En forbløffende livsvennlig tilfeldighet: Egenskapene ved ikke-metall atomene
Av Jonathan McLatchie, 18. juni 2024. Oversatt herfra

Uten tvil er den sterkeste klasse av bevis for en kosmisk designer, teleologiske argumenter. Det er godt etablert at det er langt flere måter universet kunne ha vært på, som er ikke bidrar til livet, enn det er livsvennlige måter. Gitt en antagelse om teisme, er det ikke spesielt overraskende at universet ville være gjestfri mot legemliggjorte, bevisste vesener som oss selv. Gitt en antagelse om ateisme, er det omvendt, veldig overraskende at universet vil være støttende for slike vesener. I lys av dette betydelig topptunge sannsynlighetsforholdet, har den astronomiske sjeldenhet i livsvennlige universer (og det faktum at universet vårt faktisk støtter avansert liv) en tendens til å bekrefte teisme. En art av teleologisk argument som fortjener mer oppmerksomhet, er argumentet fra den tidligere miljømessige egnetheten til naturen for eksistensen av avansert liv, som har blitt popularisert de siste årene av arbeidet til Michael Denton. Kumulativt gir bevisene som er tilsatt i Dentons forskjellige bøker en veldig overbevisende sak, om at et sinn står bak utformingen av vårt univers.

Bilde 1. Klorofyll-fylte bladceller

Ikke-metall atomer gir molekyler med form
En underklasse av bevis i denne kategorien er den tilsynelatende finjusteringen av kjemi for den karbonbaserte cellen, som du kan lese om i The Miracle of the Cell, av Dr. Denton.(1) Her vil jeg fremheve bare ett eksempel. Figuren nedenfor viser den periodiske tabellen over elementer:

Bilde 2. Periodisk tabell

Elementene farget lilla i figuren representerer ikke -metallatomer, og det er disse som utgjør de materielle stoffene i cellen - spesielt karbon, hydrogen, oksygen og nitrogen. Dette er faktisk de eneste atomene som kan brukes til å bygge et biokjemisk system siden de kan danne sterke, stabile, retningsbestemte kjemiske bindinger. Kritisk sett gir disse kovalente bindingene molekyler med form, og det er form som er essensen ved biokjemi.

Den hydrofobe kraften
Dessuten har disse atomene en elektro-negativitet slik at tiltrekningen av elektroner for hydrogen og karbon er veldig lik. Siden karbon og hydrogen har en lignende verdi av elektronegativitet (dvs. hvor sterkt atomer trekker elektroner mot kjernen), betyr dette at de er i stand til å dele elektroner likt mellom de to atomene, og skaper en ikke-polar kovalent binding. På den annen side, når oksygen og hydrogen danner en kovalent binding, får du et polart molekyl, der elektronene deles ulikt (spesifikt, har oksygen en høyere elektro-negativitetsverdi, og tiltrekker seg dermed de delte elektronene i bindingen sterkere, enn hydrogen).

Dette er kritisk for hele organiseringen av cellen, fordi de gir den hydrofobe kraften, som er ansvarlig for å organisere den høyere strukturen i det biologiske riket. Den hydrofobe kraften refererer til tendensen til ikke -polare stoffer til å samles i et vannrikt miljø, for å minimere eksponeringen for vann. Hva forårsaker denne effekten? Når ikke -polare molekyler blir introdusert i vann, avviser det det strukturerte hydrogenbindingsnettet til vann. Vannmolekyler er ikke i stand til å danne hydrogenbindinger med ikke -polare molekyler, noe som fører til en energisk ugunstig situasjon. For å minimerer denne forstyrrelsen, ordner vannmolekyler seg selv på en slik måte at de er i stand til å opprettholde så mange hydrogenbindinger som mulig. For å redusere de entropiske kostnadene og øke den generelle stabiliteten, har ikke -polare molekyler en tendens til å samles sammen. Ved å gruppere på denne måten blir overflatearealet i kontakt med vann minimert, og dette reduserte antall vannmolekyler som trenger å omorganisere seg rundt dem. Av denne grunn kalles ikke ikke-polare molekyler "hydrofobe" (vannavvisende), mens polare molekyler kalles "hydrofile" (vann-tiltrekkende).

Den hydrofobe kraften er avgjørende for montering av membraner og proteiner. Biologisk membran består av fosfolipider, som har hydrofile hoder og hydrofobe haler. De hydrofobe halene unngår kontakt med vann, mens de hydrofile hodene samhandler med det. Resultatet er fosfolipidens selvmontering til bi-lag,med halene vendt innover og hodene vendt utover. På samme måte, i en proteinstruktur, har aminosyresidekjeder som er hydrofobe, en tendens til å unngå kontakt med det væskefylte miljøet. På den annen side danner kjemiske grupper assosiert med polare (hydrofile) sidekjeder som hydroksyl (-OH), amin (-NH2) og karboksyl (-COOH) grupper hydrogenbindinger med vann. Den hydrofobe kraften kjører de ikke -polare restene til proteinets indre, mens de polare restene blir utsatt på overflaten, og samhandler med vann. Dette fører til spontan folding av proteinet i dens iboende tredimensjonale struktur, som er avgjørende for dets funksjon.

Bilde 3. Lipidlag i cellemembran

Så avgjørende er den hydrofobe kraften for proteinfolding, at biokjemiker Charles Tanford, som beskriver oppdagelsen av hvordan proteiner brettes, bemerker at "Den hydrofobe kraften er den energisk dominerende kraften for inneslutning, vedheft osv., I alle livsprosesser… Dette betyr at hele livets natur som vi kjenner det, er en slave av den hydrogen-bundne strukturen til flytende vann." (2)

En suksessfull tilfeldighet
Det er således en bemerkelsesverdig heldig tilfeldighet at selve atomene som gir stabile, definerte former (hvorfra makromolekyler kan bygges) også genererer den hydrofobe kraften som er nøkkelen til å montere dem i høyere tredimensjonale former. Naturen skylder oss ikke denne livsvennlige konvergensen, og likevel, hvis det ikke var for denne tilfeldigheten, kunne ikke livet eksistere. Dette er bare en av mange lignende tilfeldigheter som er avgjørende for livets eksistens - og spesielt avansert liv. Kumulativt tyder bevisene på at universet ble designet med tanke på livet.

Referanser på slutten av originalartikkelen -her.

JONATHAN MCLATCHIE
RESIDENT BIOLOG & stipendiat, SENTER FOR VITENSKAP OG KULTUR
Dr. Jonathan McLatchie har en bachelorgrad i rettsmedisinsk biologi fra University of Strathclyde, en mastergrad (M.Res) i evolusjonsbiologi fra University of Glasgow, en annen mastergrad i medisinsk og molekylær biovitenskap fra Newcastle University, og en doktorgrad i evolusjonær Biologi fra Newcastle University. Tidligere var Jonathan assisterende professor i biologi ved Sattler College i Boston, Massachusetts. Jonathan har blitt intervjuet på podcaster og radioprogrammer, inkludert "Unbelievable?" på Premier Christian Radio og mange andre. Jonathan har talt internasjonalt i Europa, Nord-Amerika, Sør-Afrika og Asia for å fremme bevis på design i naturen.

Oversettelse, via google oversetter, og bilder ved Asbjørn E. Lund