Livets mysterier – biologiens hva, hvordan og hvorfor

Noen spørsmål blir jeg aldri ferdig med å gruble over. Jeg blir kanskje litt klokere hver gang jeg leser eller hører på dem som kan mer enn meg. Men når spørsmålene kommer fra mine egne barn, barnebarn eller elever, har jeg store problemer med å svare.

Hvordan oppsto universet? Hvordan var det mulig at alt som finnes, en gang i tida har vært samlet i et uendelig lite punkt? Hvordan kan verdensrommet (og tiden!) ha en krum form? Svimlende spørsmål. Relativitetsteorien og astrofysikken gir riktignok gode forklaringer. Teoriene om universet er godt etablert, selv om forskningen stadig byr på nye detaljer og bedre kunnskap.

Verre er det med livet, døden og kjærligheten. Spesielt det mest fundamentale spørsmålet: Hvordan oppsto livet på jorda? Kom det fra en annen planet, ble det dannet i en ursuppe eller kanskje i en skorsteinsliknende søyle på havbunnen? Hvordan var spranget fra molekyler til levende celler i det hele tatt mulig? Det endelige fasitsvaret får vi nok aldri, selv om forskningen stadig bringer ny evidens for den ene eller andre teorien.

PopVit-bøkene gir oss oversikten

Derimot er det tilnærmet full enighet om mekanismene for den videre utviklingen, fra de første cellene til de mest komplekse organismene. Darwins evolusjonsteori har solid forankring og blir stadig styrket av nye funn innen moderne genetikk, populasjonsøkologi, geologi og andre forskningsfelt. Men i biologien er det mange uløste gåter, og det skal mye til å følge med på alt. Kvalitetssikrete nettsteder gir oss daglige oppdateringer, men informasjonen er fragmentert. Mange skjønnlitterære forfattere gjør grundig research når de nå i økende grad skriver om naturvitenskap (bare les Knausgårds siste!). Men den som ønsker strukturert oversikt bør oppsøke sakprosaen, for eksempel populærvitenskapelige bøker.

I høst har tre norske biologer utgitt hver sin bok om liv, samliv og død. To av bøkene har nesten lik tittel og tar for seg livets opprinnelse og utvikling. Den tredje handler om sopp og deres mangfoldige måter å leve på. Alle forteller om spennende oppdagelser og nye teorier, men på helt forskjellige måter. Den ene minner mest om en lærebok for ungdom, den andre er en nøktern sakprosabok, mens den tredje inneholder mange filosofiske betraktninger og går mer i dybden.

Hvordan alt oppstod

Mykolog Klaus Høiland har solid bakgrunn som vitenskapsformidler. I 1998 fikk han Brageprisen sammen med kollega Leif Ryvarden for den rikt illustrerte boka Er det liv, er det sopp. Den var full av fantastiske eksempler på hvordan soppene omgir oss «fra vugge til grav, fra morgen til kveld». Høilands nye bok har den litt upresise tittelen Livets opprinnelse – teorien om hvordan alt oppsto og utviklet seg. Det viser seg heldigvis at han presenterer mer enn én teori.

Boka starter med en vitenskapshistorisk oversikt. Den begrenser seg til vår egen kulturkrets, og starter med oldtidens grekere. Aristoteles («Europas første biolog»), utviklet et hierarkisk system over naturen. Det fikk navnet livets stige og var nesten enerådende i godt over tusen år, før andre systemer og metaforer overtok. Darwin snakket om livets tre; i dag er det livets nett som dominerer.

Robert Hooke oppdaget cellene og mange underlige mikroskopiske urdyr, alger og bakterier. Giganten Darwin får selvsagt bred plass i dette kapittelet, men også Carl von Linné, Gregor Mendel, flere populasjonsgenetikere og et par nordmenn blir behørig omtalt. Oversikten gir et godt fundament før neste kapittel: «Livets opprinnelse – en gåte uten svar?»

De 20 til 60 meter høye «skorsteinene» i dyphavet som ble oppdaget i 1977 ga støtet til en av dagens mest sannsynlige teorier. Oppdagelsen ga ny kunnskap om muligheten for liv under høye temperaturer og trykk, uten oksygen eller lys. På over to tusen meters dyp finnes det hele økosystemer med organismer som ikke har fotosyntese. De får energien sin fra kjemiske prosesser (kjemosyntese) hos bakterier og en annen gruppe encellete organismer – arkene. De sistnevnte kan leve under helt ekstreme forhold, og ble en stund sett på som de aller eldste organismene. Men sant å si vet vi nesten ingenting om hvordan den opprinnelige organismen LUCA (Last Universal Common Ancestor) var bygd.

Høiland gir oss enkle, gode forklaringer på hva som foregår av biokjemi i levende organismer, i tillegg til siste nytt om virus. Vi får en gjennomgang av livets utvikling de første 4,6 milliarder år, og en oversikt over hvordan dagens biologer systematiserer livet i domener, riker og så videre. Alt er skrevet i en lett og lekende stil, krydret med noen dikt og sitater, men dessverre nesten ingen illustrasjoner. Derimot er boka både utstyrt med en fyldig kilde- og litteraturliste til hvert kapittel, pluss forklaringer til fremmedord og faguttrykk.

Selv om stoffet er relativt krevende, tror jeg forfatteren har sett for seg en ung målgruppe uten mye forkunnskap: «Du har sikkert hørt idrettsheltene skylde på at kroppen ble stinn av melkesyre …». «Du har lest litt om fotosyntesen i tidligere kapitler, men det skader ikke å repetere …». Jeg synes det er forstyrrende når teksten stadig har slike direkte henvendelser til leseren. Forfatteren framstår som den vise læremesteren som tålmodig forklarer livets store spørsmål for den uvitende leseren. Sammen med utstrakt bruk av kursiv og utropstegn, får jeg flere assosiasjoner til en skolebok enn til en populærvitenskapelig bok for allmennheten. Det er synd, for boka er full av oppdatert informasjon og vel verdt å lese for alle med nysgjerrigheten i behold, uansett alder.

Samlivseksperter og snyltere

Det kommer stadig nye soppbøker, men de fleste handler om matsopp. Soppriket omfatter så enormt mye mer. Det er sopp overalt, og vi mennesker lever i tett samliv med flere arter. Men folk flest vet lite om dette mangfoldige riket. Når en av Norges fremste soppeksperter, mykologen Håvard Kauserud, nå har tatt opp tråden fra Høiland og Ryvardens bok fra 1998, er det all grunn til å glede seg. Gjennom 21 kapitler i Soppriket. Historien om hvordan soppene erobret jorda får vi mange gode svar på de sentrale spørsmålene: Hvordan oppsto soppene, hvordan utviklet de seg, hvilken betydning har de for oss og alt annet liv på jorda? Men ennå er det mye forskerne ikke vet.

Etter et overblikk over soppenes opprinnelse og evolusjon følger en rekke eksempler på den avgjørende betydningen soppene har for jordas klima, planteliv og dyreliv. I dag vet vi at det er lagret mye mer karbon nede i jorda enn det som finnes i atmosfæren, noe som langt på vei skyldes samarbeidet mellom sopp og trær eller andre planter. Soppen kan danne en kappe av soppceller utenpå trærnes smårøtter, så det ser ut som røttene har fått på vanter. Fenomenet kalles mykorrhiza eller sopprot – en samlivsform som blant annet er godt beskrevet i Knausgårds Ulvene fra evighetens skog. Den første mykorrhiza-symbiosen med landplanter oppsto for nesten en halv milliard år siden, og i dag har rundt 75 prosent av alle landplanter (inkludert alle trær i norsk natur) et slikt samliv.

Mange vet at soppene har avgjørende betydning for produksjon av øl, vin, gjærbakst og mange medisiner. Denne boka viser at liv slik vi kjenner det, nærmest er utenkelig uten sopp. Men de er ikke bare våre venner: Årlig dør så mange som 1,6 millioner mennesker av soppinfeksjoner, flere enn de som dør av malaria og tuberkulose til sammen. Landbruksvekster er et enkelt bytte for mange soppsykdommer, og en stor andel av verdens avlinger blir hvert år spist opp av sopp. Ulike rust- og muggsopper truer for tiden dyrking av kaffe, ris og bananer. Og en enkel soppart, algesoppen Bd har alene utryddet 90 arter frosker og padder i løpet av de siste 50 årene, og forårsaket at flere hundre andre arter er blitt svært sjeldne. Sykdommen bærer betegnelsen «dommedagssoppen», og i boka blir den kalt verdenshistoriens desidert verste sykdom.

Soppriket er så stort og soppene har så mange tilpasninger og funksjoner at det må ha vært vanskelig å begrense seg for forfatteren. Innimellom blir det så mange eksempler at teksten får preg av oppramsing. Da skulle jeg ønske at han heller gikk litt mer i dybden på noen av dem. Jeg savner også et register og kildehenvisninger til de enkelte kapitlene, i stedet for en generell referanseliste. Men både teksten og de mange svarthvitt-tegningene har en stil som passer veldig bra til bokas innhold. I mye av dagens populærvitenskap kan forfatternes begeistring og engasjement overskygge det de vil formidle. Kauserud lar heller de fascinerende fortellingene tale for seg selv, uten ekstra heiarop.

Universets mest spektakulære oppfinnelse

Biologiprofessor Dag O. Hessen har fått status som Norges kanskje fremste formidler av naturvitenskap. I 2020 fikk han Brages hederspris for å «ha bidratt til å bygge en bro mellom vitenskap og allmennhet». Hans omfattende populærvitenskapelige forfatterskap kretser rundt genetikk, evolusjon, økologi og miljøspørsmål, mens årets bok Liv. Historien om universets mest spektakulære oppfinnelse tar utgangspunkt i opprinnelsen for alt liv overhodet. Den har tre hoveddeler, som kort og godt heter Hva, Hvordan og Hvorfor.

Hva er liv? Hessen leder oss gjennom flere hundre års diskusjoner blant filosofer, kjemikere, fysikere og biologer om dette tilsynelatende enkle spørsmålet som er så utrolig vanskelig å svare på. Sannsynligheten for at liv i det hele tatt skulle oppstå, var så mikroskopisk at Hessen tviler på om det har skjedd mer enn én gang, og det var her på jorda. Livet «finnes mot alle odds, og står der som en søyle av trass mot termodynamikkens lovmessige forfall».

Hessen går grundig til verks når han gjennomgår alt som må klaffe. Han lister opp seks kriterier for liv: 1) orden og struktur 2) respons 3) metabolisme (stoffskifte) 4) informasjon 5) reproduksjon og 6) utvikling over tid. I denne delen får vi også en god innføring i livets essens: å skape orden fra uorden ved å utnytte tilgjengelig energi. Til det trengs elektrontransport og det livsviktige molekylet ATP. For lesere uten bakgrunnskunnskaper kan dette stoffet bli i overkant komplisert, men det lar seg fint gjøre å bla forbi det vanskeligste.

Bevisstheten (eller sjelen) står sentralt i denne første delen. Mange av 1700-tallets ledende naturfilosofer hadde et teleologisk syn. Telos betyr mål, og utgangspunktet deres var at det finnes en målrettet mening med alt liv. For eksempel mente Carl von Linné at alt liv er skapt for oss, til menneskets beste. Etter Darwin kom det et stort paradigmeskifte, ved at naturvitenskapen nå begynte å forholde seg til et rent materielt univers. Hessen siterer Darwin på at «Selv tanker er knapt mer enn sekresjon fra hjernen, ikke mer fantastisk enn dødt materiale som påvirkes av tyngdekraften». Men han erkjenner likevel med en viss ydmykhet at «livet generelt og bevissthet spesielt rommer noe vi ikke helt kan gripe». Mot slutten av første del får vi en oppdatering av moderne virus-forskning og den pågående diskusjonen om virus kan betraktes som liv eller ei.

Bokas andre del er den mest omfattende, og handler om hvordan livet kan ha oppstått (og ikke minst hvor). De grunnleggende forutsetningene for liv, som vann og organiske molekyler som aminosyrer, DNA, RNA og ATP blir beskrevet i detalj. Her vil nok en del lesere «synes dette begynner å bli i overkant mye kjemi å henge med på», som Hessen selv skriver. Men han trøster seg og leseren med et sitat av Richard Dawkins: Never underestimate your audience. Også her går det an å skumlese det vanskeligste, og heller glede seg over beskrivelsene av de sannsynligvis første organismene og hvor de kan ha oppstått. Kom de fra en annen planet, oppsto de i en ursuppe, eller var det de relativt nyoppdagete varme kildene i dyphavet som var livets arnested? Her får vi også servert grundige resonnementer om sannsynligheten for de ulike teoriene.

Siste del Hvorfor inneholder også mange av forfatterens betraktninger om livets store spørsmål: Døden, tiden og meningen med det hele. Hessen er ikke religiøs, og vil heller snakke om meningen i livet. Påvirkningen fra filosofer som Peter Wessel Zapffe og Arne Næss har preget mye av hans forfatterskap, men her framstår han selvstendig og nytenkende.

Boka fikk mye oppmerksomhet og strålende anmeldelser da den utkom i høst. Den er lærerik og viker ikke unna det som oppfattes som komplisert og krevende. Spørsmålet er om det vanskeligste stoffet kunne vært gjort mer tilgjengelig uten at det gikk ut over det faglige innholdet. Ja, det tror jeg. Lange setninger kunne vært delt opp, og flere avsnitt kunne gitt tiltrengte pusterom. Parenteser, tankesprang og assosiasjoner kunne vært redigert inn på en annen måte. Boka har verken bilder, figurer, tegninger eller andre elementer som kunne hjulpet på visualisering og forståelse. Samtidig vil mange lesere få mye ny kunnskap og bli klokere når de har jobbet seg gjennom denne boka. De som vil fordype seg enda mer, får hjelp av en fyldig referanseliste.

Livets framtid

Hvordan er framtidsutsiktene for livet på jorda? Nåtidas klima- og miljøkrise er et dystert bakteppe i avrundingen av alle disse bøkene. Høilands innfallsvinkel er de såkalte økosystemtjenestene, altså naturens bidrag til menneskenes velferd. Når økosystemene blir svekket, får vi det verre, kort og godt. Dette får vi en rekke eksempler på. Kauserud fokuserer mer på artsutryddelser på grunn av endringer i menneskenes arealbruk. «Det er mulig at vi i dag utrydder sopparter i større hastighet enn vi beskriver dem», skriver han, og viser hvilke økologiske og økonomiske følger dette kan få. Mens Hessen, som har skrevet mer enn de fleste om klima og miljø, oppsummerer situasjonen slik: «Brannene i livets bibliotek er bare et symptom på hvordan vi i løpet av et historisk gammaglimt har transformert planeten i et nesten ubegripelig omfang». I siste kapittel leverer han denne gode refleksjonen om død, tid og mening:

Forbausende mange synes å ha en tidshorisont som ikke strekker seg nevneverdig utover sin egen tilmålte tid på jorda. Derfor fremstår dystre utsikter for verdens mangfold og klima ved år 2100 (…) som irrelevant, who cares. (…) Vi har imidlertid eksistert som art i 300 000 år, og vi bør ha som ambisjon at vi skal være her om nye 300 000 år. Jeg for min del aksepterer min egen begrensede varighet, men at livet som sådan ikke skulle gå videre i overskuelig fremtid, det er en uutholdelig tanke.

Jeg har fulgt Hessens forfatterskap siden starten og har sett en tydelig stilistisk utvikling, slik disse sitatene er eksempler på. Men selv om de to andre forfatterne har en helt annen stil, klarer også de å gjøre stoffet tilgjengelig for allmennheten. Det er gledelig at det i økende grad er forskere selv som skriver populærbøker om naturvitenskap, og at forlagene tør å satse på dem.