Artikkel VTK raamatust (<http://www.folklore.ee/seminar>, ISBN 9985-867-11-4). Kõik materjalid kuuluvad autorikaitse alla. Artiklit kasutades viidake selle aadressile.
Hüva seminariline. Iga inimene mõtleb oma rikutuse piirides. Nii, et sellest siin tegelikult ei räägita, vaid hoopis probleemist, mis on inimesi aastatuhandeid vaevanud - elu tekkimine, kumb oli ennem kas kana või muna. Aluseks on astronoomiaprofessor Esko Valtaoja peatükk "Seksist köögis ja magalas" raamatust "Kodus Universumis", mis käsitleb mitut sorti kosmoloogilisi probleeme ka humanitaaridele arusaadavas sõnastuses. Ei maksa unustada, et just kosmoloogilised küsimused on igasugu ebateaduste, isemõtlejate ja külahullude juttude ja rahva lollitamiste alustaladeks. Raamat ise on saanud selle aasta (2002) Tieto Finlandia auhinna.
(Lühendatult tõlgitud, lk 41 -59)
Peatükk on esitatud raamjutustusena, kus autor läheb hellitatud memmepojana Turu ülikooli õppima. Tema ühika toakaaslane pisi-Zyke leiab omale tantsupeolt Ulla-Maja nimelise soomerootsi tüdruku, tema ise aga ostab hoopis hiina kokaraamatu.
Toit ja seks moodustavad huvitava paari, ei mitte ainult ilmselgelt selle pärast, et üks neist järeldub teisest, vaid et tegemist on elu suure müsteeriumi kahe poolega. Toidu valmistamine on orgaaniliste ainetega manipuleerimine keemia ja elektromagnetismi seaduste põhiselt, ja nii on sekski. Kuid miks sünnib uus elu vaid magamistoas, aga ei iial köögis vaaritades. Mid tahes ma ka köögis teen, tulemuseks on vaid parimal juhul entrecôte à point või sobivalt terav chop suey. Oaidud, mis olid veel elus kokkamise alul, on nüüd surnud, protsess liigub vaid allapoole, mitte üles. Kus on see otsustav erinevus?
Keskaja alkeemikutel oli sama probleem. Nad lootsid toota oma laborites elavhõbedast ja muudest ainetest puhast kulda, keeta uusi algaineid. Teisi võimalusi ei ole palju. Kas algained (elemendid), nagu ka kuld, on olnud muutumatuna maailmas, või on nad sündinud teistest algainetest. Kui nad on olnud kogu aeg olemas, on neid olnud õnnestunud kunagi kellelgi luua; kui ei, siis peab olema mingi võimalus luua loodusseadusi järgiv ahel, mille lõpptulemuseks oleks uus kuld. Alkeemikud lootsidki leida sellist võimalust, kuid sellised muutmised ei õnnestunud paraku kellelgi.
Maailmaruumi algusaegadel ei olnud elu; nüüd on. Peab olema selline loodusseadusi järgiv sündmuste ahel, mille tagajärjel tuleb elutust ainest elav. Või siis on meil tarvis mingit kõrgeimat võimu, mis looks esimese seemne.
Nüüd me teame, et alkeemikud olid õigel teel. Raskemaid - alkeemikute keeles vääris elemente võib teha kergemaid katlas keetes. Alkeemikute veaks oli ainult see, et nad ei suutnud kuumutada oma retorte nii mitmete miljonite kraadideni, mis on tarvilised tuumareaktsioonideks, raskemate aatomite sündimiseks. Aga elu? Kas on olemas mingi temp, mingi meetod, tooraine töötlusviis, otsustav piisake mingit lisaainet, mis muudaks elutu aine elusaks ka köögis aurutades.
Elava ja elutu piir on olnud alati püha. Arvutud legendid, müüdid ja noorte õudukad imevad jõudu selle piiri rikkumisest ja sellele järgnevatest sündmustest. Frankenstein lõi laibatükkidest koletise ja see surmas ta mõrsja. Savist ja müstikast loodud golem tappis oma looja. Vampiiride ja zombide suurim õudus ei ole mitte see, mida nad teevad, vaid surnud mateerias, mis käitub nagu elav, undead, surematu. Me teame, et vaid elavast sünnib uus elu. On piir, mida saavad ületada vaid uskumuste loodu, surnust tõusvad müütilised olendid.
See teadmine on loomisuskujatele kõige aluseks. Kuna elavat ei saa teha, siis on see loodud ja ühtlasi on olemas ka looja. Kreatsionistlikke mõminaid kuus tuhat aastat vanast maailmast ja veeuputusest võime kuulata küll salliva muigega, kuid muud ei olegi nii lihtne selgitada. Elu sünni küsimuse õige vastus on sama oluline kui kaalutlus elust maailmaruumis: on see jumalate looming - äärmiselt haruldane, mingi imetaoline aga kuidagi loodusseadusi järgiv juhus, või hoopis elutule ainele iseloomulik tavatemp sobivate tingimuste tekkimisel? Ja kui teadus tahab tulla toime ilma Jumala sekkumiseta, tuleb meil varem või hiljem võtta oma kindel seisukoht. "Tolleaegsed teadusmehed olid tegelikult kelmid. Nad väitsid lapsikult, et elu saab alguse ainest, kuid nad ei suutnud mitte kuidagi seda tõestada. Kogu niinimetatud progressist hoolimata ei suuda teadusmehed luua oma laboris isegi mitte ühtegi rohukõrt. Mis teadusmehed need sellised õieti on?" Srila Prabhupadal on see tugev point, kui vaid usuks tema poolt toodud vahendit - Krishna-jumalast lähtuvat müstilist jõudu acintya-sakti.
Eristab siis elusat elutust mingi müstiline jõud, looduse ja maailma teisel poolel olev kõrgeim printsiip? Jumal puhus hinge mullatompu ja see, mis oli olnud surnud, on nüüd elus. Inimene ei tohi matkida jumala töid, selle proovimine on värdjalik, mis karistab nii doktor Frankensteini kui ka geenitehnoloogi, nii jumalate, kui ka Greenpeace arvates. Mis põhjus on meil üldse väita, et elu on saanud kord alguse elutust ainest?
Uuemal ajal (see mis tuleb keskaja järel) on pikalt arutletud et surnud ainest võib sündida uus elu. Kõik ei ole just kriipimata alla neelanud arvamusi, et merevahust sünnib väikeseid kalu, soost tõusevad udust konnad ja lopastest nartsudest hiired, aga seda, et sea liha mädanemisest tekivad iseenesest tõugud, oldi valmis küll uskuma. Oli ju juba autoriteetne autoriteet Aristoteles ise ütelnud, et pisielukad (mikroobid) sünnivad veest ja plögast, eelteadlikul ajal see ju nii imepäraselt ei kõlanudki, kui usuti ju tõelisse inimesse, keda saab surnust äratada. Aristoteles mõtles, et enamus olendeid paljuneb küll liigi kaupa munast ja seemnest, mida mõjutab mingi salapärane elujõud, hing, kuid seda hinge on kõikjal ja see vormib ka elutust mudast pisielukaid. Iidsetel aegadel oli elujõud võimsam ja esimesed inimesed ning loomad olid kasvanud maapõuest, maaema emakast.
Seitsmeteistkümnendal sajandil tahtsid kahtlejad ja teadlased teha katseid. Itaallane Francesco Redi (tuntud ka luuletajana) tegi esimese sammu konserveerimisel, osutades, et lihasse ei ilmu usse, kui seda säilitada pitseeritud purgis. Targa mehena taipas ta, et ei saa kuigi tõsiselt võtta antiiktarkade väiteid, et krokodillide lihast sigineb skorpione, aga hobuste, muulade ja eeslite lihast ei sigi midagi. Inglane William Harvey, kes avastas vereringe, moodustas sentensi: ex ovo omnia - kõik sünnib munast, uued loomad ja taimed tulevad samasugustest loomadest ja taimedest. Ja lõpuks, kakssada aastat hiljem näitas prantslane Louis Pasteur, et ka mikroobid ei sünni iseenesest: korra pastöriseeritud aine püsib bakterivaba nii kaua, kuni ta on välismaailmast isoleeritud. (Kulinaaria vallast on mul sund märkida, et teine, vähem tuntud prantslane, kokk Nicholas Appert oli avastanud kuumutamisega valmistatavad täiskonservid juba üle poolesaja aasta varem. Appert leiutas ka puljongikontsentraadi, aga see on juba hoopis teine asi).
Kumb siis oli ennem, muna või kana? Kui kõik tuleb munast, siis kust tuli see kana, kes muna munes? Millest on võinud elu alguse saada? Pasteuri ennast see probleem ei loksutanud. Algsünd oli korra toimunud, mingil ajal sügavates süvikutes. "Võtame tilga merevett, natuke lämmastikkusisaldavat ainet, mingi jagu muda ja seepääle sünnivad elu esimesed märgid juba ise". Ka Charles Darwin vältis seda küsimust "Liikide sünnis", sumisedes oma habemesse midagi esimesest elumoodustisest, kõikide liikide esiemast, mille elu oli "hingestatud". Ta kujutas "soojas pisikeses lombis, kus oli igat laadi ammoniaagi ja fosfori soolasid, valgust sooja, elektrit jne".
Ei, mitte nii kiiresti head härrased! Oleme kulutanud sajandi, et õppida tundma elusolendite ehitust ja toimimist, ja teame nüüd, et lihtsaimgi meile tuntud elav olend, või veelgi lihtsam muna on paljukordselt keerulisem määratult palju lähem inimesele kui elutu muda. Elu algsünd vajab tugevamaid argumente.
Vitalismi välgatused, mõtted et elus aine on midagi muud kui elutu, elab üha orgaanilise ja anorgaanilise keemia vallas. Esimese orgaanilise ühendi valmistamine anorgaanilisest toorainest umbes umbes kakssada aastat tagasi oli shokiks uurijatele, erakust katseklaasi-Frankenstein kes ületas elavat ja surma eristava kõgutamatuks peetud piiri. Nüüd me teame, et seda piir ei seisne mitte tooraines, vaid milleski muus. Kusihape, mis kristalliseerub liigeste vahele tekitab mulle jubedaid jooksvahooge, on vaid ainevahetuse poolt toodetud orgaaniline ühend, aga kes tahes keemik võib seda valmistada oma laboris ilma elusolendite abita (karbamiid). Süsinikupõhised orgaanilised molekulid ja ühendid on vaid väheke paremad ehitusmaterjalid, kui mitteorgaanilised, kuna nad võimaldavad moodustada palju mitmekesisemaid ühendeid ja just see paljuvormilisus on üks elu alustaladest.
Elu on aine omadus, mitte mingi müstiline väljastpoolt tulenev ilming. Loodustoodete ja toidulisandite müügimehed soovitavad näiteks "biofotoonilise" või "orgaanilise" tsingi uskumatud vitaalsusomadusi, kuid me ju teame, et see on pettus. Samad ained kõlbavad ju niigi nii traktorite kui tühiainetablette näksiva missikese koostisosadeks. Mitte kuidagi ei ole võimalik vahet teha, kas just näiteks see süsinikuaatom pärineb mõnest inimesest, või hoopis mingist sõekaevandusest. Kuid selline teadmine raskendab veelgi meie pärisprobleemi! Mispärast see on elav ja teine ei ole, kuidas on olnud võimalik muuta elutut elavaks?
Kõik oleks ehk kergem, kui me oskaksime määratleda, mis elu tegelikult on. Soome filmitsensor tunnistas kunagi, et ta ei oska määratleda, mis on pornograafia, kuid ei ole kahtlust, küll ta seda nähes kohe ära tunneb. Kuid seesama, mis Gloria kaante vahel on peen erootika, võib olla räige porno Kalle lehes. Elu loomus on samalaadne. Kellelgi ei ole õnnestunud vormistada kõikehõlmavat ja kõlblikku elu definitsiooni ja see, mis ühelt poolt tundub elusana võib hoopis teiselt poolt vaadelduna paista elutuna.
Mis on siis viga tavakujutluses elusolendist: miski mis sünnib, kasvab, sööb ja kakib, mõjutab ümbrust, paljuneb ja sureb ära? Kristallid kasvavad, toodavad endast koopiaid - on need rohkem elus kui mina, kel ei ole järglasi? Hi-tech lemmikloom tamagotchi lõpetab toimimise, kui sa teda nuppu näppides ei toida. Pooldudes paljunev amööb ei sure ju tegelikult iialgi. On seemnerakk elav? Aga munarakk? Kumbki ei saa üksinda endast koopiat tekitada, aga parem on seda küsida paavstilt. Ent tuhandeid aastaid vaarao kuivas sarkofaagis oodanud odraiva, kes soodsais tingimustes veel idaneb? Kas viirus on elav? See ju iseseisvalt ei paljune. Kas arvutiviirus on elav? On ehk erilised arvutiprogrammid, millel on omad geneetilised algoritmid, mis on tehtud paljunevaks, muteeruvaks, tootma endast uusi, vähe erinevaid koopiaid liitiumakust tuleva energia baasil, elusad? Ja katsu selgitada lapsele, miks tuli ei ole elav! Ja kui kosmosest tulevad rooganid pühiks meid minema, arvates, et me ei ole elusad olendid, kuna me ei erita purpurvärvist rukhi nagu kõik tuntud elusorganismid? Defineerimatuse tõttu tuleb olla ettevaatlik.
Suht heaks lähenduseks elunähtuste määratlemisel on elava olendiga kaasnev korrastatud mitmekülgne muutlikkus, millega võetakse vastu, töödeldakse, toodetakse ja suunatakse edasi informatsiooni ja lisaks tehakse endast koopiaid. See määratlus sisaldab, et elav olend teeb midagi, seetõttu peab ta ka hankima energiat, võtma ümbrusest toitu. Määratlus võib kõlada juristliku kantseliidina, kuid niisamuti, nagu seadustekstides, on ka siia kätketud mõningaid peensusi. Võtkem vaid mõned märksõnad.
Korrastatud mitmekülgne muutlikkus: ilm on niivõrd mitmekülgselt muutlik, et on raske ennustada, kas homme on selge, kuid see ei ole korrastatud, ilm ei ole elus. Arvuti võtab vastu, toodab ja töötleb informatsiooni, kuid ei tee endast koopiaid. (Kui teeks, siis oleks see von Neumanni masin, kuid küllap me kohtame sellistki tulevikus). Peaaegu identne koopia: selles veatuna näivas sõnas peitub kogu evolutsioon, elu arengu saladus. Määratlusel on veel see hea külg, et see ei piiritle neid võimalikke kujusid, kuidas muutlikkus ja informatsioon võivad ilmneda. Mujal ilmaruumis ei tarvitse elu ilmneda süsinikühendites ja elektrokeemias.
Elu tekke küsimuse võiks nüüd vormistada järgnevalt. Lihtsaimgi tuntud elusolend on määratu kogus korrastatud muutumisi, ehitus- ja toimimisjuhendeid. Me teame, kuidas need on pakitud pärilikkusahelasse, DNA-sse, pakitud juhendid tekitavad uut elavat olendit elutust toorainest; siin ei ole midagi müstilist, me ainult ei tea veel kõiki üksikasju. Aga müstika on selles, millest kogu see informatsioon alguse sai. Arvuti teeb uskumatuid trikke vaid klahvivajutusel, aga ma tean, et see juhtub sellest, et antikristuse käsilased on tootnud selliseid Microsoft programmipakette. Arvuti ilma programmideta on "surnud", sest informatsioonita ei tee see midagi, kusagilt ei teki iseenesest kasulikku informatsiooni. Kust on elu programmid, DNA-sse koondatud informatsioon, pärit?
Inglise kirikumees William Paley esitas 1802 aastal vastuväite elu muutliku iseenesliku arengu selgitustele, mida ei saa enam paremaks muuta. Ta alustas oa kuulsas teoses "Natural Theology", mis mõjutas muuseas ka Charles Darwinit, järgnevalt: "Nõmmel jalutades võin komistada kivile, ja kui keegi küsib, kust see kivi on tulnud, siis saan vastata, et niikaua, kuni ma tean, on see kivi alati siin olnud; mitte kellelgi ei ole kerge näidata, et sel lausel oleks midagi viga. Oletame seejärel, et leian maast kella ja mult küsitakse, kust kell siia on saanud. Kindlasti ei saa ma enam vastata samal moel, sest nagu ma tean, ei ole see kell siin alati olnud. -- Järeldame lihtsalt, et kella on kindlasti keegi teinud: kui on kusagil keegi olnud, kes on üksi või koos mingite teistega selle valmistanud otstarbeks, mida meiegi teame: on olnud keegi, kes on juhendanud selle ehitamist ja valmistanud selle teatud kasutusviisi jaoks". Kell eeldab kellasseppa, elu eeldab Loojat.
Argumenti ei murenda ka see, et me teame nüüd, et Paleyle tuntud eluvormidele on eelnenud 4 miljardi aastane evolutsioon. Me ei tea kuidas nägi välja esimene määratlusele vastav elune ollus, kuid kindlasti oli ta määratult keerulisem ja tema ehituses sisaldub rohkem informatsiooni, kui kanarbikus lebavas taskukellas. Loomisuskujate pamflett tõestas üha Paley väiteid: elu ei saa sündida juhuslikult, korrastatus ei saa tekkida korrastamatusest. Ja mitte ainult kreatsionistid. Minu lapsepõlve sangar Fred Hoyle, üks läinud sajandi suurimaid astrofüüsikuid, tõestas omaarust kindlalt elu tekke voimalusi arvutades, et tõenäosus ühe lihtsa bakteri tekkeks molekulide juhuslikul kogunemisel on 10-40 000. See, tõdes sir Fred, on võrreldav sellega, et romuladu puistav pööristorm tekitaks töökorras Boeing 747 reaktiivlennuki.
Paleyl ja Hoyleil on õigus: töenäosus selleks, et kell või reaktiivlennuk võiksid saada ehitatud lihtsalt juhuse kaudu, isegi kui panna ainult kõik vajalikud osad suurde kasti ja seda kasti raputada, on tõepoolest äärmiselt väike. Kuidas me siis võiksime kujutleda, et elav olend võiks tekkida juhuse läbi, paneme aatomid kasti ja anname tuule või mõne muu käepärase jõu raputada.
Moodne komme on rääkida elutekkega seonduvalt entroopiast. Entroopia on sama keskne mõiste nagu energiagi, kuid sel ei ole läinud nii hästi. Vaid igiliikurite leiutajad ja imedieetide uskujad mõtlevad üha, et energiat võib saada mitte millestki, või et pekiks kehastunud energiat saab ilma mingi rassimiseta hävitada. Seetõttu on entroopia üha edasi teaduse väärarusaam, pahakspeetav ja ärakasutatu - seepärast, et see on sama argine nagu energiagi. Entroopiat võib määratleda mitmel erineval moel. üks neist on termodünaamika teine printsiip, mis tühistab teist liiki igiliikurid - sellised, millega energia jäävusseadus hakkama ei saa. Meile sobib paremini selline määratlus, mille järgi entroopia on korrastamatuse mõõt ja suletud süsteemis saab entroopia ainult kasvada.
See on hästi arusaadav. Iga mürsik on kindlasti soovinud, et tema tuba koristaks end iseenesest. Kuid seega kasvaks korrastatus suletud süsteemis (toas), entroopia väheneks ja termodünaamika teist printsiipi ei täidetaks. Korrastatuse kasv on muidugi võimalik, muutes meie toiminguid igas ajaühikus. Paley kell ja Hoyle reaktiivlennuk on hästi järjestatud (organiseeritud) süsteemid, kaootiliseimgi inimene veelgi enam. Kell ja reaktiivlennuk on olemas, kuna need ei ole suletud süsteemid (sellest vaatepunktist, iseenesest nad muidugi on T.). (Olen kuulnud kõlakaid, et ka isekoristavad lastetoad on olemas. A). Kella korrastatuse loob kellassepp, kelle osavate käte iga liigutus kasvatab kella ümber entroopiat, korrastamatust, see on suurem, kui entroopia vähenemine valmistatava kella sees. Kujutleme, et mürsik koristab oma tuba. Selleks kulub energiat, täpsemalt võttes, inimese eluprotsesside poolt toodetud energiat, millest suurem osa muutub kasutuks, soojuseks, jõmpsika higistamiseks - ja jälle koguentroopia kasvab. Koristav pätakas loob energiakulutusega maailma rohkem korrastamatust, kui korrastatust koristades; me ainult näeme paremini koristamise tulemusena kasvanud korrastatust.
Aga siis elu maakeral? Kreatsionistid vaidlevad jõuliselt vastu, et iseenesest tekkinud elu rikuks entroopiat vähendades termodünaamika teist printsiipi, seetõttu tõestab teadus ise vaieldamatult Looja olemasolu. Aga meil ei ole vaja välist kellasseppa, kuna Maa ise ei ole suletud süsteem. Särav Päike toodab energiat, mille varal elu keerleb. Kuid samas toodab Päike ka iga hetk määratult entroopiat, Päikesepaistes on piisavalt uut ebajärjestust, kindlustamaks päikese laste, elavate olendite võrreldamatult väiksemat korrastatuse kasvu. Elu ei riku mingeid tuntud loodusseadusi, tema olemasolu ei nõua ka mingeid uusi loodusseadusi. Järjestatus maakeral võib kasvada omasoodu, monofunktsionaalsest struktuurist võib areneda mitmekülgne, surnud ainest elav, kõiki maailmaruumi mängureegleid järgides. Elamine loob ümbruskonnas korrastatust.
Aga sellest veel ei aita. Me tahame teada kuidas tõenäoliselt elu tekkinud on, aga ei arutle selleüle, kas ta on ülepea võimalik. Arvestatav entroopia vähenemine, järjestatuse muinasjutuline kasv, võib olla nii aeglane, et elu algteke maakera eluajal on äärmiselt harv juhtum. Järjestatuse piirkondlik kasv on võimalik, kuid sel on määratu hind, mõõtes seda töös või ajas. Raputame kastis kolmest osast koosnevat puzzlet. Varem või hiljem - muidugi väga pika aja jooksul - sattuvad need kolm osa täpselt õigetele kohtadele ja maailma on ilmunud pisike kord. Aga puzzle 1000 osast?
See ongi täpselt sir Fredi väite tuum. Meisterfüüsikuna ei esitanud ta kreatsionistide kombel segavaid jorinaid termodünaamikast, vaid tõenäosusteooria. Pööristorm võib küll kokku panna reaktiivlennuki ja sõge juhus luua bakteri, kuid see on niivõrd ebatõenäoline, et elu otsimine mujalt ilmaruumist on aja ja raha raiskamine. Universum võib olla kirjeldamatult ääretu, ja sinna ääretusse mahub ääretult harvu juhtumeid, nagu elu tekkimine ühel planeedil, kuid mis mõte on siis otsida fossiile Marsilt ja sõnumeid teistelt tähtedelt.
Seega on see kellasepa-variant: mingi väline jõud, Jumal, Krishna või dialektilise materialismi hing, toonud maakerale vajaliku informatsiooni seemne. Ehk on sama jõud juhtinud kogu elu arengut, asetanud oma käega (või mistahes metafüüsilise jäsemega) alati järgmise osa vajalikule kohale. Seetõttu ei ole meil enam tarvis arvutada tõenäosusi, ega arvestada loodusseadusi, ime mis ime. See ei ole aga midagi muud, kui vana vitalism uues kuues, samasugune uskumus, et hiired sünnivad vanadest kaltsudest. Räbalaid mõjutab mingi salapärane jõud, mis sünnitab hiired. Elutut ainet mõjustab korraks salapärane üleloomulik jumalavägi, mis sünnitab elu. Hiirte sünni võime küll välistada vaakumanumate ja kuumutamistega, aga kuidas me saaksime korraks steriliseeritud, jumalavaba katseala?
Kas on veel mõni kolmas võimalus lisaks uskumatule juhusele või üleloomulikule jõule? Ju on! Hakkakem mänguriks, istugem lauda. Vastasteks on kõiketeadev, kõike ettemõtlev ja kaalutlev Suur J, ja jälle kitsikuses olev Tööpe-Tiipe, kes käib kuidas juhtub ja loodab, et mingi vägi annab talle võidukaardi. Meie aga loodame neid lüüa uue strateegiaga, pimeda juhuse ja mõnede hästi valitud mängureeglite ühendamisega.
1970. aastal leiutas inglise matemaatik John Conway lihtsa mängu, millele ta andis nimeks Life. Conway tahtis luua mängu, mille reeglid oleksid võimalikult lihtsad, mis algul hakkaks ise arenema ja mille lõpp oleks ettearvamatu. Tal õnnestus see paremini, kui ta seda lootis.
Võta üks ruuduline paber ja värvi sellele pliiatsiga juhuslik arv musti ruute. See on lähteülesanne: musti ruute nimetame mängu nime järgi elusateks rakkudeks tühje elutuks. Järgneva määravad lihtsad reeglid. Vaadakem hoolega paberi ruute, igal neist on 8 naaberruutu. Kui kõik naaberruudud on tühjad, või on üks naaber, siis rakk sureb ja kustutame ta ära. Kui naabreid on kaks, siis ei juhtu midagi, must jääb mustaks ja tühi jääb tühjaks. Kui naabreid on kolm, siis must ruut on endiselt must, aga tühi naabrite vahel tehakse mustaks, sünnib uus rakk. Kui naabreid on 4 või enam, siis rakk sureb üleasustatuse tagajärjel ja kustutatakse ära. Paberi iga ruutu vaadatakse eraldi ja lõpuks saadakse uus asetus.
Lihtsam on seda mängida muidugi arvutis, mis vaevatult arvutab samm-sammult igat ruutu. Ekraanilt võib jälgida kogu arengut; kui algasend on määratletud ja nuppu korraks vajutatud, on kõik tarvilik tehtud. Mäng areneb oma sisemisest loogikast ja algseadest lähtuvalt.
Conway arvas, et ta mäng lõpeb varem või hiljem, kuid innukad mängijad märkasid õige pea, et päris nii see ei ole. Teatud algasetused tootsid mitmesuguseid lihtsaid muutuvaid kujundeid, lennukeid, mürske, ronge.
Tõmmakem näiteks võrgust Life-mängulaud ja tekitagem sellele hiire abil 1000 ruuduga ala, teine nupuvajutus ja sellele väljale tekib muinasjutuliselt musti ruudukesi. Kolmas vajutus ja mäng lähebki lahti. Ekraanil vilksatavad, keerlevad, sündivad, surevad kujundid meenutavad viirastuslikku, mikroskoobist nähtavat bakterikultuuri. Elava ja elutu ala piir kasvab, sopistub, lainetab, kuni lõpuks moodustub kujund, mis enam ei muutu. Hetkeks tundub, et midagi ei juhtu, kuid siis purskub ekraani ühest nurgast liikvele kujundite uus voor. Siin-seal sünnib grupikesi, mis lähevad eemale sellest üldisest podisevast massist. Lõpptulemusena on suurel ekraanil mitme tuhande sugupõlve järgne hulk gruppe ja liikumatuid kujundeid, nagu pitsilina. Näen, kuidas ühekordsed seaded loovad juhuste järjestuse. Ekraanil sündiva korrapära hind on jällegi ümbruse entroopia kasv - arvuti poolt toodetav soojus. Kui näitaksin lõpptulemuse pitslina sir Fredile ja küsiksin tõenäosust, et see on sündinud juhuse läbi, saaksin kindlasti vastuseks astronoomilise loo, ja et kuidagi on see juhus alguse saanud.
Kas võib tulemuseks olla mingi kujund, mis toodaks iseenda identseid koopiaid? See mäng ei pruugi kusagil lõppeda, laieneks üha uutele ruutudele, toodaks üha uusi koopiaid, mis põrkuksid, liiguksid, lisanduksid. Vastus on ja. Life on üks esimesi rakuautomaate, mille teooriat innukalt uuritakse. Keegi ei tea, missugune Life kujund suudab endast koopiat teha, kuid on võimalik arvutada, et selline kujund koosneks nii 100 biljonist rakust. Vähe parem arvuti, Turu linna suurune ekraan ja seal ta ongi. Kas selline kujund on elav? Robootika tippuurija Hans Moravec on kujutanud sellist olukorda raamatus "Mind children":
"Kujutleme Life simulaatorit toimimas määratu suures ja võimsas arvutis ... Mänguruudustik seemendatakse juhusliku kujundiga, mis hakkab kohe keerduma ja kobrutama. Suurim osa sündmustest ei vii kuhugi, aga siin-seal sünnib väikseid, kasvavaid, kristallilaadseid kujundeid. Seejärel kohtavad nende paisuvad servad juhuslikku sodi või teisi kujundeid ja areng muutub. Tavaliselt kasv lakkab nendes kohtades, aga mõnikord sünnib ka keerukaid kujundeid, mis säiluvad iseennast kaitsdes. Sugupõlvede järel toodab see võitlus vähehaaval keerukaid ühikuid, mida võib pidada tõeliselt elavaks. Paljude hilisemate seikade järel ilmub Life-simulaatori asukatele mõistus ja algab algupära ja eesmärgi otsimine ..."
Mõte, et mustadest ja valgetest ruudukestest koosnev moodustis võiks mingil moel olla elav, tundub algul täiesti meeletu. Kuid mida muud ma isegi olen, kui suur kuhi kolmetüübilisi ruute - prootoneid, neutroneid ja elektrone? Neist koosnev aatom ei ole elav, ega ka need mõnest aatomist moodustatud molekulid. Aga pannes miljard aatomit sobivasse moodustisse - ja meil on elav bakter. Elu ei seisne aines, vaid selles, mida aine teeb. See on üks põhjus, miks rakuautomaatide teooria paelub uurijaid. Ehk on kogu universum üks rakuautomaat, kaos, milles aine muundumise loodusseadusteks kutsutav ühekordne mänguasetus loob korrastatuse - ja lõpuks elugi. Kas Moraveci Life-maailma asukad teavad, et nad elavad ainult arvutis? Mida sina tead, kus sa elad?
Tuleme tagasi maapinnale. Kas tõesti on maailma mängureeglid sellised, et nad võivad Life-mängu sarnaselt saada alguse vaid juhuste järjestusest? Jah, ja seda võib tunda köögiski. Kui võib loota juhuse ja keemia seaduste ühistomimisele, et alati saaks valmistada maitsvat toitu, ilma et mul tuleks kellassepa kombel pista iga aatom pinsettidega õigele kohale.
Sagedasemad toiduvalmistustoimetused seisnevad struktuuri lagundamises, aga siin-seal toimub kas vastupidist. Liha küpsetades katkevad selle pikad molekuliketid ja praad on pudedam süüa; aga entrecôte â pointi point on selles, et selle peale sünnib pruunistades ka uusi ühendeid. Maillardi reaktsioonina tuntud mitmekesised juhusteketid, kus süsivesikud ja proteiinid moodustavad kokkuvõttes uusi ühendeid, annavad entrekôtele selle maitse. (Lisaks põhjustavad nad vähki, aga sellest hoolimata ei hakka ma valmistama pihve mikroahjus). Kaugel kosmoses, väikeste tolmuterade ja jääpurikate pinnal sünnib samalaadseid reaktsioone tähtede ultraviolettkiirguse paistel. Kosmose suures köögis valmistatakse kogu aeg uut elu toorainet.
1953. aasta Nobeli auhinna saanud keemiku Harold Urey õpilasel oli idee. Ta tahtis katsetada, kas võivad elu põhialused tekkida juhuslikult, teha laboris Darwini väike soe tiigike. Urey kartis, et katse ei õnnestu ja ta viivitas ebaõiglaselt õpilase, Stanley Milleri väitekirja ettvalmistamist. Kuid Miller sai lõpuks kuidagi siiski loa proovida. Ta pani 5 liitrisesse klaasnõusse vesinikku, vett, ammoniaaki ja metaani - varase maakera atmosfääri matkiva segu - ja lisas tihedalt suletud anumale energiat elektrilahenduste ja soojendamise abil. Nädala pärast oli anumas pruuni vedelikku, segu orgaanilistest ainetest - ja kahest aminohappest, glütsiinist ja alaniinist, elu toorainetest. Hetkeks tundus, et elu tekitamine katseklaasis on vaid aja küsimus.
Milleri katset on korratud lugematul arvul, muutes toorainet ja energiaallikaid, ja lõpptulemus on ikka sama: lihtsamast tekib keerukam, molekulid ühinevad keerulisemateks ühenditeks. Aga katsed on piirdunud aminohapete, lipiidide ja muude taoliste orgaaniliste ühenditega. Katseklaasi ei ole ilmunud aminohapetest palju keerulisemaid proteiine, mida siis veel uutest eluvormidest rääkida. Teiselt poolt, mis on aga üks klaaspurk ja mõni nädal kogu maakera pinna ja miljonite aastatega võrreldes?
Milleri, Urey ja neid järgivate elu alkeemikute keetmised ei paljasta meile seda, kuidas elu maakeral tekkis. Ju siis Milleri oletus Maakera varasest atmosfäärist oli väär? Katsete tegelik väärtus seisneb selles, et nad näitavad seda tavatut jõudu, mida peidab protsessid ja muutumiste lihtne mängureegel- molekulide reaktsioone sätestavad keemia seadused. Rakuautomaadid näitavad seda kunstlikus maailmas, laborikeetmised tegelikus.
Siinkohal võiksin teeselda põhjalikkust ja alustada juttu iseorganiseeruvatest ja algoritmilistest kompleksidest, Shannoni informatsiooniteooriast, semantilisest sisust, isekomplekseeruvast ja süntaktilisest informatsioonist. Aga lihtne tõde on, et mitte kellelgi ei ole kõlblikku, selget ja hõlmavat teooriat, rääkimata siis veel tõest elu algtekke kohta, asjalikult kõlavad kõned ei muuda siin midagi. Enamad uurijad, kaaludes kõiki teadmisi, kalduvad oletama, et eluks klassifitseeritava keerukuse teke on mingis mõttes aine omadus, mida võib sealt leida, kus on sobivat ainet ja energiat. Mina olen sama meelt. Sina võid teisiti arvata, keegi ei saa kunagi näidata, et sa eksid - aga keegi ei saa ka tõestada, et elu teke on ime. Lõplikku vastust tuleb otsida väljaspoolt Maakera, on seal elu või ei.
Kulunud väide elu iseenesliku tekke võimalusest ei pea paika. Me ei pea üritma teha elu samal moel nagu kelli. Kella osadel ei ole mingit erilist oskust ennast ise kokku panna; kruvi ei otsi ise mutrit, hammasratas ei sobitu omale kohale. Aga aatomid ja molekulid ei ole kella osad, nad liituvad ja põrkuvad puht juhuslikult, kõik ei pea sattuma õigesse kohta samaaegselt. Maailma mängureeglid on sellised, et aatomitel on omadus liituda ühte teatud molekulideks ja molekulidel on omadus liituda teistega ainult teatud moel, protsess võib areneda samm-sammult. Aine parimate omaduste hulka kuulub muutumine elavaks, kui keskkond seda võimaldab. Müstika ei ole siin selles, et elu sünnib elutust, vaid selles, et maailmas toimivad sellised mängureeglid, loodusseadused, ja et see on olnud võimalik ajas, mis on lühem kui kosmose vanus.
See maagiline lisaaine, mis mul puudus üliõpilaskülas, oli aeg. Kasutada oli nii toorainet, kui ka energiat, aga liialt vähe informatsiooni. Informatsiooni juhuslik kasv, entroopia piirkondlik vähenemine, on aeglane protsess. Miljonite, ehk isegi sadade miljonite aastate jooksul kokates oleksin võinud matkida elu algajalugu. Mingid toiduaine elutud molekulid oleks puht juhuslikult moodustanud pikemaid kette, liitunud üha keerukamateks struktuurideks, roninud looduse ja keemia seadusi rikkumata vastu entroopiavoolu minu poolt antavat energiat ja keskkonda ära kasutades, kuni protsess oleks lõpuks kasvatanud informatsiooni tiheduse nii suureks, et mingi lätakas kopeeriks iseennast, ja doktor Frankenstein olekski loonud köögis uue elu.
Aga Zyke ja Ulla-Maja oleks vajanud samas vaid hetke, kuna neil on kasutada 4 miljardi aasta jooksul kogutud informatsioon osavalt seemne ja munarakkudesse pakituna.
Tõlkis Andres Kuperjanov
Raamatu andmed: Esko Valtaoja Kotona maailmankaikkeudessa, Helsinki, Ursa 2001 /5 trükk/