Cărțile care tratează subiecte științifice sunt genul de lectură care mă interesează și la care revin cu regularitate. Totuși, într-una din cronicile anterioare, eram parțial de-acord cu faptul că, după mai multe lecturi, cărțile cu subiecte științifice devin nițel plictisitoare. Dar aparenta monotonie dată de repetarea acelorași cercetări și de necesitatea creionării contextului subiectului abordat, întotdeauna același, cu mici variații și noutăți, este ușor de depășit prin interesul genuin al cititorului și ingeniozitatea autorului. Mai spuneam că autorul cărților de popularizare a științei nu dispune de libertatea pe care o are, de exemplu, romancierul, pentru că e captivul acelui context științific curent de care vorbeam mai sus, de care e obligat să țină cont chiar dacă vine cu o ipoteză revoluționară.
Ei bine, mă grăbesc să adaug că sunt cărți care pot surprinde un cititor permanent al genului, fără să eludeze această regulă importantă. Chiar dacă ideea prezentată de Paul Davies în Rețelele informaționale și misterul vieții este mai degrabă o speculație filosofică, decât o ipoteză științifică, consider că prezentarea ei în cartea menționată poate servi ca model pentru acest gen de scrieri, din mai multe motive: se încadrează în tabloul cunoscut al lumii, încercând să-l completeze; dispune de câteva cercetări care par să susțină teoria propusă, adică nu se naște dintr-un vid empiric; își expune limitele și îndoielile, dar și posibilele implicații și aplicații; dezvoltă cu atenție subiectul, ținând cont de forța contraargumentelor posibile. Reiterez că chiar dacă nu încalcă regulile argumentării științifice, autorul recunoaște și atenționează cititorul că ideea propusă nu e decât o speculație. Dar ce speculație! Tocmai pentru că ține cont de rigorile științifice, fiind în același timp atât de spectaculoasă, ideea fizicianului Paul Davies impresionează nu doar la nivel cognitiv, rațional, ci și estetic. După părerea mea, frumusețea ei este irezistibilă, nu doar pentru că este coerentă și inteligibilă, ci și pentru că este o idee transdisciplinară, iar eu am fost întotdeauna de părerea că limitele dintre domenii sunt convenționale, iar pentru a avansa în cunoaștere, la un moment dat va trebui să forțăm, dacă nu chiar să transcendem aceste limite.
Cu atât mai mult aceste limite trebuie revăzute atunci când vorbim despre un fenomen atât de complex cum este viața. Căci anume de celebra întrebare a lui Schrödinger „Ce este viața?” se ocupă Davies, pornind chiar de la presupunerile consacratului fizician, înaintate în cadrul prelegerilor ținute la Trinity College din Dublin, în 1943, și sistematizate în cartea „What is life?”:
living matter, while not eluding the “laws of physics” as established up to date, is likely to involve „other laws of physics” hitherto unknown, which however, once they have been revealed, will form just as integral a part of science as the former”1 (What is life, Cambridge University Press, 2013, p.68).
Așadar, Schrödinger se întreabă dacă viața, având uimitoarea capacitate de a fi organizată, deci de a păstra ordinea într-o lume fizică care tinde spre dezordine, nu se supune cumva altor legi fizice, încă nedescoperite. Paul Davies merge chiar mai departe, întrebându-se dacă nu cumva fizica vieții reflectă aceleași legi care se manifestă în cadrul rețelelor informaționale și susținând că studiul vieții trebuie să includă atât biologia, chimia și fizica, cât și studiul circuitelor informaționale, dar mai ales a legilor emergente ce includ toate aceste domenii. Așadar, viziunea adoptată de autor este holistică, fără a neglija și nesocoti însă realizările abordărilor reducționiste.
Printr-o comparație extrem de simplificată, viața ar putea fi comparată cu un sistem informațional care, pentru a funcționa, are nevoie de hardware și software. Tradițional, biologia se ocupă de studiul organismelor, prin prisma interacțiunii moleculare și a proceselor chimice ce au lor în cadrul acestora, adică a funcționării, dar și evoluției organismelor, organelor, celulelor, moleculelor, chiar a genelor. După Davies, această abordare reducționistă, chiar dacă include legile evoluției, este una ce se ocupă exclusiv de hardware. Componenta software a vieții ar trebui să cuprindă legile după care informația „circulă” și evoluează:
„Când ne uităm la ființele vii, le vedem corpul material. Dacă le sondăm interiorul, descoperim organe, celule, organite subcelulare, cromozomi și chiar (cu ajutorul echipamentelor performante) molecule. Nu vedem, în schimb, informația. Nu vedem tiparele de informație care se desfășoară în circuitele creierului. Nu vedem armata de motoare informaționale demonice din celule și nici cascadele organizate compuse din celule de semnalizare care-și execută neobositul dans. Și nu vedem nici informațiile aglomerate la nivelul ADN-ului. Vedem doar lucruri concrete, nu biți. Avem acces doar la jumătate din povestea vieții. […] pentru a explica pe deplin viața trebuie să-i înțelegem atât hardware-ul, cât și software-ul, adică organizarea moleculară și organizarea informațională”. (p.111-112)
Și dacă evoluează partea de hardware, adică cea materială, a organismelor, este pertinent să presupunem că și partea de software ar trebui să evolueze, adică informația despre cele mai adaptate strategii de supraviețuire ar trebui să fie selectată și transmisă în următoarele generații. Această speculație nu este una ortodoxă în cadrul teoriei darwiniste clasice, deoarece presupune că variațiile n-ar fi absolut întâmplătoare, ci ar fi condiționate de evoluția capacității evolutive însăși. Dar Paul Davies susține că ea nu reprezintă, cu toate acestea, o încălcare a darwinismului, ci o elaborare a sa, pe care o numește „darwinism 2.0”. El pune pe seama acestei evoluții a informației despre strategiile de supraviețuire faptul că viața, deși un proces extrem de complex, este atât de eficientă termodinamic (creează ordine din haos).
Informația, în cadrul vieții, ar juca rolul pe care demonul lui Maxwell îl joacă în cutia cu gaze din celebrul experiment mental al lui James Clerck Maxwell, prin care ce-a de-a doua lege a termodinamicii (cea care ne spune că nu putem transforma toată căldura în lucru mecanic și că entropia sau gradul de dezordine al universului nu scade niciodată) pare a fi, teoretic, încălcată. Să ne amintim ce făcea demonul lui Maxwell. Dacă avem o cutie cu gaz la o temperatură fixă, moleculele gazului se mișcă haotic. Dar chiar și atunci când ajunge în starea de echilibru termodinamic, moleculele gazului nu au aceeași viteză, unele se mișcă mai repede, altele mai încet. Maxwell a încercat să-și imagineze cum ar putea separa moleculele lente de cele rapide, fără să consume energie, fapt care ar însemna că ar crea un perpetuum mobile (separarea respectivă ar crea o diferență de temperatură și, pe baza gradientului de temperatură obținut astfel, am putea obține lucru mecanic dintr-un gaz aflat la temperatură uniformă, fără intervenție externă). Pentru aceasta, ar trebui să prevadă cutia cu un ecran ce o împarte în două camere, iar ecranul – cu un orificiu mic, care poate fi acoperit cu un obturator; de asemenea ar avea nevoie și de un complice harnic, minuscul și rapid, demonul lui Maxwell, care ar deschide și închide obturatorul astfel încât să lase să treacă prin orificiu doar moleculele rapide (sau lente), astfel separându-le. Demonul lui Maxwell ar fi agentul care ar contribui la încălcarea celui de-al doilea principiu al termodinamicii.
Inspirat de demonul lui Maxwell și urmărind procesele ce au loc în celule, Paul Davies și-a imaginat la rândul său un demon, demonul vieții, care controlează circuitele informaționale ce susțin viața. Să ne uităm la ADN: în cea mai mare parte a ciclului celular, el este așezat compact, înfășurat în cromozomi. În forma sa compactă, el nu poate fi ”citit”, și dacă e necesară o proteină care e codată de o genă, el trebuie să se desfacă pentru a permite accesul la segmentele corespunzătoare ale genei. În momentul în care permite citirea instrucțiunilor de pe porțiuni ale sale, ADN-ul se comportă ca software, dar când celula se divide, acesta se comportă ca hardware, fiind copiat orbește de o serie de enzime, astfel încât fiecare celulă-fiică să aibă setul complet de instrucțiuni pentru funcționare. În celulă nu există vreun element, vreun organit care să-i spună celulei cum trebuie să privească ADN-ul. Totuși, demonul ascuns al vieții știe când să extragă un pachet bine ambalat pentru a avea acces la informații relevante pentru crearea proteinelor și când să dea startul citirii orbești a ADN-ului. Și astfel viața continuă. Deși nu ne-am aventura să spunem că e perpetuă, totuși această continuitate este impresionantă.
Cu acest demon informațional al vieții în cap, Paul Davies reinterpretează procesele ce au loc în celulă, pentru a oferi explicații alternative. Mai mult ca atât, el cochetează și cu epigenetica (moștenirea caracteristicilor dobândite, care nu implică alterarea ADN-ului), ca să facă teoria sa încă mai asemănătoare cu una dualistă sau vitalistă, demult respinse, în mod normal, în mediul științific. Conștient de acesta, autorul înaintează cu grijă și își ia precauția de a sublinia limitele dintre dovezile care susțin teoria sa și jocul imaginației.
Oricum, ipotezele pe care le susține ar putea fi extrem de utile pentru a mișca lucrurile înainte în unele domenii ale cunoașterii. Interesantă este teoria despre cauzele apariției cancerului. Astfel, acesta nu ar fi provocat de celulele vătămate care se înmulțesc accidental și haotic, ci de reacția la stres a celulei care activează o metodă străveche de protecție: trecerea la funcționalitatea de bază, străveche, a celulei (replicare, replicare și iar replicare), și ignorarea funcționalităților care au evoluat mai recent. Ideea este că complexitatea crește odată cu pluricelularitatea, și atunci când avem un organism constituit din mai multe celule, acestea trebuie să coopereze pentru a menține organismul pe o undă armonioasă a vieții. Dar dacă se întâmplă ca unele celule particulare din acest organism să fie afectate, ele se „deconectează” de la programul general și „activează” propria funcționalitate fundamentală, dintre care proliferarea este cea mai importantă. Argumentele în favoarea acestei teorii, cât și studiile care s-au făcut sunt uimitoare și își revendică dreptul la existență și atenție.
O altă chestiune complexă pe care o analizează Davies prin prisma teoriilor sale curioase este conștiința. El le reproșează reducționiștilor care resping existența conștiinței faptul că tratează grupuri de neuroni cu funcționalități asemănătoare ca pe module separate, ca pe un agent unitar simplificat, în timp ce sistemele stimul-răspuns sunt, de fapt, sisteme deschise care, în timpul cât durează reacția la un stimul, fac schimb de trilioane de particule atomice, proces care ar putea implica efecte cuantice.
Astfel, Paul Davies încearcă să-și aplice teoria pe întreaga întindere a manifestării vieții, de la celule la conștiință, experimentând cu ipoteze îndrăznețe, noi sau mai vechi, dar actualizate și atent realiniate cu datele de care dispunem la moment. Trebuie să recunosc că, dincolo de impactul pe care l-ar avea teoriile lui Davies asupra progresului cunoașterii, acestea au o latură estetică cuceritoare care sporește plăcerea lecturii, dar în a cărui mreje n-ar trebui să cădem. Este, desigur, surprinzător felul în care Davies încearcă să demonstreze independența informației de suportul fizic, dar ca să fim onești trebuie să spunem că, prin atribuirea acestei calități, care anterior îi era repartizată sufletului, unei noi entități, intens studiată la moment – informația, ar putea să ne inducă impresia reconfortantă de familiar care se manifestă printr-o explicație actualizată. Oricum, nici o teorie științifică nu este acceptată doar pentru frumusețea ei, dar am considerat că aceasta merită menționată pentru cei care apreciază latura estetică a unei idei. În plus, cartea are o logica ascendentă a argumentelor care se înlănțuie într-o idee originală, coerentă și inteligibilă, mai ales pentru cei ce apreciază viziunile interdisciplinare.
Mi-aș mai lua o singură libertate, aceea de a propune un plan de lecturi care să pună într-o lumină mai clarificatoare (și poate chiar în valoare) cartea lui Paul Davies, Rețelele informaționale și misterul vieții. Aș recomanda să începeți cu cartea mai recentă a altui Paul, anume a geneticianului Paul Nurse, Ce este viața?, la ideile căruia fizicianul Paul Davies face deseori referire în cartea sa. Paul Nurse a primit Premiul Nobel pentru descoperirea genei care controlează ciclul celular și povestește, în cartea sa, istoria acestei descoperiri, în paralel cu explicații foarte accesibile despre cele mai importante idei din biologie. În comparație cu cartea fizicianului Paul Davies, cea a biologului Paul Nurse e mult mai ușor de parcurs și, totodată, de înțeles. Davies recurge, în explicațiile sale, la detalii sofisticate care îngreunează lectura pentru un cititor nefamiliarizat cu subiectul. De aceea, cadrul biologic mai larg, dar și mai accesibil al lui Paul Nurse este instructiv, captivant și binevenit înaintea cărții Rețelele informaționale și misterul vieții. (Fără îndoială, cartea lui Paul Nurse merită și atenția cunoscătorilor, dar despre aceasta voi vorbi într-o cronică separată.) Și desigur că ambele cărți menționate fac trimitere la legendara carte a lui Schrödinger, pomenită la începutul acestei cronici, a cărui titlu a îndrăznit să-l preia și Nurse. Ce este viața? lui Schrödinger ar fi de asemenea potrivită ca lectură înaintea cărții lui Davies, ca să înțelegeți cum a elaborat și extins acesta din urmă ideile extraordinare ale celui dintâi. Oricum, chiar dacă nu preferați calea lungă pe care am propus-o aici, sunt sigură că oricine e deschis spre noi idei va putea să parcurgă și să se bucure din plin de cartea Rețelele informaționale și misterul vieții.
Rețelele informaționale și misterul vieții de Paul Davies
Editura: Humanitas
Colecția: Știință
Traducerea: George Arion Jr.
Anul apariției: 2021
Nr. de pagini: 304
ISBN: 978-973-50-7276-6
Cartea poate di cumpărată de aici sau de aici.
- „materia vie, deși nu eludează „legile fizicii” așa cum au fost stabilite până în prezent, este probabil să implice „alte legi ale fizicii” necunoscute până acum, care totuși, odată ce vor fi dezvăluite, vor forma o parte la fel de integrantă a științei ca și fostele”. (traducerea îmi aparține)
