hondoko tximinietan, 130 graduko tenperaturan bizi direnak; edo gatzagetan bizi diren mikroorganismoak: batzuek kubo forma daukate, barruan gatz kristalak dauzkatelako, eta ederki bizi dira. Horrek guztiak zer esan nahi du? Biziak egokitzeko gaitasun ikaragarria daukala, eta horrek Lurretik kanpo ere bizia aurkitzeko probabilitateak handitzen ditu. Marten hotz handia egiten du, baina agian ez da arazo; Europa sateliteko izotzak gatz asko daukala... Zoaz gatzaga batera eta ikusi zenbat espezie bizi diren!
Uste duzu guk biok bizia estralurtarra ezagutuko dugula?
Agian bai, baina ez dira izango antenadun izaki berdeak... Gero eta espedizio prestatuagoak ari gara bidaltzen Martera. Litekeena da Marten iraganeko biziaren arrastoak aurkitzea. Eta litekeena da Europan (Jupiterren satelitean) bizia aurkitzea izotz geruzaren azpiko ozeanoan. Baina erronka da leku horietara iristea gailu, tresna eta biosentsore egokiekin, eta arrasto horiek aurkitzea. Biokimikoki gure sistemarekiko ezberdina den sistema bat aurkitzeko gai izan behar dugu. Eta hori erronka handia da.
