Υπάρχουν μυστηριώδεις τρύπες στην ιστορία της ζωής , όχι μαύρες τρύπες, αλλά γνωσιολογικές τρύπες (knowledge holes, κενά γνώσης), κενά στην κατανόησή μας τόσο θεμελιώδη που σπάνια σκεφτόμαστε να τα αμφισβητήσουμε. Λέμε ότι η ζωή προέρχεται από το DNA και ότι το DNA είναι ένας κώδικας, αλλά αυτό εγείρει το ερώτημα: αν είναι κώδικας, ποιος τον διαβάζει; Αν η ζωή είναι απλώς μόρια που κινούνται σε θερμές λίμνες, πώς ξέρουν αυτά τα μόρια τι να κάνουν με μια σειρά γραμμάτων; Ποιος αποφάσισε ότι το A, T, C και G πρέπει να σημαίνουν κάτι; Και γιατί θα χρειαζόταν η ζωή έναν κώδικα εξ αρχής;
Ορισμένοι επιστήμονες υποστηρίζουν ότι ο κώδικας λειτουργεί επειδή η χημεία ευθυγραμμίζεται, τα σχήματα ταιριάζουν και οι αντιδράσεις συμβαίνουν. Άλλοι πιστεύουν ότι υπάρχει κάτι παραπάνω: ότι η χημεία λειτουργεί μόνο επειδή αποτελεί μέρος ενός ευρύτερου συστήματος σημασίας. Όταν κοιτάζουμε το DNA, βλέπουμε ένα μόριο ή ένα μήνυμα; Αυτό το άρθρο εξερευνά την παράξενη και αθόρυβα ριζοσπαστική ιδέα ότι η ζωή δεν είναι απλώς χημεία, αλλά ερμηνεία, και ότι αυτό που καθιστά τη ζωή δυνατή δεν είναι μόνο η ύλη, αλλά και η σημασία – και ίσως η σημασία προηγήθηκε.
Η Αρχή του Κώδικα
Ο κώδικας ξεκινά όταν ένα αντικείμενο γίνεται ένα σημάδι (sign, σύμβολο), αφήνοντας ένα αποτύπωμα που αντιπροσωπεύει κάτι άλλο, όπως ένα κυνήγι, ένα πνεύμα ή μια ανάμνηση. Αυτό το κάνουν ακόμη και τα βρέφη: όταν ένα μωρό ακούει ένα κουδούνι πριν από το γάλα, σύντομα το κουδούνι από μόνο του το κάνει να περιμένει τροφή – ένα πράγμα που υποδηλώνει ένα άλλο. Αυτή είναι η αρχή του κώδικα.
Οι κώδικες είναι παντού γύρω μας. Ο κώδικας Μορς μετατρέπει τελείες και παύλες σε γράμματα. Η μουσική σημειογραφία μετατρέπει σημάδια στο χαρτί σε μουσική. Τα οδικά σήματα μετατρέπουν το χρώμα και το σχήμα σε οδηγίες: το κόκκινο σημαίνει σταμάτημα, τα τρίγωνα σημαίνουν προσοχή, η νεκροκεφαλή προειδοποιεί για δηλητήριο. Αυτά τα συστήματα βασίζονται σε κοινή αναγνώριση.
Ο Γενετικός Κώδικας ως Συμβολικό Σύστημα
Στη βιολογία, τα γράμματα του DNA γίνονται αμινοξέα, τα οποία διπλώνονται σε πρωτεΐνες, τη μηχανή της ζωής. Πώς όμως ένα μόριο μπορεί να σημαίνει κάτι; Δεν υπάρχει κανένας φυσικός νόμος που να συνδέει το κωδικόνιο (codon, τριάδα νουκλεοτιδίων) AUG με τη μεθειονίνη. Αυτή η σύνδεση δεν είναι ενσωματωμένη στο σύμπαν.
Ο βιολόγος Marcello Barbieri δηλώνει ότι ο γενετικός κώδικας δεν είναι απλώς μεταφορά, αλλά ένας πραγματικός κώδικας (true code, αυθεντικός κώδικας), ένα συμβολικό σύστημα που χρειάζεται έναν διερμηνέα. Ποιος κάνει όμως την ερμηνεία μέσα στο κύτταρο; Δεν υπάρχει κανένας μικροσκοπικός βιβλιοθηκάριος που να ξεφυλλίζει ένα εγχειρίδιο DNA. Αντίθετα, είναι τα ριβοσώματα και τα tRNA (transfer RNA, μεταφορικά RNA) που κάνουν τη δουλειά – μοριακές μηχανές, αρχαίες και χωρίς συνείδηση, που με κάποιο τρόπο καταφέρνουν να ακολουθούν οδηγίες.
Τα tRNAs είναι ιδιαίτερα συναρπαστικά, λειτουργούν σαν προσαρμογείς (plug adapters, μετατροπείς), ταιριάζοντας ένα σχήμα (κωδικόνιο) με ένα άλλο (αμινοξύ). Δεν καταλαβαίνουν τι κάνουν, αλλά η αντιστοίχιση είναι το παν. Ο Barbieri προτείνει ότι η σημασία προέρχεται από τη λειτουργία: η εξέλιξη βρήκε ένα μοτίβο που λειτουργούσε και βασίστηκε σε αυτό. Το σύστημα έπρεπε απλώς να επιβιώσει, και με τον καιρό, αυτά τα πρότυπα επιβίωσης έγιναν συστήματα σημασίας.
Ο γλωσσολόγος Thomas Sebeok υποστήριξε μια διαφορετική ιδέα: ότι η βιολογία είναι εξ ολοκλήρου επικοινωνία. Αυτό δεν αφορά μόνο τους ανθρώπους ή τα ζώα, αλλά τα κύτταρα, τα βακτήρια και τα φυτά που ερμηνεύουν σημάδια, στέλνουν σήματα και ενεργούν βάσει σημασίας. Αυτό το δίκτυο ονομάστηκε σημειόσφαιρα (semiosphere, σφαίρα σημασιών), σαν την ατμόσφαιρα, αλλά γεμάτη σύμβολα.
Η Σημειόσφαιρα και η Βιοσημειωτική
Το να ζεις μέσα σε έναν κόσμο σημασίας σημαίνει ότι τα πάντα —τα μυρμήγκια, οι ρίζες, η μυρωδιά του αέρα— είναι μέρος μιας γιγαντιαίας σιωπηλής συνομιλίας. Τα δέντρα απελευθερώνουν χημικές προειδοποιήσεις όταν δέχονται επίθεση, οι μύκητες σχηματίζουν υπόγεια δίκτυα για τη μεταφορά θρεπτικών ουσιών, και τα πουλιά προειδοποιούν για θηρευτές.
Αυτή η ιδέα οδήγησε σε ένα νέο πεδίο: τη βιοσημειωτική (biosemiotics, μελέτη των σημείων στη ζωή), τη μελέτη του πώς η ζωή δημιουργεί και διαβάζει τη σημασία. Το ίχνος ενός μυρμηγκιού, ο χορός μιας μέλισσας, ένα βακτήριο που κολυμπά προς τη ζάχαρη: αυτά δεν είναι απλώς αντιδράσεις, είναι αποκρίσεις (responses, συνειδητές απαντήσεις). Αυτό υποδηλώνει ότι η ζωή ίσως ξεκίνησε με τη σημασία, αντί να την εξελίξει εκ των υστέρων.
Η Ερμηνευτική Φύση της Όσφρησης
Η όσφρηση, η αρχαιότερη αίσθησή μας, ίσως κρύβει κλειδιά. Η όσφρηση είναι συναισθηματική. Παρακάμπτει τη γλώσσα και βουτάει κατευθείαν στη μνήμη. Η μύτη μας έχει περίπου 400 τύπους υποδοχέων που πιάνουν τα μόρια, αλλά αυτό που αντιλαμβανόμαστε δεν είναι μόνο το σχήμα, αλλά ο συνδυασμός, το μοτίβο και το πλαίσιο.
Η σημασία δεν είναι ποτέ σταθερή· ζει μέσα στο πλαίσιο. Για παράδειγμα, το μόριο του λεμονιού σημαίνει "φρέσκο" σε ένα καθαριστικό προϊόν, αλλά "κίνδυνο" σε χαλασμένα τρόφιμα (ίδιο μόριο, διαφορετική σημασία). Εάν η αρχαιότερη αίσθησή μας είναι και η πιο ερμηνευτική, ίσως η όσφρηση ήταν ο πρώτος τρόπος της ζωής να διαβάζει τον κόσμο.
Φανταστείτε τα πρώιμα κύτταρα στην αρχέγονη σούπα: μόρια έρχονταν, φέρνοντας ενέργεια ή κίνδυνο. Με τον καιρό, αυτές οι αποκρίσεις έγιναν μνήμες, προτιμήσεις, και ερεθίσματα — αυτό δεν είναι απλώς επιβίωση, είναι ερμηνεία.
Πολυεπίπεδοι Κώδικες και Εξέλιξη
Γνωρίζουμε πλέον ότι ο γενετικός κώδικας δεν είναι καθολικός. Τα μιτοχόνδρια, τα εργοστάσια ενέργειας μέσα στα κύτταρά μας, χρησιμοποιούν έναν ελαφρώς διαφορετικό κώδικα, πράγμα που ανοίγει την πόρτα στην ιδέα ότι ο κώδικας μπορεί να αλλάξει.
Επιπλέον, υπάρχουν περισσότεροι κώδικες μέσα στο σώμα: ο κώδικας ματίσματος (splicing code, κώδικας συναρμογής RNA) που επεξεργάζεται το RNA, ο κώδικας ζαχάρων (sugar code, γλυκανικός κώδικας) που σηματοδοτεί τις ταυτότητες των κυττάρων, και ο κώδικας ιστόνης (histone code, κώδικας πρωτεϊνών DNA) που βοηθά στην απόφαση ποια γονίδια ενεργοποιούνται. Το ανοσοποιητικό σύστημα αναγνωρίζει μοτίβα σχήματος στους ιούς ως ξένα, διαβάζοντας ουσιαστικά μοριακά δακτυλικά αποτυπώματα.
Αυτά τα συστήματα είναι σαν διάλεκτοι στη γλώσσα της ζωής. Δεν προέκυψαν από νόμους, αλλά εξελίχθηκαν, πράγμα που σημαίνει ότι μπορούν να μετατοπιστούν, να ανασυνδυαστούν, ακόμη και να εξαφανιστούν. Ορισμένοι ερευνητές πιστεύουν ότι αυτοί οι πολυεπίπεδοι κώδικες (layered codes, στρωματοποιημένοι κώδικες) ήταν το σημείο καμπής στην εξέλιξη, επιτρέποντας στα κύτταρα να ειδικευτούν, να συνεργαστούν και τελικά να σχηματίσουν πολυκύτταρους οργανισμούς. Οι κώδικες αυτοί συσσωρεύτηκαν επί γενεές, όπως η γλώσσα που αναπτύσσεται από γρυλίσματα σε γραμματική, ή η μουσική από ρυθμό σε αρμονία.
Γράφοντας τη Ζωή
Το επόμενο ερώτημα είναι τι συμβαίνει όταν σταματήσουμε απλώς να διαβάζουμε τον κώδικα και αρχίσουμε να τον γράφουμε. Το 2010, ένα συνθετικό γονιδίωμα τοποθετήθηκε σε ένα κύτταρο, το οποίο έζησε και αναπαράχθηκε — για πρώτη φορά, η ζωή γεννήθηκε από ένα αρχείο υπολογιστή. Έκτοτε, οι επιστήμονες έχουν προχωρήσει: δημιούργησαν βακτήρια με διευρυμένα γενετικά αλφάβητα, κατασκεύασαν νέες πρωτεΐνες, ανέπτυξαν εμβόλια mRNA (messenger RNA, αγγελιαφόρο RNA - μηνύματα γραμμένα σε κώδικα). Έχουμε ακόμη δημιουργήσει προγραμματιζόμενες μορφές ζωής, όπως τα ξενόμποτ (xenobots, ζωντανά ρομπότ) — μικροσκοπικές μάζες κυττάρων βατράχου που μπορούν να κινούνται, να θεραπεύονται και να μεταφέρουν φορτίο.
Θα μπορούσαμε να γράψουμε εντελώς νέες βιολογικές γλώσσες με ιδιότητες που η εξέλιξη ποτέ δεν φαντάστηκε; Αν γράφουμε τον κώδικα, ποιος τον ερμηνεύει;
Αναζητώντας Σημασία στο Διάστημα
Όταν αναζητούμε εξωγήινους, συνήθως ψάχνουμε για σημάδια της δικής μας βιολογίας (άνθρακας, νερό, οξυγόνο). Αλλά αν η ζωή είναι ερμηνεία, ίσως το βασικό χαρακτηριστικό της να μην είναι η χημεία, αλλά ο κώδικας.
Εξωγήινη ζωή ίσως χρησιμοποιεί ηλεκτρικά πεδία, μαγνητικούς παλμούς, ή κρυσταλλικές δομές που βουίζουν αντί να διαιρούνται. Ίσως στέλνει μηνύματα μέσω φωτός ή βαρύτητας. Υπάρχουν ακόμη εικασίες ότι σύνθετοι σχηματισμοί πλάσματος στο διάστημα θα μπορούσαν να παρουσιάζουν ιδιότητες που μοιάζουν με τη ζωή. Σε αυτή την περίπτωση, για να τους βρούμε, δεν θα πρέπει να ψάξουμε για μόρια, αλλά για σημασίες. Αυτή είναι η ιδέα πίσω από τις σημειο-υπογραφές (semio-signatures, σημειωτικές υπογραφές): σημάδια ότι κάτι μετατρέπει εισόδους σε πληροφορίες, όχι απλώς βιο-υπογραφές (biosignatures, βιολογικές υπογραφές), αλλά σήματα σκέψης.
Η Τελική Διάκριση: Ερμηνεία εναντίον Προσομοίωσης
Μια τελική σύγκριση γίνεται με τα συστήματα που έχουμε δημιουργήσει: έχουμε φτιάξει Τεχνητή Νοημοσύνη που μιμείται την ανθρώπινη έκφραση, παράγοντας γλώσσα, ζωγραφική και μουσική. Όμως, καταλαβαίνει μια μηχανή που λέει "Σ' αγαπώ" τι σημαίνει η αγάπη; Επεξεργάζεται σύμβολα, αλλά τα ερμηνεύει;
Ένας αλγόριθμος δεν του λείπει η μυρωδιά της βροχής, δεν συσχετίζει τον καφέ με την κουζίνα της παιδικής ηλικίας, ούτε κλαίει ακούγοντας μια μελωδία. Μπορεί να προσομοιώσει την κατανόηση, αλλά δεν βρίσκεται μέσα στη σημασία. Παρόλα αυτά, τα γενετικά μοντέλα κλείνουν τη διαφορά. Η τελική διάκριση που μας χωρίζει ίσως δεν είναι η μνήμη ή η νοημοσύνη, αλλά η ερμηνεία.
Εν κατακλείδι, η ζωή λειτουργεί με κώδικες που δεν είναι φυσικοί νόμοι, αλλά εξελικτικές συμφωνίες (evolutionary handshakes, εξελικτικές χειραψίες) μεταξύ μοτίβου και συνέπειας. Η σημασία μπορεί να είναι πιο θεμελιώδης από την ύλη, και ο λόγος που κάτι λειτουργεί εξαρτάται από το αν μπορεί να διαβαστεί. Είμαστε αναγνώστες και πλέον συγγραφείς, οι διερμηνείς που ρωτούν όχι μόνο τι είναι η ζωή, αλλά τι σημαίνει. Και ίσως μια μέρα, όταν συναντήσουμε κάτι ζωντανό εκεί έξω, να το αναγνωρίσουμε όχι από το σχήμα ή τα άτομά του, αλλά από την ήσυχη υπογραφή της κατανόησης.
0 Σχόλια