Uzyskaj dostęp do ponad 250000 książek od 14,99 zł miesięcznie
Z tej książki dowiesz się:
• Czy w kosmos wysłano kiedyś tysiąc miniaturowych mózgów?
• W jaki sposób proste organizmy rozwiązują problemy, nad którymi matematycy głowią się od stuleci?
• Czy odkrycie radu pozwoliło poznać sekret życia?
• Jak to możliwe, że po obfitym posiłku wąż tak bardzo powiększa swoje narządy?
Mimo że biolodzy zdobyli przez stulecia ogromną wiedzę na temat różnych gatunków i dokonują rzeczy, o których niedawno jeszcze nikomu się nie śniło, to nadal nie potrafią podać definicji życia. Zapytani, jąkają się, zwodzą, kluczą, by wreszcie rozpaczliwie burknąć: „Życie jest tym, co JEST”, lub bardziej obrazowo wydukać: „Bycie żywym to niebycie martwym”.
Większość ludzi na pytanie, czy żyją, bez kłopotu odpowiedziałaby twierdząco. Dlaczego więc kryteria życia tak bardzo wymykają się przedstawicielom nauk przyrodniczych? Dzięki naszym mózgom szybko dostrzegamy żywych ludzi dookoła, z przedstawicielami innych gatunków idzie nam już jednak trochę gorzej. Biolodzy wskazują na różne cechy, którymi wyróżniają się żyjące istoty : metabolizm, zdolność do gromadzenia informacji, utrzymania homeostazy, reprodukcji, ewolucji.
Carl Zimmer, znakomity popularyzator nauki, autor bestsellera „Śmiech ma po matce”, wyrusza w poszukiwaniu odpowiedzi na te życiowe pytania: odwiedza laboratoria i jaskinie, karmi węże i eksperymentuje z genami. Pokazuje, jak odmiennie podchodzą do życia różne istoty i jak mgliste i pełne zagadek pozostaje pogranicze życia – zarówno jego początek, jak i koniec.
Cóż, może rację miał zespół Opus, który w latach osiemdziesiątych śpiewał po prostu: „Live is life”...
KSIĄŻKI DOBRE NIE TYLKO W TEORII!
Ebooka przeczytasz w aplikacjach Legimi na:
Liczba stron: 517
Grace,która jest moją miłościąi moim życiem
Wstęp
Pogranicze
Jesienią 1904 roku w Laboratorium Cavendisha przeprowadzano mnóstwo ciekawych eksperymentów[1]. Chmury rtęci rozbłyskiwały niebieskim światłem, ołowiane cylindry kręciły piruety na miedzianych tarczach. Fizycy, nie tylko z Anglii, ale wręcz z całego globu, nie znali miejsca bardziej ekscytującego niż ten porośnięty bluszczem budynek przy Free School Lane w samym sercu Cambridge, można było tam bowiem bawić się podstawowym budulcem wszechświata. W istnym gąszczu magnesów, lamp próżniowych i ogniw galwanicznych łatwo byłoby przeoczyć pewien mały, cichy, skromny eksperyment – ot, tylko szklana probówka zatkana watą, wypełniona do połowy kilkoma łyżkami burego bulionu.
A jednak w tej probówce budziło się do życia coś, co kilka miesięcy później zadziwiło cały świat. Wkrótce gazety okrzyknęły eksperyment jednym z najbardziej niezwykłych osiągnięć w dziejach nauki. Pewien dziennikarz opisał zawartość probówki jako „najprymitywniejszą formę życia, «brakujące ogniwo» między światem nieorganicznym a organicznym”[2].
Owo najprymitywniejsze życie było dziełem trzydziestojednoletniego fizyka nazwiskiem John Butler Burke[3]. Na fotografiach z tamtego okresu widzimy jego chłopięcą twarz zabarwioną melancholią. Urodził się w Manili, jego matka była Filipinką, ojciec zaś Irlandczykiem. Jako młody chłopiec pojechał do Dublina, by pobierać tam nauki, potem trafił do Trinity College, gdzie zajmował się promieniowaniem rentgenowskim, badał dynama i tajemnicze iskry krzesane przy użyciu cukru. Trinity przyznało mu złoty medal w dziedzinie fizyki i chemii. Jeden z profesorów chwalił go następująco: „To człowiek zdolny zarażać innych entuzjazmem, z którym sam podchodzi do swojej pracy”[4]. Skończywszy studia, Burke przeniósł się z Dublina do Anglii i uczył na rozmaitych uniwersytetach. Jego ojciec zmarł, matka – „stara i niezwykle majętna kobieta”[5], jak wspominał później Burke – szczodrze łożyła na utrzymanie syna i jego karierę naukową. W 1898 roku Burke trafił do Laboratorium Cavendisha.
Nigdy w historii w żadnym innym miejscu na Ziemi fizycy nie dokonali w tak krótkim czasie tak wielu odkryć w dziedzinie materii i energii. Najnowszym osiągnięciem mógł się pochwalić kierownik laboratorium Joseph John Thomson, który dopiero co odkrył elektron. Przez pierwszych kilka lat Burke kontynuował jego dzieło i prowadził eksperymenty poświęcone tym zagadkowym cząstkom; próbował ustalić choćby, w jaki sposób elektrony rozświetlają chmury gazu. Potem jednak uwiodła go inna tajemnica. Podobnie jak wielu młodych fizyków z Laboratorium Cavendisha, zaczął się bawić nowo odkrytym promieniotwórczym pierwiastkiem: radem.
Kilka lat wcześniej, w 1896 roku, francuski fizyk Henri Becquerel jako pierwszy dowiódł, że zwykła materia potrafi emitować dziwną formę energii. Owinął sól uranu w czarne płótno, położył je obok kliszy fotograficznej i przekonał się, że uran utworzył na kliszy osobliwe cienie. Najwyraźniej pierwiastek emitował jakiegoś rodzaju cząstki. Idąc tropem badań Becquerela, Maria i Pierre Curie wyekstrahowali uran z rudy zwanej blendą smolistą. Przy okazji odkryli, że część energii pochodzi od innego pierwiastka. Nadali mu nazwę „rad”, zaś nową formę energii ochrzcili mianem radioaktywności.
Rad emitował tak wiele promieniowania, że był ciepły w dotyku. Umieszczony na bryle lodu topił tyle zamarzniętej wody, ile sam ważył. Kiedy Maria i Pierre połączyli go z fosforem, ten zaświecił w ciemności. Wieści o tym rzadkim, egzotycznym pierwiastku rozchodziły się lotem błyskawicy i wkrótce rad stał się prawdziwą sensacją. W Nowym Jorku tancerki w kostiumach pokrytych świecącym radem dawały występy w zaciemnionych kasynach. Ludzie zastanawiali się, czy będzie on filarem nowej cywilizacji. „Kto wie, może spełni się chimeryczne marzenie alchemików: powstanie lampa zdolna świecić bez końca, niezużywająca nafty”[6], spekulował pewien chemik. Zdawało się też, że rad dodaje wigoru, ogrodnicy oprószali nim więc kwiaty, przekonani, że dzięki temu będą rosły wyżej, a wiele osób piło „płynne słońce” jako remedium na rozmaite choroby, w tym również na nowotwory.
To właśnie nowotwór zabił Marię Curie w 1934 roku, zapewne dlatego, że przez długie lata wykorzystywała w pracy rad i inne pierwiastki promieniotwórcze. Dziś, kiedy rozumiemy już, jak śmiertelnie groźna jest radioaktywność, trudno wyobrazić sobie, że ktokolwiek wierzył w witalną moc radu, jednak na początku XX stulecia naukowcy wiedzieli zaskakująco mało na temat istoty życia – w najlepszym razie mogli stwierdzić, że kryje się ona w galaretowatej substancji wewnątrz komórek, którą określili mianem protoplazmy. Owa substancja jakimś cudem pozwalała komórkom funkcjonować, łączyć się w żywe organizmy, była też przekazywana z pokolenia na pokolenie. I w zasadzie nic więcej nie wiedziano na sto procent, nie dziwi zatem, że rozważano najrozmaitsze pomysły i koncepcje.
Burke dostrzegał doniosłe podobieństwa między życiem a radioaktywnością. Atom radu potrafił przejść wewnętrzną przemianę niczym larwa przeistaczająca się w motyla. „Zmienia swoją substancję – w pewnym ograniczonym sensie żyje – a jednak zawsze pozostaje taki sam”, pisał Burke w artykule z 1903 roku. I dodawał:
Stosowane przez biologów rozróżnienie tak zwanej martwej materii i materii ożywionej, na pozór nie do przezwyciężenia, należy tedy uznać za fałszywe. [...] Wszelka materia jest żywa – oto moja teza[7].
Pamiętajmy, że Burke wypowiadał się jako naukowiec, a nie jako mistyk. „Winniśmy zachować ostrożność, nie dajmy się ponieść wyobraźni. Nie wolno nam zabrnąć w krainę fantazji, w sferę myśli, której nie podpierają fakty wywiedzione z eksperymentów”, przestrzegał. W celu zweryfikowania swojej hipotezy zaprojektował zatem doświadczenie: postanowił wykorzystać rad, aby stworzyć życie z nieożywionej materii.
Zaczął od sporządzenia bulionu. Obgotował parę kawałków wołowiny w wodzie, dodał sól i żelatynę, a uzyskany wywar przelał do probówki i ją podgrzał. Ciepło zniszczyło wszelkie krowie komórki i mikroby; pozostała tylko sterylna mieszanka martwych cząsteczek.
Przyszła zatem pora na kolejny krok: Burke przygotował szczyptę soli radu i umieścił ją w maleńkiej zapieczętowanej fiolce, którą zawiesił nad bulionem. Fiolka była owinięta platynowym drucikiem. Kiedy Burke go pociągnął, pękła, a rad wpadł do bulionu.
Radioaktywna zupa gotowała się przez całą noc. Następnego dnia Burke zobaczył, że zaszła zmiana: na powierzchni utworzyła się chmurkowata warstwa. Pobrał próbkę, gdyż chciał się przekonać, czy nie stało się to za sprawą jakichś bakterii, które skaziły roztwór. Rozprowadził ją na szalce Petriego wyłożonej pożywką bakteryjną. Gdyby w chmurkowatej substancji kryły się mikroby, dzięki pożywce szybko zaczęłyby się mnożyć i powstałyby łatwe do zaobserwowania kolonie.
Ale kolonie nie powstały. Skoro tak, Burke doszedł do wniosku, że substancja nie ma pochodzenia bakteryjnego. Wziął kolejną próbkę, umieścił ją na szkiełku, obejrzał pod mikroskopem i zobaczył rozmaite kropeczki, o wiele mniejsze od bakterii. Kilka godzin później sprawdził ponownie – kropeczki zniknęły. Nazajutrz jednak wróciły i Burke zaczął je rysować; dokumentował zmiany rozmiaru i kształtu. Przez następnych kilka dni zmieniły się w kuleczki z zewnętrzną otoczką i wewnętrznym jądrem. Rozciągnęły się i przybrały kształt hantli. Pęczniały, tworzyły miniaturowe kwiatki, dzieliły się, aż w końcu, po dwóch tygodniach, się rozpadły. Można by rzec: umarły.
Gdy Burke szkicował te zmienne kształty, miał pewność, że to nie bakterie. Były zbyt małe i – co ważniejsze – rozpuszczały się w wodzie. Bakteriom nigdy nic podobnego się nie przytrafiało. Zarazem Burke był przekonany, że te radowe kleksy to nie kryształy ani żadne inne znane formy nieożywionej materii. „Zasługują na zaliczenie ich do grona żywych istot”[8], konkludował naukowiec. Udało mu się stworzyć, jak sam to określał, „sztuczne życie” – odnalazł żyjątka nieznane wcześniej nauce. Nadał im nazwę upamiętniającą pierwiastek, z którego się zrodziły: radioby.
Nie potrafił dokładnie wyjaśnić, w jaki sposób powstały; spekulował, że kiedy wrzucił rad do bulionu, pierwiastek zapewnił znajdującym się tam cząsteczkom możliwość rozwoju, organizacji i reprodukcji. „W bulionie były składniki protoplazmy – pisał później. – Siła życiowa kryła się jednak w radzie”[9].
W grudniu 1904 roku uczeni z Laboratorium Cavendisha złożyli hołd Burke’owi i jego odkryciu podczas corocznej kolacji, odbywającej się w jednej z restauracji w Cambridge. Wszyscy przywdziali eleganckie stroje wieczorowe i na melodię starej piosenki z music-hallu zaśpiewali gromko tekst ułożony przez fizyka Franka Hortona. Utwór nosił tytuł Atom radu:
Z blendy smolistej dobyty,
Ja, atom radu, pochodzę,
Lecz wkrótce w hel się zamienię,
Roztrwoniwszy energię po drodze.
Fizycy śpiewali o promieniach gamma i beta emitowanych przez rad, następnie zaś przeszli do eksperymentu Burke’a:
Jam główną z życia namiastek,
Ponoć z gliny powstały zwierzęta,
W bulionie się począł pierwiastek
I już życia historia zaczęta![10]
Pięć miesięcy później, 25 maja 1905 roku, na łamach czasopisma „Nature” Burke opublikował pierwsze doniesienia na temat radiobów. Opis swojego eksperymentu okrasił trzema niezbyt wyraźnymi, nieco rozmazanymi rysunkami przedstawiającymi „istoty o wysokim poziomie organizacji”. Na koniec uzasadnił nazwę „radioby”, która „podkreśla podobieństwo między nimi a mikrobami, zarazem zaś przypomina o ich szczególnej naturze i pochodzeniu”[11].
Wkrótce do Burke’a zaczęli się dobijać dziennikarze. Z początku naukowiec próbował nie rozdmuchiwać swojego odkrycia i nie wyciągać zbyt daleko idących wniosków, lecz z czasem jego siła woli murszała niczym kłoda starego drzewa podgryzanego przez korniki. Pierwiastki radioaktywne okazały się zaskakująco rozpowszechnione, mówił i spekulował, że zapewne radioby spotkać można na całej planecie. „Niewykluczone, że właśnie tak powstało życie na Ziemi”, powiedział pewnemu reporterowi[12].
Publika była zachwycona. „Czy rad pozwolił odkryć sekret życia?”, pytał „New York Times”. Radioby Burke’a „plasują się między znieruchomiałą, inercyjną materią nieożywioną a osobliwym pulsowaniem rodzącej się witalności”[13].
Dzięki prasie Burke zyskał równie wielki rozgłos co radioby. „John Butler Burke z dnia na dzień stał się najsławniejszym naukowcem w Wielkiej Brytanii”[14], donosił „New York Times”. Z kolei londyński „Times” zaliczył go do grona „wybitnych młodych fizyków w naszym kraju” i przyznał mu miano człowieka, który „może pochwalić się jednym z najwspanialszych odkryć w dziejach”[15]. Inny brytyjski autor oceniał: „Wokół pana Burke’a wybuchła nagła wrzawa, co zazwyczaj przytrafia się u nas tylko nieprzeciętnym sportowcom”[16]. Burke wspominał później, że listy z pytaniami na temat radiobów przychodziły „z najdalszych zakątków Ziemi”.
Rozkoszował się sławą; zamiast prowadzić kolejne eksperymenty w Laboratorium Cavendisha, podróżował z wykładami, uzbrojony w szklane przezrocza. Czasopisma szczodrze mu płaciły, miesięcznik „World’s Work” porównał go nawet do Darwina. Radioby „wywołały bodaj intensywniejszą debatę niż jakiekolwiek wydarzenie w świecie naukowym od czasu ukazania się O powstawaniu gatunków”[17], głosił periodyk. W 1859 roku Charles Darwin przedstawił teorię opisującą, w jaki sposób ewoluują żywe istoty. Teraz, blisko pół wieku później, Burke postanowił rozwikłać jeszcze większą tajemnicę i odkryć naturę życia. Potężne londyńskie wydawnictwo Chapman and Hall podpisało z nim umowę na książkę. Ukazała się ona w 1906 roku i nosiła tytuł: O pochodzeniu życia. Jego fizyczna podstawa i definicja[18].
O ile z początku Burke wykazywał się ostrożnością, o tyle teraz zupełnie się jej wyzbył. W książce wypowiadał się na temat właściwości żywych substancji, na temat „pogranicza między królestwem minerałów a królestwem roślin”, na temat enzymów, jąder komórkowych, swojej elektrycznej teorii materii i wreszcie tego, co określał mianem „treści umysłowych”. Definicja tych ostatnich brzmiała niestety niezbyt zrozumiale: owe treści Burke nazywał „percepcjami uniwersalnego umysłu, stanowiącego «wielki ocean myśli», w którym żyjemy, poruszamy się i bytujemy”[19].
Słowa te okazały się początkiem końca ikarowego lotu. Recenzenci brutalnie obeszli się z książką i Burkiem, wzgardliwie wytykając mu pychę. Oto fizyk przedstawia swoje poglądy dotyczące natury życia, choć nie zna nawet różnicy między chlorofilem a chromatyną. „Biologia z pewnością nie jest mocną stroną autora”[20], stwierdzał jadowicie pewien recenzent.
Jeszcze straszliwszy wyrok wydali inni naukowcy. W. A. Douglas Rudge, niegdyś pracownik Laboratorium Cavendisha, postanowił powtórzyć eksperyment z radiobami. Obmyślił ponadto kilka dodatkowych wariantów, by wyniki stały się bardziej wiarygodne – oprócz bulionu wykorzystał też wodę destylowaną oraz kranówkę. Zamiast iść w ślady Burke’a i sporządzać, jak to określił, „byle rysunki”[21], udokumentował wszystko na fotografiach. Kiedy ugotował bulion na wodzie destylowanej, nie powstały żadne radioby. W kranówce udało się znaleźć cząsteczki o dziwnych kształtach, ale z pewnością nie były to życiopodobne radioby rysowane przez Burke’a.
Burke twierdził, że Rudge to zwyczajny amator, ale inni uczeni uznali, że raport tego drugiego, przekazany Towarzystwu Królewskiemu, ostatecznie rozstrzyga kwestię radiobów. „Pan Rudge przeprowadził doświadczenia, którymi pan Burke powinien był się zająć już dawno temu”, ogłosił Norman Robert Campbell, fizyk z Laboratorium Cavendisha. „Przedstawiono przekonujące dowody, że «komórki», czyli radioby, to jedynie małe bąbelki wody w żelatynie, powstałe za sprawą działania soli”[22].
We wrześniu 1906 roku Campbell przypuścił zaciekły atak przeciwko Burke’owi w recenzji O pochodzeniu życia. Chętnie sięgał do argumentów ad personam.
Pan Burke nie kształcił się w Cambridge; przewinął się przez dwie inne uczelnie, zanim przybył tu jako dojrzały student – pisał pogardliwie Campbell. – Nadużyciem jest nazywanie go w kontekście jego najnowszych publikacji „pracownikiem Laboratorium Cavendisha”. Kilka lat temu prowadził tam pewne badania w dziedzinie fizyki. Ponadto podczas eksperymentów dotyczących biologii tego, co nazywa radiobami, wykorzystał swój dawny pokój laboratoryjny. Przechowywał tam kilka probówek, w których „dojrzewały” te istoty.
Mniej więcej w tamtym okresie Burke przestał pracować w Laboratorium Cavendisha. Nikt nie wie, czy odszedł z własnej woli, czy został wyrzucony. W grudniu 1906 roku cały personel znowu zebrał się na uroczystej kolacji. Było co świętować: Thomson właśnie otrzymał Nagrodę Nobla. Jednak zamiast ody na cześć elektronu uczestnicy odśpiewali piosenkę napisaną przez matematyka Alfreda Arthura Robba na melodię Zakochanej złotej rybki z musicalu Gejsza z 1896 roku.
Piosenka nosiła tytuł Radiob.
Radiob pływał sobie w rosole,
Jak to radioby mają w zwyczaju.
Aż Butler Burke zawołał: „O raju!”,
Kiedy w okular mikroskopu zerkając,
Ujrzał istotek tych swawole.
I rzekł: „Ten radiob dowodzi,
Że życie z radu pochodzi!
A, co ważniejsze, to dowód wymarzony,
Że doprawdy wybitny jest ze mnie uczony!”[23]
Przez następne lata, aż do śmierci w 1946 roku, Burke staczał się po równi pochyłej. Gdy opuścił Laboratorium Cavendisha, nikt nie chciał zaoferować mu porządnej profesury. Periodyki przestały interesować się jego pomysłami. Napisał dwie potężne książki, ale długo nie mógł znaleźć wydawcy. Stracił dochód z wykładów i artykułów, na dobitkę matka przestała wypłacać mu kieszonkowe. Podczas pierwszej wojny światowej utrzymywał się, pracując jako inspektor samolotów, ale po kilku miesiącach musiał zrezygnować z powodu problemów ze zdrowiem. W 1916 roku wystąpił do Królewskiego Funduszu Literackiego o pożyczkę, by uchronić się przed „widmem bankructwa”[24]. Jego wniosek został odrzucony.
Przez moment wydawało się, że Burke zdoła odkryć tajemnicę życia, nakreślić mapę jego pogranicza. Ale życie go pokonało. W 1931 roku, ćwierć wieku po krótkiej chwili sławy, opublikował swoje opus magnum, dzieło noszące tytuł Powstanie życia, książkę będącą nieskładną mieszaniną bzdur. „Burke kompletnie odpłynął”[25], oceniał później historyk Luis Campos. Naukowiec brał na poważnie lewitację i inne zjawiska nadprzyrodzone. Pozostał wierny swym radiobom, dawno już zapomnianym przez ludzkość. Twierdził, że życie zrodziło się z „fal czasu”, przepływających między poszczególnymi jednostkami umysłu, które składają się na wszechświat.
Im więcej rozmyślał na temat życia, tym mniej je rozumiał. Podał nawet definicję, ale brzmiała ona jak wołanie o pomoc: „Życie jest tym, co JEST”[26].
W szkole nie uczono mnie o Burke’u – zamiast tego poznałem standardowy panteon biologów, których koncepcje okazały się trafne. Dowiedziałem się więc o Darwinie i jego drzewie życia, o Mendlu i groszkach dziedziczących określone cechy, o Louisie Pasteurze i chorobotwórczych zarazkach. Łatwiej jest po prostu przeskakiwać od jednego sławnego bohatera do drugiego, ignorując wszystko, co wydarzyło się po drodze, a więc brnięcie w ślepe zaułki, uleganie fatamorganom, porażki, sławę, która się przeterminowała.
Kiedy zacząłem pisać na temat biologii, nadal nie wiedziałem nic o Burke’u. Miałem szczęście poznać wiele form życia, a także naukowców, którzy je studiują: wyławiałem śluzice z wód północnego Atlantyku, wędrowałem po lasach iglastych w Karolinie Północnej w poszukiwaniu muchołówek, widziałem orangutany wylegujące się w koronach drzew sumatrzańskiej dżungli. Uczeni dzielili się ze mną swoimi odkryciami na temat wspaniałej wydzieliny wytwarzanej przez śluzice, owadobójczych enzymów produkowanych przez mięsożerne rośliny, narzędzi z patyka, które potrafi zrobić orangutan.
Wszyscy ci naukowcy gromadzą fantastyczną wiedzę, lecz zajmują się bardzo niewielkimi wycinkami rzeczywistości. Badaczka poświęcająca całą karierę na obserwowanie orangutanów nie ma czasu, by stać się ekspertką od muchołówek. Orangutan i muchołówka mają pewną arcyważną wspólną cechę: są żywe. Jeśli jednak zapytać biologa, co to znaczy, że jakaś istota żyje, rozmowa zrobi się dość niezręczna. Zaczną się uniki albo jąkanie. Być może biolog zaproponuje jakąś kulawą odpowiedź, która po uważniejszym namyśle okaże się kompletnie nietrafna. Przedstawiciele nauk przyrodniczych na co dzień po prostu nie myślą o takich sprawach.
Od dawna zdumiewało mnie, skąd ta niechęć, bo kwestia istoty życia przewija się przez historię nauki co najmniej od czterech stuleci. Jest niczym nurt podziemnej rzeki. Gdy filozofowie i przyrodnicy zaczęli kontemplować świat stworzony z poruszającej się materii, musieli zadać sobie pytanie, pod jakim względem życie różni się od całej reszty wszechświata. Szukając odpowiedzi, dokonali wielu odkryć, ale też popełnili liczne błędy. Burke bynajmniej nie był wyjątkiem. Przykładowo, w latach siedemdziesiątych XIX stulecia wielu uczonych uwierzyło, że całe dno oceanu jest usłane warstwą protoplazmy. Mimo że od tamtego czasu minęło sto pięćdziesiąt lat, a biolodzy zdobyli ogromną wiedzę na temat żywych istot, nadal nie potrafią się dogadać co do definicji życia.
Zadziwiony tym stanem rzeczy, postanowiłem wyruszyć na poszukiwania. Zacząłem w samym sercu krainy życia. Każdy z nas ma pewność, że żyje, że pewnego dnia się urodził i pewnego dnia umrze. Czujemy się żywymi istotami, nawet jeśli nie do końca rozumiemy, co to oznacza. Wiemy też, że istnieją inne żywe stworzenia, na przykład węże czy drzewa, choć nie możemy zapytać ich wprost, co czują. Polegamy na liście określonych cech szczególnych, które wszystkie stworzenia wydają się posiadać. Zająłem się więc owymi cechami: poznałem stworzenia spełniające kryteria życia na najbardziej niezwykłe, wyjątkowe sposoby. Ostatecznie dotarłem więc na mgliste pogranicze między tym, co żywe, a tym, co nieożywione[27]. Gdy się tam znalazłem, niektóre kryteria okazały się cokolwiek problematyczne. Ponadto właśnie tam spotkałem wreszcie Johna Butlera Burke’a i poznawszy jego historię, uznałem, że zasługuje on na miejsce w naszej pamięci. Zetknąłem się również z jego naukowymi potomkami nadal eksplorującymi pogranicze, próbując ustalić, jak powstało życie i jak dziwne formy może przybierać w innych światach.
Pewnego dnia ludzkość zdoła prawdopodobnie naszkicować mapę, dzięki której tego rodzaju podróż stanie się łatwiejsza. Niewykluczone, że za kilka stuleci ludzie spojrzą wstecz, przyjrzą się naszym próbom zrozumienia życia i nie będą mogli uwierzyć, że wykazaliśmy się taką ślepotą. Cztery stulecia temu nasi przodkowie patrzyli w nocne niebo i widzieli tajemnicze światła, które wędrowały, pędziły, rozbłyskiwały w ciemności. Paru astronomów miało już na ich temat pewne pomysły; tłumaczyli, dlaczego światła poruszają się po takiej, a nie innej trajektorii, lecz wiele ówczesnych teorii z czasem okazało się błędnych. Późniejsze pokolenia spoglądały w górę i widziały planety, komety, czerwone olbrzymy, najróżniejsze ciała niebieskie posłuszne prawom fizyki, możliwe do opisania za pomocą jednolitej teorii. Nie wiemy, kiedy powstanie teoria życia. Możemy jedynie mieć nadzieję, że uda nam się pożyć na tyle długo, by jej doczekać.
Część pierwsza
Ożywienie
Rozdział pierwszy
„Duch wstępuje w kości,co są w łonie brzemiennej”
Schodziłem krętą serpentyną, po prawej miałem ścianę piasku, z której gdzieniegdzie wyrastały bylice, pod nogami czułem stromiznę zbocza i byłem w pełni świadomy tego, że żyję. Po wielu ostrych zakrętach ujrzałem szeroką opuszczoną plażę biegnącą na północ i tworzącą wstęgę wybrzeża między wysokimi, strzelistymi klifami a Pacyfikiem. Daleko nad morzem słońce schowało się za chmurami, na całym niebie rozciągnęła się biała zasłona. Wcześniej tego dnia, w pokoju hotelowym, przeczytałem w telefonie, że jest pochmurno, a temperatura wynosi nieco ponad dwadzieścia stopni Celsjusza. Mój mózg zareagował na tę informację i zdecydował, że powinienem włożyć jasną koszulę z długimi rękawami. Teraz ponownie analizował swoją decyzję, ale nie włączył mojej świadomości w ten proces.
Nerwy rozsiane po całej skórze wyczuły wilgotność i temperaturę warstwy powietrza stykającej się z moim ciałem. Sygnały elektryczne pochodzące z zakończeń nerwowych popędziły po długich wypustkach – dendrytach – aż do perikarionu, czyli ciała komórkowego. Stamtąd wybiegły nowe sygnały, tym razem przekazywane po innych wypustkach zwanych aksonami i mających kształt kabli, by wreszcie dotrzeć do mojego kręgosłupa i do głowy. Sygnały pochodzące ze świata zewnętrznego były przekazywane od neuronu do neuronu, aż wreszcie trafiły do mózgu, do jednej z jego struktur ukrytych głęboko pod moją czaszką.
Neurony wchodzące w skład owej struktury odczytały komunikaty przybywające z najróżniejszych zakątków ciała i w odpowiedzi wygenerowały nowe, inne sygnały. Wcześniej liczyły się bodźce i doznania; teraz przyszła pora na wydawanie poleceń. Nowe sygnały elektryczne opuściły mój mózg, podróżowały po wychodzących z niego aksonach przez pień mózgu, w dół po rdzeniu kręgowym. W końcu zdołały dotrzeć do milionów gruczołów w mojej skórze. Tam doprowadziły do wyładowań elektrycznych w poskręcanych cewkach, co wycisnęło wodę z pobliskich komórek. Po plecach spłynęła mi strużka potu.
Moje świadome „ja” zirytowało się, że mózg podjął taką decyzję, bo w rezultacie jedna z niewielu koszul, które ze sobą zabrałem, była teraz nasiąknięta słoną wodą. Nie poczułem sygnałów elektrycznych przekazujących informacje między skórą a mózgiem ani fali krwi, która przetoczyła się przez moją głowę, gdy część mózgu odpowiedzialna za regulację temperatury ciała wzięła się do działania. W tamtej chwili, stojąc nad morzem, poczułem jedynie, że się pocę. Poczułem irytację. Czułem, że żyję.
Dookoła dostrzegałem inne żywe istoty. Po plaży leniwym krokiem szedł facet niosący pod pachą błękitno-białą deskę surfingową. Z klifu daleko na północ ode mnie wystartował paralotniarz. Po chwili żółte skrzydło paralotni nieco bardziej się zakrzywiło, bo najwyraźniej mózg pilota wysłał sygnał do dłoni trzymających uchwyty sterownicze.
Oprócz ludzi mogłem tu również obserwować ptasie życie. W morskiej pianie dreptały biegusy, ich maleńkie mózgi wyczuwały nadciągające fale i badały zimną pianę wokół nóg, nakazywały mięśniom spiąć się, by uniknąć wywrotki, uciekać na wyżej położony teren, grzebać w piasku w poszukiwaniu zakopanych ślimaków. Ślimaki nie mają mózgów, raczej zwoje mózgowe wysyłające sygnały, za sprawą których powoli, uparcie zagłębiają się w ziemi. Rozmyślałem o tysiącach innych podziemnych układów nerwowych, o ryjkogłowach, małżach i rozmaitych stworzeniach w piasku pod moimi stopami. Daleko w oceanie, w ukrytych podwodnych kanionach pływały inne mózgi, zarządzające prężnymi ciałami rekinów tygrysich i płaszczek, obok zaś dryfowały sieci nerwowe meduz.
Po kilku minutach wędrowania brzegiem zatrzymałem się i spuściłem wzrok. Na piasku leżał olbrzymi neuron, długi prawie na dwa metry. Składał się głównie z połyskującego aksonu w kolorze karmelu, zwijał się łagodnie niczym grubo izolowany kabel elektryczny. Wieńczyło go cebulowate ciało komórkowe, z którego wychodziła gałąź dendrytów. Mogło się zdawać, że to szczątki kałamarnicy, która przegrała walkę ze stadem orek gdzieś między tą plażą a Hawajami.
Ów fantastyczny neuron był w rzeczywistości makroglonem, reprezentował gatunek Pelagophycus porra, a więc należał do listownic[1]. Nim morze wyrzuciło go na brzeg, żył w podwodnym lesie półtora kilometra od plaży. To, co wziąłem za akson, okazało się nibyłodygą, dzięki której jeszcze niedawno cały organizm wyrastał z dna oceanu. Zamiast ciała komórkowego zobaczyłem tak naprawdę pęcherz powietrzny, utrzymujący listownicę w pionie mimo morskich prądów, natomiast rozgałęziające się dendryty były wypustkami, z których wyrastały długie nibyliście. Te ostatnie, zgodnie z nazwą, działały jak liście roślin: chwytały odrobinę światła słonecznego, które przebiło się przez wodę morską, i dzięki pozyskanej w ten sposób energii pozwalały listownicy osiągać większą wysokość niż palmy porastające klif za moimi plecami.
Listownica charakteryzowała się poziomem złożoności wyróżniającym żywe organizmy, kiedy jednak się jej przyglądałem, nie potrafiłem powiedzieć, czy ten konkretny okaz żyje, czy też umarł. Nie mogłem spytać jej, jak leci, nie miała pulsu, który mógłbym zbadać, ani płuc, których praca powoduje unoszenie się i opadanie klatki piersiowej. Zarazem nadal lśniła, wydawała się nietknięta. Może nie była już w stanie chwytać promieni słonecznych, ale niewykluczone, że jej komórki nadal funkcjonowały, wykorzystywały resztki pozyskanego wcześniej paliwa do naprawiania genów i błon. Dopiero za jakiś czas – już dzisiaj albo w przyszłym tygodniu – proces umierania miał się ostatecznie zakończyć.
W międzyczasie zaś listownica stała się częścią życia na lądzie. Bakterie żywiły się teraz jej twardą warstwą zewnętrzną. Ich śladem miały wkrótce pójść zmieraczki i muchówki, które upatrzyły sobie tkanki miękkie; te stworzenia z kolei stanowiły pokarm biegusów i rybitw. Azot z komórek listownicy miał się przedostać do ziemi i posłużyć jako nawóz dla roślin. No i do tego jeszcze spocony homo sapiens z mózgiem wypełnionym myślami o innych mózgach na tej plaży, który zapisał w swoich neuronach wspomnienie równie neuronowatego ciała listownicy.
Następnego dnia znalazłem się na szczycie klifów, gdzie North Torrey Pines Road, przecinająca dzielnicę La Jolla, biegła przez gaj potężnych żurawi wieżowych. Obok mnie płynął strumień aut, typowy dla godzin szczytu, i trudno było wyobrazić sobie, że tak niedaleko stąd ciągnie się wstążka dzikiego wybrzeża, które dopiero co podziwiałem. Przeszedłem przez parking ogrodzony rzędem eukaliptusów i znalazłem się przed budynkiem Konsorcjum Medycyny Regeneracyjnej Uniwersytetu Stanforda, kompleksem przeszklonych laboratoriów i biur. W pracowni na drugim piętrze czekał na mnie Cleber Trujillo, naukowiec o krótko przystrzyżonej brodzie, z pochodzenia Brazylijczyk. Po krótkim powitaniu przywdzialiśmy kombinezony i niebieskie rękawice.
Trujillo zaprowadził mnie do pozbawionego okien pomieszczenia pełnego lodówek, inkubatorów i mikroskopów. Wyciągnął ręce; miejsca było tak mało, że prawie dotykał przeciwległych ścian. „Właśnie tutaj spędzamy połowę każdego dnia”, oznajmił.
Trujillo i zespół jego magistrantów hodowali tu szczególnego rodzaju życie. Naukowiec otworzył inkubator, wyjął z niego przezroczyste plastikowe pudełko i uniósł je wysoko, żebym mógł spojrzeć na nie od dołu. Ujrzałem sześć walcowatych przegródek o średnicy ciasteczka, wypełnionych płynem, który przypominał rozwodniony sok winogronowy. W każdej przegródce pływały setki bladych kulek wielkości muszej główki.
Każda kulka składała się z setek tysięcy ludzkich neuronów, każda rozwinęła się z pojedynczej komórki progenitorowej. Teraz potrafiły robić rozmaite rzeczy, z których słyną nasze mózgi. Winogronowy płyn zapewniał im środki odżywcze, dzięki czemu miały paliwo, utrzymywały swoje cząsteczki w dobrej kondycji i falami, unisono wysyłały sygnały elektryczne, używając neuroprzekaźników do zsynchronizowania tego procesu. Krótko mówiąc, każda kuleczka – naukowcy nazywają je organoidami – była szczególnego rodzaju żywą istotą, której komórki grupowały się i tworzyły pewną całość.
„Lubią trzymać się blisko siebie”, powiedział Trujillo, patrząc od dołu na walcowate przegródki. Ton jego głosu wskazywał, że jest dumny ze swoich dzieci.
Kierownikiem tego laboratorium był inny Brazylijczyk, Alysson Muotri[2]. Po tym, jak przeniósł się do Stanów Zjednoczonych i został profesorem na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego, nauczył się hodować neurony. Pobierał kawałki ludzkiej skóry i za pomocą rozmaitych związków chemicznych zmieniał je w komórki podobne do komórek embrionalnych. Kolejny zestaw związków chemicznych sprawiał, że z owych komórek powstawały rozwinięte neurony grupujące się w postaci płaskich płatków na szalkach Petriego, gdzie wytwarzały potencjały czynnościowe i wymieniały się neuroprzekaźnikami.
Muotri zdał sobie sprawę, że może wykorzystać te neurony, by badać zaburzenia mózgu spowodowane mutacjami genetycznymi. Zamiast wydłubywać próbki substancji szarej z głów pacjentów, wystarczyło uzyskać nieco komórek skóry, przeprogramować je i zmienić w neurony. W ramach pierwszego eksperymentu wyhodował neurony typowe dla zespołu Retta, dziedzicznego zaburzenia neurologicznego, które wiąże się między innymi z niepełnosprawnością intelektualną i poważnymi problemami motorycznymi. Neurony Muotriego wypuściły listownicowate gałęzie na szalkach Petriego i nawiązały ze sobą kontakt. Naukowiec porównał je z neuronami wyhodowanymi ze skóry osób, które nie cierpią na zespół Retta, i od razu dostrzegł pewne różnice. Szczególnie rzucało się w oczy to, że neurony osób z zespołem Retta tworzyły mniej połączeń. Możliwe więc, że kluczem do zagadki tego zaburzenia jest zbyt luźna sieć neuronalna, przez co sygnały inaczej podróżują w mózgu.
Ale Muotri doskonale wiedział, że płaski płatek komórek nerwowych a mózg to dwie zupełnie różne rzeczy. Półtora kilograma myślącej materii w ludzkiej głowie można porównać do żywej katedry, i to katedry, która sama się buduje. Mózg powstaje z kilku komórek progenitorowych ulokowanych w części zarodka, z której rozwinie się potem głowa. Komórki te gromadzą się, tworzą masę w kształcie kieszonki, zaczynają się mnożyć. Masa się rozrasta, wyciąga długie wypustki podobne do kabli, biegnące w najrozmaitszych kierunkach ku formującej się ścianie czaszki. Wkrótce z progenitorowej masy zaczynają się wyłaniać inne komórki, które będą wspinać się po tych wypustkach. Różne komórki zatrzymują się w różnych punktach po drodze, rozrastają się i układają w warstwy zwane korą mózgu[3].
Owa zewnętrzna struktura ludzkiego mózgu, odpowiedzialna za znaczną część naszych myśli, czyni nas ludźmi – pozwala nam rozumieć słowa, odczytywać emocje wypisane na twarzach naszych bliźnich, sięgać do przeszłości i układać plany na odległą przyszłość. Wszystkie komórki wykorzystywane w tych celach mieszczą się w określonej trójwymiarowej przestrzeni w naszych głowach, w której nieustannie powstają rozmaite arcyskomplikowane konfiguracje sygnałów.
Na szczęście dla Muotriego naukowcy odkryli sposoby, by nakłaniać przeprogramowane komórki do tworzenia miniaturowych narządów. Uzyskali organoidy płucne, wątrobowe, sercowe, a w 2013 roku – organoidy mózgowe[4]. Przeprogramowane komórki stały się komórkami progenitorowymi mózgu. Za sprawą odpowiednich sygnałów mnożyły się i w ten sposób powstawały tysiące neuronów. Muotri pojął, że organoidy mózgowe spowodują prawdziwy przełom w jego badaniach. Choroby w rodzaju zespołu Retta sprawiają, że zmiany w korze mózgowej zachodzą już na najwcześniejszym etapie rozwoju mózgu. Do tej pory z punktu widzenia naukowców takie procesy przebiegały, by tak rzec, wewnątrz czarnej skrzynki i nie dawało się ich obserwować na żywo. Teraz możliwe stało się hodowanie organoidów mózgowych i przyglądanie się im przez dwadzieścia cztery godziny na dobę.
Trujillo i Muotri sięgnęli do instrukcji tworzenia organoidów i dokonali pewnych modyfikacji, by uzyskać korę mózgu. Niełatwo było odnaleźć mieszankę związków chemicznych zdolnych skierować komórki na właściwą ścieżkę rozwojową. Często zdarzało się, że komórki umierały na tym czy innym etapie i ulegały rozpadowi, a ich mikroskopijne flaki wylewały się na zewnątrz, ostatecznie jednak badacze opracowali odpowiedni przepis i ku swemu zaskoczeniu stwierdzili, że jeśli pchnie się komórki w odpowiednim kierunku, zaczną się rozwijać samodzielnie.
Teraz nie trzeba było już cierpliwie hodować organoidów. Zbitki komórek spontanicznie odrywały się od siebie i układały się w wydrążone walce. Tworzyły wypustki wychodzące z owych walców, inne komórki podróżowały po wypustkach, formując warstwy. Na organoidach pojawiły się nawet fałdy, co oczywiście budziło skojarzenia z naszymi pofałdowanymi mózgami. Muotri i Trujillo mogli tworzyć organoidy kory mózgowej składające się z setek tysięcy neuronów, zdolne żyć tygodniami, miesiącami, latami.
„Najbardziej niesamowite jest to, że same się budują”, powiedział mi Muotri.
Kiedy odwiedziłem jego laboratorium, sprawdzał akurat, jak mają się organoidy, które wysłał w kosmos. Siedział w gabinecie, w szklanym boksie nad balkonem koło laboratorium. Miał swobodny sposób bycia, sprawiał wrażenie człowieka, który w każdej chwili może uznać, że w sumie pora zrobić sobie fajrant, wziąć deskę surfingową stojącą przy biurku i ruszyć na plażę. Dziś jednak skupiał się na najbardziej ekstrawaganckim ze swych licznych eksperymentów. Za oknem, w oddali, paralotniarze szybowali pod błękitnym niebem, lecz Muotri nie zwracał na nich uwagi. Myślał tylko o metalowej skrzynce na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, czterysta kilometrów nad naszymi głowami, i o znajdujących się tam setkach organoidów. Chciał wiedzieć, czy dobrze znoszą podróż.
Astronauci z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej od lat przeprowadzali eksperymenty poświęcone procesom rozwojowym komórek na orbicie okołoziemskiej, gdzie siła grawitacji jest znacznie mniejsza od tej, która oddziaływała na wszystkie ziemskie organizmy przez ostatnie cztery miliardy lat. Okazało się, że w mikrograwitacji dochodzi do rozmaitych dziwnych zjawisk. W niektórych eksperymentach komórki rozwijały się szybciej niż na Ziemi. Czasami robiły się większe. Muotri był ciekaw, czy jego organoidy również się rozrosną, a może nawet bardziej upodobnią do ludzkich mózgów.
Uzyskawszy zgodę NASA, Muotri, Trujillo i personel laboratorium nawiązali współpracę z inżynierami, by zbudować kosmiczny dom dla organoidów. Zaprojektowali specjalny inkubator, zapewniający im odpowiednie warunki. Kilka tygodni przed moją wizytą Muotri umieścił porcję świeżych miniaturowych organoidów w probówce, którą włożył do plecaka. Czekając w kolejce do kontroli bezpieczeństwa na Międzynarodowym Lotnisku San Diego, zastanawiał się, co powie, jeśli ktoś zapyta go o zawartość. „To tysiąc miniaturowych mózgów z mojego laboratorium, zamierzam wyssłać je w kosmos”.
Ale organoidy nie wzbudziły zainteresowania i Muotri bez żadnych problemów wszedł na pokład samolotu. Dotarł na Florydę i przekazał probówkę inżynierom, by mogła trafić na pokład rakiety transportującej zaopatrzenie na Międzynarodową Stację Kosmiczną. Kilka dni później przyglądał się, jak SpaceX Falcon 9 startuje i znika w przestworzach.
Przesyłka dotarła, astronauci wzięli skrzynkę z organoidami, umieścili ją w odpowiednim luku i na miesiąc zostawili w spokoju. Na koniec eksperymentu mieli zanurzyć organoidy w alkoholu, powodując tym samym śmierć – ale też zakonserwowanie – miniaturowych mózgów. Organoidy miały ostatecznie wylądować w Pacyfiku, zostać wyłowione i trafić z powrotem do laboratorium Muotriego, ten zaś zamierzał starannie przebadać ich komórki i sprawdzić, których genów używały w procesach rozwojowych podczas pobytu w kosmosie.
Powodzenie eksperymentu zależało od tego, czy organoidy dotrwają do wyznaczonego momentu, co bynajmniej nie było stuprocentowo pewne. Aby monitorować ich stan podczas miesięcznej wizyty na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, Muotri pozyskał miniaturowe aparaty fotograficzne, które miały robić zdjęcie co pół godziny. Stacja przesyłała te zdjęcia na Ziemię i wystarczyło, że naukowiec zalogował się na wskazanym serwerze znajdującym się na drugim końcu świata, skąd mógł je ściągnąć.
Pierwszy zestaw fotografii zrobionych na początku eksperymentu okazał się kompletnie bezużyteczny: wszystko poprzesłaniały pęcherzyki powietrza i przez następne trzy tygodnie Muotri nie wiedział, co dzieje się z organoidami. Teraz patrzyłem, jak znowu loguje się na serwerze. Znalazł nowe zdjęcie ze stacji kosmicznej. Olbrzymi plik potrzebował dłuższej chwili, żeby się rozpakować, wreszcie na ekranie zaczął się pojawiać obraz, pomału, pasek za paskiem.
„Och! – zawołał Muotri. Potem zaśmiał się z niedowierzaniem. – Widzę je! Naprawdę je widzę!” Przybliżył twarz do ekranu, by uważnie obejrzeć zdjęcie. Pół tuzina szarych kulek pławiło się na beżowym tle. „No, wyglądają całkiem nieźle – ocenił. – Zaokrągliły się, wszystkie mają mniej więcej ten sam rozmiar. Nie widać, żeby się łączyły ze sobą ani zbijały w grupki”. Odsunął się z krzesłem od komputera. „Same dobre wieści. Strasznie się cieszę, to naprawdę fantastyczne!”
Choć organoidy przebywały w kosmosie, Muotri potrafił stwierdzić, że żyją.
Pod koniec 2015 roku wraz z Trujillem zyskali pierwszą szansę, by wykorzystać organoidy do zdobycia nowej wiedzy na temat ludzkiego mózgu. W Brazylii zaczęły się wówczas mnożyć przypadki dzieci przychodzących na świat ze straszliwie zdeformowanymi mózgami – kora mózgowa prawie w ogóle się nie wykształciła. Początkowo lekarze nie potrafili tego wyjaśnić, wkrótce jednak znaleziono przyczynę: okazało się, że matki nieszczęsnych dzieci zostały zakażone przez wirusa Zika, przenoszonego przez komary, do tej pory niewystępującego w Amerykach. Muotri i Trujillo pozyskali Zikę i zaczęli zakażać organoidy mózgowe. Chcieli się przekonać, czy zaobserwują zmiany rozwojowe.
I faktycznie, zaobserwowali. „To była ogromna różnica, jak noc i dzień”, powiedział mi Muotri.
Wirus Zika natychmiast zniszczył komórki progenitorowe młodych organoidów. Bez tych komórek organoid nie mógł wypuścić kabli niezbędnych do zbudowania kory. Eksperyment wykazał, że wirus nie tyle niszczy korę, ile w ogóle nie pozwala jej się wykształcić. Gdy ustalono, w jaki dokładnie sposób sieje spustoszenie, można było sporządzić leki, by mu to uniemożliwić. Leki zostały następnie poddane testom na zwierzętach, żeby sprawdzić, czy zapobiegną uszkodzeniom.
Kiedy rozeszły się wieści, że Muotri produkuje tysiące małych modeli mózgu, studenci i doktoranci zaczęli się pchać drzwiami i oknami. Ci, którzy zostali przyjęci do laboratorium, najpierw przez wiele miesięcy musieli kształcić się pod okiem Trujilla i zgłębiać niełatwą sztukę tworzenia organoidów. Zapytałem jednego ze studentów, Cedrica Snethlage’a, jak przebiegała jego edukacja. Uzyskanie organoidu mózgowego wymaga nie tylko monitorowania temperatury i sprawdzania, czy poziom pH nie przekracza normy, wyjaśnił Snethlage. Na każdym kroku niezbędna jest wyuczona intuicja. Trzeba umieć ocenić, jak bardzo przechylić pojemnik, żeby organoidy nie przywierały do dna. Powiedziałem Snethlage’owi, że mówi jak ktoś, kto właśnie skończył akademię kulinarną. „Tyle że to raczej nauka robienia sufletu, a nie chili”, odparł.
Chciał opanować sztukę hodowania organoidów, by w przyszłości badać zaburzenia neurologiczne. Inni studenci pracujący w laboratorium Muotriego pragnęli odkryć metody, które pozwolą stworzyć organoidy bardziej podobne do ludzkich mózgów. Komórki mózgowe potrzebują środków odżywczych i mnóstwa tlenu, żeby się rozwijać, ale komórka znajdująca się głęboko wewnątrz organoidu nie otrzymuje ani jednego, ani drugiego w odpowiednich ilościach. Niektórzy studenci spróbowali więc przysyłać im z pomocą inne komórki, by organoidy wykształciły cewki przypominające tętnice. Wykorzystywano na przykład komórki układu odpornościowego, by przekonać się, czy pod ich wpływem gałęzie neuronów przybiorą bardziej naturalny kształt.
Z kolei Priscilla Negraes, żona Clebera Trujilla, wsłuchiwała się w rozmowy prowadzone przez komórki organoidów.
Kiedy organoid mózgowy osiąga wiek kilku tygodni, jego neurony stają się na tyle dojrzałe, że mogą wytwarzać potencjały czynnościowe, które wędrują po aksonach i powodują wytwarzanie potencjałów czynnościowych w sąsiednich komórkach. Negraes i jej współpracownicy zaprojektowali urządzenie podsłuchowe wychwytujące trzaski potencjałów czynnościowych. Na dnie pojemników umieścili elektrody (osiem wzdłuż, osiem w poprzek, tak że powstawała niewielka kratka), wypełnili pojemniki pożywką i włożyli do środka organoidy.
Na ekranie komputera Negraes odczyt z elektrod tworzył siatkę z sześćdziesięcioma czterema węzłami symbolizowanymi przez kółka. Gdy któraś elektroda wyczuwała neuron generujący potencjał czynnościowy, kółko powiększało się i zmieniało kolor z żółtego na czerwony. Mijały tygodnie, kółka coraz częściej pęczniały i się czerwieniły, Negraes nie umiała jednak dopatrzyć się w tym żadnych prawidłowości. Komórki organoidów od czasu do czasu spontanicznie generowały potencjały czynnościowe, tworząc neurologiczny szum.
Potem jednak organoidy stały się bardziej dojrzałe i wówczas Negraes stwierdziła, że widzi pewien porządek. Niekiedy kilka kółek nagle czerwieniło się w tym samym momencie. Z czasem wszystkie sześćdziesiąt cztery elektrody rejestrowały sygnały jednocześnie. Aż wreszcie zaczęły się włączać i wyłączać falami.
Czy oznaczało to, że Negraes wykryła pierwsze fale mózgowe organoidów? Marzyło jej się porównanie prawidłowości zaobserwowanych w laboratorium z tym, co dzieje się w rozwijającym się mózgu ludzkiego płodu, naukowcy nie wiedzieli jednak, jak rejestrować jego aktywność elektryczną – mogli jedynie badać przedwcześnie urodzone dzieci, nakładając na ich główki, nie większe niż pomarańcza, miniaturowe czepki z elektrodami do EEG.
Negraes i jej współpracownicy zwerbowali Bradleya Voyteka, neuronaukowca z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego, i jego asystenta Richarda Gao, by ci porównali organoidy z mózgami wcześniaków. U najmniejszych dzieci, mających najsłabiej rozwinięte mózgi, obserwowano nieczęste cykle fal mózgowych, między którymi następowały długie fazy losowego, przypadkowego emitowania sygnałów. Natomiast u dzieci urodzonych bliżej dziewiątego miesiąca cykle fal mózgowych trwały dłużej i sprawiały wrażenie bardziej uporządkowanych. Dojrzalsze organoidy przejawiały podobne cechy. Kiedy młody organoid zaczyna wytwarzać fale, pojawiają się one cyklicznie, ale rzadko. Z upływem miesięcy organoid się rozwija, wydłuża, jego struktura jest bardziej uporządkowana, a wtedy przerwy między cyklami stają się krótsze.
To intrygujące odkrycie nie oznacza, że Negraes i jej współpracownicy stworzyli w laboratorium dziecięce mózgi. Warto pamiętać, że mózg niemowlęcia jest sto tysięcy razy większy niż najbardziej rozwinięty organoid. Poza tym naukowcy pozyskali model tylko jednej struktury mózgu, a mianowicie kory, a przecież dobrze funkcjonujący ludzki mózg składa się z wielu innych części, na przykład móżdżku, wzgórza, istoty czarnej i tak dalej. Niektóre z nich odpowiadają za rejestrowanie zapachów, inne zajmują się bodźcami wzrokowymi, jeszcze inne przetwarzają informacje o zupełnie odmiennym charakterze. Są struktury odpowiedzialne za kodowanie wspomnień, są też struktury, w których rodzą się strach lub radość.
Mimo to naukowcy byli trochę zaniepokojeni. Mieli wszelkie powody, by przypuszczać, że wraz z rozwojem badań organoidy zaczną się jeszcze bardziej upodabniać do mózgów. Gdyby zapewnić im dostęp do krwi, najprawdopodobniej stałyby się większe. Badacze mogli połączyć organoid kory mózgu z organoidem siatkówkowym, wykrywającym światło. Albo z neuronami ruchowymi, zdolnymi wysyłać sygnały do komórek mięśni. Muotri rozważał nawet połączenie organoidu z robotem.
Co by się mogło wówczas stać? Kiedy Muotri zaczął hodować organoidy, zakładał, że nigdy nie zyskają one świadomości. „Teraz nie jestem już tego taki pewien”, przyznał.
Podobne pytania stawiali bioetycy i filozofowie. Od pewnego czasu organizują oni dyskusje na temat organoidów, zastanawiają się, jak należy o nich myśleć. Zadzwoniłem do jednej z uczestniczek takich dyskusji, Jeantine Lunshof z Harvardu, by poznać jej opinię.
Lunshof nie obawia się, że Muotri przypadkiem stworzy świadome istoty w probówce – organoidy mózgowe, ze względu na swój maleńki rozmiar i niską złożoność, zdecydowanie nie dadzą rady przekroczyć progu świadomości. Bioetyczkę dręczy za to inna kwestia: czym, do diabła, są? „Aby ustalić, jak z nimi postępować, najpierw należy wyjaśnić sobie, z czym mamy do czynienia – tłumaczyła mi. – Tworzymy rzeczy, które dziesięć lat temu jeszcze nie istniały. Filozofowie nie mieli szansy ich przemyśleć”.
Kiedy Trujillo pokazywał mi najnowszą grupkę organoidów w La Jolla, pytanie Lunshof ponownie pojawiło się w mojej głowie. „To tylko zbiór komórek – powiedział Trujillo, wskazując na jeden z pojemników. – Wiele różni go od ludzkiego mózgu. Mamy jednak narzędzia, by stworzyć nieco bardziej skomplikowany minimózg”. „Czyli to dla ciebie okej – powiedziałem, szukając odpowiednich słów – bo organoid oczywiście nie jest ludzkim mózgiem...” „Składa się z ludzkich komórek”, wtrącił Trujillo. „A więc żyje”, podsunąłem trochę pytająco, trochę oznajmiająco. „Zgadza się – powiedział Trujillo. – I jest pochodzenia ludzkiego”. „Ale nie jest istotą ludzką?”, dopytałem. „Nie jest”, odparł. „No dobrze, a w którym momencie będzie można powiedzieć, że zbliża się do granicy człowieczeństwa?”
Trujillo poprosił, żebym wyobraził sobie organoid, do którego podłączona jest elektroda. „Można dzięki niej przesyłać mu określoną sekwencję impulsów elektrycznych”.
Siedział akurat przed mikroskopem. Wyprostował dwa palce i postukał nimi w blat stołu, wybijając szybki rytm. Ba-bap, ba-bap, ba-bap. Uniósł dłoń. „A potem pauza”.
Minęło parę sekund, znowu zabębnił palcami. Ba-bap, ba-bap, ba-bap.
„I wtedy skurczybyk sam odpala impulsy”, powiedział. W odpowiedzi na otrzymywane sygnały organoid wykorzystuje swoje neurony, by wysłały taki sam sygnał. „To trochę niepokojące. Wygląda na to, że organoid czegoś się uczy”.
Nie mamy odpowiednich narzędzi, by porządnie zrozumieć te kulki, trzeszczące od sygnałów elektrycznych. Problem nie polega tylko na tym, że organoidy mózgowe istnieją od niedawna. Jeśli na urodziny dostaniecie najnowszy model smartfona, odblokowanie ekranu zajmie wam pewnie dłuższą chwilę, ale raczej nie grozi wam kryzys filozoficzny. Organoidy mózgowe budzą niepokój, bo gdzieś w kościach czujemy, że zrozumienie życia powinno być łatwe – a tymczasem grupka neuronów w laboratorium pokazuje nam, że wcale tak nie jest.
Żeby stwierdzić, czy organoidy mózgowe są żywe czy też nie, wybieramy punkt odniesienia, który znamy najlepiej: samych siebie. Gdyby ktoś zapytał was, czy żyjecie, nie musielibyście sprawdzać sobie pulsu ani upewniać się, czy aby na pewno w waszych komórkach rozkładane są akurat węglowodany – po prostu udzielicie twierdzącej odpowiedzi. Życie jest niezwykle mocnym, wyrazistym doświadczeniem.
Biolog J. B. S. Haldane zauważył w 1947 roku: „Uczucie, że żyjemy, można porównać do wiedzy, czym jest czerwień, ból albo wysiłek”. Wszystkie te rzeczy wydają się najzupełniej oczywiste. A jednak „potrafimy opisywać je tylko przez odniesienie do nich samych”[5].
Niekiedy ludzie tracą uczucie, że żyją, choć nie umierają. Mowa tu o bardzo rzadkim zaburzeniu, na tyle jednak częstym, że zyskało osobną nazwę: zespół Cotarda[6].
W 1874 roku francuski lekarz Jules Cotard badał kobietę przyjętą do szpitala po napadzie manii samobójczej. Zapisał w notatkach: „[Pacjentka] twierdzi, że nie ma mózgu, nerwów, klatki piersiowej, brzucha ani jelit, jedynie rozkładające się skórę i kości”[7]. Mogła wprawdzie opisać swój stan poprawnymi, złożonymi zdaniami, ale i tak wierzyła, że jest martwa.
Nie był to bynajmniej jedyny tego rodzaju przypadek. Mieszkanka Belgii nabrała przekonania, że jej ciało to tylko przezroczysta, wydrążona łupina. Odmawiała brania kąpieli ze strachu, że się rozpuści i spłynie do odpływu[8]. Pewien pacjent w Niemczech tłumaczył lekarzom, że rok wcześniej utonął w jeziorze. Jak to możliwe, że był w stanie z nimi rozmawiać? Miał gotową odpowiedź: promieniowanie emitowane przez telefony komórkowe zmieniło go w zombie[9].
Zespół Cotarda występuje niezwykle rzadko, więc neuronaukowcom tylko kilka razy nadarzyła się okazja przebadania chorego. W 2015 roku indyjscy lekarze opisali przypadek kobiety, która mówiła swojej rodzinie, że rak przeżarł jej mózg i wreszcie ją zabił. Rezonans magnetyczny wykazał, że jej mózg wygląda prawidłowo, zauważono jednak uszkodzenie w regionie znajdującym się kilka centymetrów za oczami[10].
Region ten, nazywany wyspą, odbiera sygnały z całego ciała, a następnie generuje świadomość naszych wewnętrznych odczuć. Uaktywnia się na przykład, kiedy chce nam się pić, przeżywamy orgazm lub mamy nieprzyjemnie pełny pęcherz.
Sygnały napływające do wyspy mogą być kluczowe dla naszego intuicyjnego uczucia, że żyjemy. Jeśli wyspa ulega uszkodzeniu, uczucie to potrafi nagle zaniknąć i być może stąd właśnie bierze się zespół Cotarda. Ludzki mózg nieustannie aktualizuje obraz rzeczywistości, by pasował do otrzymywanych sygnałów. Jeżeli sygnały na temat wewnętrznego stanu ciała ustają, mózgowi nasuwa się tylko jedno sensowne wyjaśnienie: ciało umarło.
Ale uczucie, że żyjemy, to nie wszystko: potrafimy też rozpoznawać życie dookoła. Identyfikowanie innych żywych istot wymaga od mózgu nieco dodatkowej pracy, bo przecież nasze komórki nerwowe nie sięgają w głąb obcych organizmów. Zamiast tego musimy polegać na sygnałach otrzymywanych za pośrednictwem neuronów odpowiedzialnych za przyjmowanie sygnałów zmysłowych – wzrokowych, zapachowych, smakowych, dotykowych.
Aby przyspieszyć ten proces, wykorzystujemy też pewne nieświadome skróty[11]. Wiemy na przykład, że żywe istoty poruszają się w określonym, wybranym przez siebie kierunku. Wilki, biegnąc w dół zbocza w pościgu za łosiem, omijają drzewa i inne przeszkody, nieustannie szukają sposobu, by odciąć drogę swej ofierze. Głaz toczący się tym samym zboczem jest bierny, pędzi przewidywalną ścieżką i nie ma na nią żadnego wpływu. Nasze mózgi są wyczulone na tego typu różnice, w ułamku sekundy potrafią stwierdzić, czy dany obiekt przemieszcza się ruchem biologicznym czy tylko fizycznym[12].
Naukowcy odkryli, że człowiek potrafi szybko identyfikować żywe istoty, gdyż wystarczy mu bardzo niewiele informacji, by w mózgu aktywowały się określone sieci neuronów. W ramach pewnego cyklu eksperymentów psychologowie sfilmowali ludzi, którzy chodzili, biegali, tańczyli. Następnie ludzi tych wymazano z nagrania i pozostawiono tylko dziesięć kropek umieszczonych w miejsce najważniejszych stawów, by oddawały pierwotny ruch. Filmy z kropkami pokazywano badanym na zmianę z innymi filmami, przedstawiającymi animowane kropki poruszające się losowo. Badani bez trudu dostrzegli różnicę[13].
Nie tylko nasze zmysły są wyczulone na życie – to samo odnosi się również do wspomnień. Kiedy gromadzimy informacje na temat danego obiektu, inaczej szufladkujemy je w mózgu, jeśli obiekt ten jest żywy, a inaczej, jeśli jest nieożywiony. Zdarza się, że ludzie, u których doszło do uszkodzenia pewnych obszarów mózgu, nie pamiętają nazw owadów lub owoców, ale bez trudu identyfikują zabawki bądź narzędzia[14].
Psychologowie od dawna zastanawiali się, do jakiego stopnia zdolność dokonywania tych rozróżnień jest wrodzona, do jakiego zaś uczymy się jej w miarę dorastania. To, że od razu rozpoznajecie każde słowo w tym zdaniu, nie oznacza, że znaliście je już w momencie przyjścia na świat. Badania z udziałem dzieci sugerują, że intuicje dotyczące życia są obecne od samego początku. Niemowlęta wolą patrzeć na kropki przemieszczające się ruchem biologicznym niż ruchem losowym. Dłużej przyglądają się kształtom, które wydają się poruszać intencjonalnie, niż kształtom wprawianym w ruch wyłącznie przez zewnętrzne siły[15]. Ponadto w samym procesie uczenia się mamy tendencję do skupiania się na żywych istotach: dziecko szybciej przyswaja wiedzę na temat zwierząt niż na temat materii nieożywionej, ponadto wiedza ta zostaje mu w głowie na dłużej. Innymi słowy, rozpoznajemy życie, zanim jeszcze potrafimy je nazwać.
„Jeśli wskazać najbardziej podstawowe zdolności ludzkiego mózgu, jedną z nich będzie zdolność odróżniania obiektów żywych od nieożywionych”, pisali psycholog James Nairne i jego współpracownicy[16].
Jest ona o wiele starsza niż nasz gatunek. Eksperymenty na zwierzętach wykazały, że one także potrafią dokonywać podobnych rozróżnień[17]. W 2006 roku para włoskich psychologów, Giorgio Vallortigara i Lucia Regolin, przygotowała własny film z kropkami, tym razem jednak bohaterami były kury, a nie ludzie, widownię zaś stanowiły nowo wyklute kurczęta. Jeśli kropki przedstawiające kurę kierowały się w lewo, kurczęta częściej odwracały się w lewo, a jeśli kropki kierowały się w prawo, kurczęta częściej patrzyły w prawo. Vallortigara i Regolin nie zaobserwowali podobnych zachowań, kiedy pokazali kurczętom film z losowymi kropkami ani kiedy wyświetlili film z kurami odwrócony do góry nogami[18].
Tego rodzaju badania sugerują, że zwierzęta od milionów lat wykorzystują rozmaite wizualne sztuczki, by rozpoznawać inne żywe stworzenia[19]. Dzięki temu drapieżnik szybko dostrzega ofiarę, ofiara zaś może w łatwy sposób zdobyć niezbędne informacje, które umożliwią jej czmychnięcie w bezpieczne miejsce. Ucieczka przed wilkiem i ucieczka przed toczącym się głazem wymagają bardzo odmiennych – choć bardzo szybkich – reakcji.
Około siedemdziesięciu milionów lat temu pradawny instynkt rozpoznawania życia został odziedziczony przez naszych przodków, pierwszych przedstawicieli rzędu naczelnych. Później ewolucja zapewniła im jeszcze inne narzędzia, na przykład sprawne oczy i duże mózgi z rozwiniętymi sieciami neuronów, co pozwalało połączyć wzrok z innymi zmysłami. Niektóre gatunki naczelnych stały się zwierzętami społecznymi, nauczyły się żyć w dużych grupach. Musiały zwracać baczną uwagę na twarze swoich bliźnich, odczytywać ich miny, śledzić spojrzenia.
Nasi małpi przodkowie pojawili się na świecie mniej więcej trzydzieści milionów lat temu. Na drodze ewolucji wytworzyli jeszcze większe mózgi, pozwalające lepiej zrozumieć zachowania bliźnich. Najbliżsi krewni człowieka – szympansy i bonobo – umieją wyłapywać niezwykle subtelne sygnały mimiczne lub wzrokowe, dzięki czemu wiedzą, co czują ich towarzysze i czego w danej chwili chcą. Nie mają języka, który pozwoliłby im ująć te intuicje w słowa: jeśli poprosicie szympansa, żeby powiedział, czym jest życie, czeka was srogie rozczarowanie. Mimo to każda małpa czuje, że inne małpy są żywymi istotami. My, ludzie, odziedziczyliśmy tę samą zdolność przed siedmioma milionami lat, gdy wyłoniła się linia naszych bezpośrednich przodków.
Mózgi przedstawicieli tej linii systematycznie rosły; ze wszystkich zwierząt homo sapiens ma największy mózg w stosunku do reszty ciała. Ponadto nasi przodkowie na drodze ewolucji zyskali język i – za jego sprawą – zdolność wyjątkowo skutecznego dostawania się do głów innych ludzi. Wszystko to jednak opcje dodatkowe, nadbudowa na fundamencie odziedziczonym po pradawnych naczelnych. Nasza pewność, że wiemy, co to znaczy być żywą istotą – nawet jeśli tak naprawdę nie wiemy – jest częścią tego dziedzictwa.
Ilekroć rodził się nowy przedstawiciel gatunku Homo sapiens, tylekroć mózgi naszych przodków, wyczulone na rozpoznawanie obiektów biologicznych, podpowiadały im, że oto mają do czynienia z żywą istotą ludzką. Ewolucja nie zapewniła im jednak żadnych intuicji na temat tego, skąd owa istota się wzięła. Zamiast tego ludzie tworzyli rozmaite teorie mające wyjaśnić, jak powstaje życie.
W Księdze Koheleta czytamy na przykład, że „duch wstępuje w kości, co są w łonie brzemiennej”[1*]. Żydowscy uczeni powiadali, że przez pierwszych czterdzieści dni zarodek to „zaledwie woda”. Chrześcijańscy teologowie znaleźli jeszcze inną odpowiedź na pytanie o początki życia, połączywszy Biblię z grecką filozofią. Opisując proces wstąpienia duszy w ciało, Tomasz z Akwinu twierdził, że zarodek z początku ma jedynie duszę wegetatywną, taką, jaką posiadają rośliny. Później zastępuje ją dusza zmysłowa, jaką można spotkać u zwierząt. Na koniec na jej miejsce pojawia się ludzka dusza rozumna[20].
Inne kultury obmyślały zupełnie odmienne wyjaśnienia. Grupa etniczna Beng, mieszkająca na prowincji Wybrzeża Kości Słoniowej, uważa, że początek życia to podróż z innego świata[21]. Dzieci są duchami z wrugbe, osady zamieszkiwanej przez zmarłych. Dopiero kilka dni po narodzinach, gdy kikut pępowiny odpada, dziecko staje się człowiekiem. Jeśli umrze wcześniej, Beng nie urządzają mu pochówku. Ich zdaniem żadna śmierć nie nastąpiła.
Poglądy i koncepcje dotyczące początku ludzkiego życia przekładają się na obyczaje i przepisy dotyczące ciąży. Zdaniem starożytnych Rzymian życie zaczynało się z pierwszym oddechem, toteż dla ówczesnych lekarzy i uzdrowicieli aborcja nie stanowiła tabu – regularnie przeprowadzali tego rodzaju zabiegi, wykorzystując specjalne zioła, przy czym kobieta nie miała z reguły prawa głosu, o wszystkim decydował bowiem patriarcha jej rodu. Chrześcijańscy teologowie w średniowiecznej Europie utrzymywali, że płód posiada duszę, a zatem aborcja jest zbrodnią, zadawali sobie jednak pytanie, co to oznacza w praktyce. Zwolennicy Tomasza z Akwinu proponowali rozróżnianie wczesnego i późnego stadium ciąży. W 1315 roku teolog Jan z Neapolu pouczał lekarzy, jak powinni postępować, kiedy życie brzemiennej kobiety jest zagrożone. Jeżeli nie doszło jeszcze do wstąpienia duszy w ciało, należy przeprowadzić aborcję. „Lekarz uniemożliwi tym samym przyszłe wstąpienie duszy w ciało, atoli nie spowoduje niczyjej śmierci”[22], ogłosił Jan. Natomiast jeżeli płód zyskał już duszę rozumną, lekarz nie powinien przerywać ciąży w celu ratowania życia matki. Jan pisał: „Gdy niepodobna pomóc jednemu bez zadawania drugiemu krzywdy, trzeba wstrzymać się od wszelkiego działania”.
Problem z takimi zaleceniami polega jednak na tym, że nikt nie wiedział, kiedy konkretnie dusza wstępuje w ciało. Część teologów uważała, że skoro nie ma co do tego pewności, najlepiej, aby lekarze nigdy nie przerywali ciąży. Inni woleli pozostawić sprawę sumieniu medyka. Sędziowie w szesnastowiecznej Italii przyjmowali, że wstąpienie duszy w ciało dokonuje się czterdzieści dni od poczęcia. Potem, w roku 1765, brytyjski sędzia William Blackstone wprowadził nowy standard: tak zwane ożywienie. „Życie to bezpośredni dar od Boga, prawo z natury przysługujące każdej jednostce – pisał. – W świetle przepisów zaczyna się ono, kiedy tylko niemowlę pierwszy raz poruszy się w łonie matki”[23].
Brytyjskie kolonie w Ameryce również przyjęły to kryterium i przez wiele dziesięcioleci aborcje były tam przemilczaną, lecz powszechną częścią życia. Tak samo rzecz wyglądała po uzyskaniu niepodległości przez Stany Zjednoczone. Jeśli kobieta przerwała ciążę, raczej nie groziła jej za to kara. Zamężne niewiasty przeprowadzały aborcje za pomocą ziół, które hodowały na przydomowych grządkach. Nadeszła epoka rewolucji przemysłowej. Kobiety zaczęły się przenosić z farm do miast, pojawiły się nowe środki przerywania ciąży, tak zwane niewieście pigułki comiesięczne, reklamowane w prasie, były to jednak dość prymitywne i bardzo zawodne farmaceutyki, z czasem więc coraz więcej kobiet musiało szukać lekarzy gotowych w tajemnicy przeprowadzić aborcję chirurgiczną.
Gdy nadeszło XIX stulecie, przeciwnicy aborcji zaczęli zwierać szeregi. Papież Pius IX zaliczył ją do grzechów śmiertelnych, nawet jeżeli przerwanie ciąży nastąpiło, jeszcze zanim płód zaczął się poruszać. W Stanach Zjednoczonych obrońcy moralności ostrzegali, że dostęp do aborcji skusi kobiety do grzechu. Przytakiwało im Amerykańskie Towarzystwo Medyczne, wielu wpływowych lekarzy wygłaszało przemówienia na temat zagrożeń dla ciężarnej i płodu związanych z przerywaniem ciąży. Charles A. Peabody, lekarz z Massachusetts, wzywał w 1882 roku swoich kolegów po fachu, by odmawiali wykonywania aborcji. „Jest ona grzechem przeciwko Bogu, najczarniejszą zbrodnią”[24], ostrzegał.
Medycy tacy jak on, wykształceni pod koniec XIX stulecia, podchodzili do sprawy zupełnie inaczej niż średniowieczni uczeni, którzy wszak nie mieli pojęcia, co dzieje się w macicy, i mogli polegać jedynie na Biblii, dziełach Arystotelesa oraz na tym, że dało się wyczuć kopnięcie dziecka w brzuchu matki. Peabody żył w epoce badań nad plemnikami i komórkami jajowymi. Ówcześni naukowcy zaczęli uważnie studiować przebieg zapłodnienia i rozwój zarodka. Zarazem u schyłku XIX wieku wielu z nich nadal uważało, że istotą życia jest tajemnicza siła witalna (fundamentalne odkrycia dotyczące genów i chromosomów, zadające kłam tej tezie, miały zostać dokonane dopiero za kilkadziesiąt lat), która zaczyna działać w chwili poczęcia.
„W którym momencie życie bierze początek? – pytał Peabody. – Nauka podaje tylko jedną odpowiedź, albowiem żadna inna nie jest możliwa. Życie powstaje na samym początku, w chwili gdy zaczyna działać zasada witalna, wraz z pierwszym aktem koordynacji jej sił”.
Według tego podejścia prawo nie mogło traktować ożywienia, czyli momentu, gdy ruchy płodu stają się wyczuwalne, jako granicy legalnej aborcji. „Nie! – grzmiał Peabody. – Życie powstaje na samym początku, przeto istota ludzka ma do niego prawo, odkąd tylko zacznie swą naturalną wędrówkę”.
Zanim jeszcze w 1882 roku Peabody przeprowadził swą szarżę, wiele amerykańskich stanów wprowadziło ścisły zakaz aborcji, istniały jednak pewne luki w przepisach, dzięki czemu lekarze mogli przerywać ciążę, jeśli tylko uważali to za wskazane. Niekiedy aborcji dokonywano ze względu na zdrowie matki. Do innych wystarczających przesłanek zaliczały się depresja, ryzyko samobójstwa kobiety lub skrajne ubóstwo. Wielu medyków chętnie przerywało ciążę, gdy zgłaszały się do nich ofiary gwałtu. Nieczęsto zdarzało się, by o tego rodzaju aborcjach ktokolwiek się dowiedział. Jeszcze rzadsze były przypadki aresztowania lekarzy.
Ten niewidzialny półlegalny system istniał w Stanach Zjednoczonych przez wiele dekad, dopóki w latach czterdziestych XX wieku ponownie nie dokręcono śruby, wskutek czego wiele miejsc oferujących względnie bezpieczne przerwanie ciąży nagle zwinęło działalność. Coraz częściej dochodziło za to do nieudanych aborcji, zwłaszcza w przypadku kobiet, które próbowały spędzić płód domowymi metodami. Mnóstwo z nich trafiało z tego powodu do szpitali, każdego roku odnotowywano też setki zgonów.
Nie brakowało zwolenników reformy, domagających się zmiany prawa. Na początku lat sześćdziesiątych wybuchła potężna epidemia odry i na świat przyszło wiele dzieci ze straszliwymi defektami. W obliczu tej tragedii kobiety zaczęły głośniej domagać się prawa do bezpiecznej aborcji. Poszczególne stany legalizowały przerywanie ciąży pod pewnymi warunkami. W 1973 roku Sąd Najwyższy Stanów Zjednoczonych wydał wyrok w sprawie Roe vs. Wade i orzekł, że kryminalizowanie aborcji narusza prawo kobiety do prywatności. Na mocy tej decyzji stany mogły ograniczać dostęp do przerywania ciąży dopiero po pierwszym trymestrze, gdy płód był na tyle rozwinięty, że był w stanie przetrwać poza łonem matki.
W swoim orzeczeniu sąd wspomniał o wątpliwościach dotyczących początku życia, ale oznajmił, że nie musi odpowiadać na to pytanie. „Nie jest potrzebne rozstrzyganie tej skomplikowanej kwestii. Skoro specjaliści z dyscyplin takich jak medycyna, filozofia czy psychologia nie potrafią osiągnąć konsensusu, władza sądownicza, na obecnym etapie rozwoju ludzkiej wiedzy, nie powinna oddawać się spekulacjom i szukać odpowiedzi”.
Środowiska przeciwników aborcji musiały odtąd szukać innych sposobów, by uniemożliwić kobietom przerywanie ciąży. Zaczęły się bojkoty firm opracowujących farmaceutyki wykorzystywane do przeprowadzania aborcji, lobbowano na rzecz przepisów, które utrudniłyby działanie klinikom aborcyjnym i – żeby pozyskać poparcie społeczne – przywoływano nowe badania naukowe, aczkolwiek w sposób bardzo wybiórczy.
Przeciwnicy aborcji wskazywali, że według naukowców płód jest w stanie odczuwać ból wcześniej, niż do tej pory sądzono. Zaczęły się pojawiać projekty ustaw zakazujących przerywania ciąży, gdy da się usłyszeć „bicie serca płodu”. Prawodawcy opowiadający się za podobnymi rozwiązaniami pomijali milczeniem fakt, że owo „bicie serca” to w istocie skurcze mięśni cewy sercowej. Nie miało to znaczenia – wspomniane ustawy służyły wyłącznie temu, by w praktyce uniemożliwić większość aborcji już po szóstym tygodniu ciąży.
Niezależnie od takich półśrodków wiele środowisk antyaborcyjnych dążyło do uchylenia wyroku w sprawie Roe vs. Wade[2*]. Aby do tego doprowadzić, postanowiły podjąć kwestię, kiedy zaczyna się ludzkie życie – lub mówiąc nieco precyzyjniejszym językiem prawniczym, rozstrzygnąć, kiedy zarodek staje się człowiekiem i zaczynają mu przysługiwać wszystkie prawa wynikające z tego faktu[25]. Zrodził się tak zwany personhood movement, ruch, który utrzymuje, że prawa te powinny przysługiwać każdej zapłodnionej komórce jajowej. Oznaczałoby to całkowite zdelegalizowanie aborcji bez względu na okoliczności.
Część liderów personhood movement przyznaje, że trzeba by zakazać również pewnych środków antykoncepcyjnych, a konkretnie tych, które uniemożliwiają zapłodnionej komórce jajowej zagnieżdżenie się w macicy. Na poparcie postulowanych zmian prawa ruch przywołuje badania naukowe, w zasadzie tak samo, jak czynił to Charles Peabody przeszło sto lat wcześniej. „Życie zaczyna się od poczęcia – oznajmił w 2017 roku konserwatywny publicysta Ben Shapiro. – To nie kwestia przekonań religijnych. Tak mówi nauka”[26].
Trzeba tu podkreślić, że Shapiro nie jest naukowcem – ma dyplom prawniczy i własny podkast. Nie poparł swojej tezy żadnymi wynikami badań. Nic dziwnego, bo w rzeczywistości uczeni sprzeciwiają się takim jednoznacznym, zero-jedynkowym deklaracjom na temat początków życia już od bardzo dawna, a konkretnie odkąd zaczęliśmy lepiej poznawać jego biochemiczne podstawy. W 1967 roku, jeszcze przed orzeczeniem w sprawie Roe vs. Wade i przed wybuchem obecnych wojen aborcyjnych, biolog Joshua Lederberg, laureat Nagrody Nobla, odniósł się do tych kontrowersji w artykule opublikowanym w „The Washington Post” zatytułowanym The Legal Start of Life [Początek życia w świetle prawa].
„Nie istnieje prosta odpowiedź na pytanie: «W którym momencie zaczyna się życie?» – pisał. – Wedle naszych obecnych doświadczeń życie tak naprawdę nie ma początku”[27].
Lederberg tłumaczył, że owszem, zapłodniona komórka jajowa jest żywa, ale tylko w takim samym znaczeniu, w jakim żywe są inne komórki, a nie człowiek. Istnieją jednokomórkowe organizmy, na przykład bakterie, które funkcjonują samodzielnie w glebie czy w oceanie. Natomiast komórki, z których składają się nasze ciała, nie radzą sobie w pojedynkę. Jeśli ukłujecie się w palec i kropla waszej krwi spadnie na podłogę, znajdujące się w niej komórki nie zaczną nowego rozdziału życia poza waszym organizmem – zamiast tego po prostu wyschną i umrą. Z punktu widzenia komórki śmierć oznacza, że wewnętrzna równowaga chemiczna została zakłócona, białka nie funkcjonują jak należy, a błony i ściany uległy rozerwaniu. Wewnątrz ciała komórka świetnie sobie radzi. Zdobywa pokarm, utrzymuje swoje białka w dobrym stanie, pozbywa się odpadków. Jeżeli otrzymuje odpowiednie sygnały, może się rozwijać i dzielić. Z jednej komórki powstają wówczas dwie: pierwotna komórka dzieli całą swoją cząsteczkową spuściznę między parę komórek potomnych. Na żadnym z etapów tego procesu pierwotna komórka nie umiera, nie można też powiedzieć, że komórka potomna się rodzi. Wszystko, co daje komórce życie, po prostu przepływa z jednej komórki do drugiej.
Niektóre rodzaje komórek potrafią odwrócić kolejność: łączą się, zamiast się dzielić. Przykładowo, podczas ćwiczeń fizycznych stymulujemy komórki mięśni, by się dzieliły, a następnie łączyły i powiększały nasze włókna mięśniowe. Komórki układu odpornościowego w naszych kościach dokonują fuzji i tworzą ogromne amebowate osteoklasty odpowiedzialne za zjadanie starych kawałków kości, by na ich miejsce mogły powstać nowe tkanki. Każda komórka mięśniowa i każdy osteoklast ma wiele jąder, w każdym jądrze znajduje się osobny łańcuch DNA. Poszczególne komórki, które dokonały fuzji, nie umarły. Po prostu wymieszały swoje cząsteczki z innymi i utworzyły nowy kawałek żywego organizmu[28].
Komórka jajowa funkcjonuje w takim właśnie świecie. Nie ulega wątpliwości, że żyje, zarazem jednak nie istnieje żaden konkretny moment, w którym zostaje ożywiona za sprawą wymieszania się odpowiednich cząsteczek. Zamiast tego powstaje wskutek fuzji dwóch innych żywych komórek: plemnika i jaja. Te również nie stały się żywe ot tak. Komórka jajowa wywodzi się z komórek, które podzieliły się, gdy ich posiadaczka była jeszcze zarodkiem. Mężczyzna produkuje codziennie setki milionów plemników, zasadniczo jednak wszystkie one biorą swój początek w zapłodnionym jaju, z którego rozwinął się jego organizm. Życie przepływa zatem nieprzerwanie od jednego pokolenia do drugiego, przez całe dekady, stulecia, milenia. Aby znaleźć „początek”, trzeba by powiosłować pod prąd tej wielkiej rzeki, dotrzeć do samego źródła, które zaczęło bić miliardy lat temu.
„Życie zaczyna się od momentu poczęcia” to proste hasło, chwytliwe, łatwe do zapamiętania i skandowania. Jeśli jednak potraktować je dosłownie, jest kompletnie fałszywe. Personhood movement zawsze odżegnywał się od literalnej interpretacji. Członkowie ruchu powiadają, że nie chodzi im o życie jako takie, ale o konkretne życie. I to nie życie pancernika czy petunii, lecz człowieka, któremu przysługują rozmaite prawa, w tym – i tu koło się zamyka – prawo do życia.
„Odrębna żywa istota ludzka powstaje w chwili zapłodnienia oocytu drugiego rzędu przez plemnik”, pisali w 2001 roku dwaj przeciwnicy aborcji Patrick Lee i Robert George[29]. Zapłodniona komórka, przekonywali, jest wyjątkowa, posiada bowiem wyjątkowy DNA, kombinację genów pochodzących od obojga rodziców, która będzie sterowała jej dalszym rozwojem. Nie widać tego gołym okiem, ale według Lee i George’a zapłodnione jajo ma potencjał rozumowania i wszelkich innych zdolności, które czynią nas ludźmi.
Tak naprawdę w procesie rozwoju człowieka nie da się wskazać jednego, konkretnego momentu, w którym powstaje nowa osoba[30]. Z pewnością nie jest to moment połączenia się plemnika i jaja. Typowa komórka naszego organizmu ma czterdzieści sześć chromosomów – dwadzieścia trzy dziedziczone po matce, dwadzieścia trzy dziedziczone po ojcu. W momencie zapłodnienia połączenie DNA ojca i matki daje jednak sześćdziesiąt dziewięć chromosomów. To dlatego, że niezapłodnione jajo, jak każda inna komórka w organizmie kobiety, ma czterdzieści sześć chromosomów ułożonych w dwadzieścia trzy pary.
Z komórki z sześćdziesięcioma dziewięcioma chromosomami nie powstanie zdrowy człowiek. Jego genom byłby kompletnie zaburzony. Aby zapobiec tej katastrofie, jajo reaguje na zjawienie się plemnika utworzeniem maleńkiego bąbelka. W jego wnętrzu umieszcza połowę swoich pierwotnych chromosomów. Samo zostaje z pozostałymi dwudziestoma trzema, stanowiącymi doskonałe uzupełnienie dla DNA ojca.
Jednak nawet teraz zapłodnione jajo nie wykształciło nowego genomu, który moglibyśmy nazwać jego własnym. Chromosomy matki i ojca nadal się nie wymieszały, pozostają zamknięte w osobnych osłonach, w których zachodzą różne, odrębne procesy przemian. Na tym etapie zapłodnione jajo można porównać do przestrzeni coworkingowej. Genomy męski i żeński pracują, by tak rzec, pod jednym dachem, ale osobno.
Potem zapłodnione jajo dzieli się na dwie komórki. Każda dziedziczy chromosomy od ojca i matki. To przełomowa chwila – dochodzi do niej dopiero dzień po zapłodnieniu. Chromosomy opuszczają wówczas swoje osobne biura. Dwa zestawy DNA łączą się w dwukomórkowym zarodku.
Ale nowy zarodek wciąż jeszcze nie może się poszczycić cząsteczkową niezależnością. Nie wyprodukował na razie własnych białek: wszystkie jego białka pochodzą od matki i zostały zakodowane przez jej geny. Pod tym względem – co niezwykle ważne – zarodek nadal zachowuje się, jak gdyby był grupą komórek organizmu matki. Na tym etapie nie mamy zatem do czynienia z odrębną istotą ludzką przejmującą kontrolę nad własnym losem. Zanim obudzą się chromosomy ojca i zanim nowy genom weźmie się do roboty, musi wydarzyć się jeszcze wiele rzeczy. Wewnątrz jaja znajdują się specjalne białka, kodowane przez geny matki. Ich zadaniem jest patrolowanie komórek zarodka w celu niszczenia innych matczynych białek, które przestały już być potrzebne. Kolejna białkowa drużyna może dzięki temu zająć się chromosomami pochodzącymi od obojga rodziców i przygotować je do następnego zadania, czyli stworzenia nowej porcji białek. Za budulec posłużą szczątki cząsteczek otrzymanych od matki[31].
Równocześnie zarodek przemieszcza się z jajowodu do macicy. Po drodze może się rozpaść na dwoje. Obie grupy komórek nadal będą się dzieliły, z każdej powstanie zwyczajny zarodek i ostatecznie rozwiną się z nich bliźnięta jednojajowe. Jeśli każe się nam wierzyć, że zapłodnione jajo od razu staje się człowiekiem, trzeba zadać sobie niewygodne pytanie: gdzie podział się ten człowiek, gdy zapłodniona komórka podzieliła się na dwa zarodki?[32]
Bliźnięta dwujajowe powstają inaczej: matka produkuje dwie komórki jajowe równocześnie, a każdą z nich zapładnia inny plemnik. Czasami, gdy owe bliźnięta są jeszcze maleńkimi grupkami komórek, wpadają na siebie przypadkiem i łączą się, tworząc pojedynczy zarodek, który będzie się normalnie rozwijał, choć część jego komórek zawiera genom jednego bliźniaka, a część genom drugiego.