3. Miljoonakaupunki pienoiskoossa

Kirjoitin johdantoon, että avaruus ja tähdet eivät ole mitään verrattuna siihen, miten me rakennumme. Varmaan jotkut siinä kohtaan vähän kurtistivat kulmiaan. Vaikken ole avaruudessa käynyt, joten en voi olla varma siitä mitä siellä on, niin haluan kuitenkin vahvistaa tämän käsityksen: elämä kaikessa monimutkaisuudessaan on paljon enemmän kuin avaruus ja tähdet. Ihmisessä on enemmän soluja kuin maailmankaikkeudessa on galakseja ja yksi solu on monimutkaisempi kuin hienoinkaan galaksi. Tämä on valtavaa ymmärtää.

Charles Darwin on nimi, jonka hyvin monet tunnistavat evoluutio-opin isänä. Hänen aikanaan, 1800-luvun puolivälissä, solun luultiin olevan limamuodostelma, jossa tapahtuu kemiallisia reaktioita. Nykyisin tiedetään, että solu on monimutkainen systeemi, joka vastaa lähinnä miljoonakaupunkia.

Solussa on omat tieverkostot, varastot, kommunikaatioverkostot, jätteenhuolto, tehtaat, voimalaitokset, energiansiirto, kaupunginportit, tietopankki, poliisit, sairaalat, korjaajat, lämmittäjät ja jäähdyttäjät, vesi- ja viemäriverkostot, vaarallisten aineiden kuljetukset, ongelmajätteiden hävitys, tärkeiden aineiden kierrätys, puolustusmuurit, moninkertaiset turvallisuus käsittelyt, viruskirjastot ja kaikkea muuta mitä vielä ei ymmärretä.

Solu on jatkuvasti käynnissä. Siellä ei koskaan ole yötä niin kuin miljoonakaupungissa. Koska se on hyvin pieni (juuri mitään ihmisen solua ei voi nähdä silmällä), siellä asiat tapahtuvat hyvin nopeasti. Jos solu olisi oikeasti suurkaupungin kokoinen, kaikki liikkuisivat siellä lähes valonnopeudella. Tästä huolimatta se pystyy johonkin hyvin ihmeelliseen, mihin suurkaupunki ei koskaan pysty. Se pystyy jakaantumaan ilman, että mikään sen toiminto häiriintyy. Toiminta jatkuu jakaantumisen jälkeen kahdessa uudessa solussa kuin mitään merkittävää ei olisi tapahtunutkaan. Juuri jakaantuminen on elämän perusedellytys. Biologinen elämä on jotain, mikä pystyy kopioimaan itsensä.

Solussa on kolme tärkeää pääkokonaisuutta: solukalvo, aineenvaihdunta ja siihen liittyvät elimet sekä tietojenkäsittely ja siihen liittyvät järjestelmät. Solukalvon tärkeys unohdetaan usein. Sehan on vain paketin kuori. Se itsessään on kuitenkin hyvin monimutkainen koneisto, joka sallii tiettyjen asioiden kulkea lävitse sisään ja tiettyjen kulkea ulos. Se eristää solun sisäisen maailman ulkopuolen vaaroista.

Solukalvo pitää veden, hapen ja valon (ultraviolettisäteilyn) solun ulkopuolella. Kaikki nämä ovat hyvin vaarallisia solun sisäisille herkille järjestelmille ja koneille. Niin, äkkiä ajattelemalla voisi luulla juuri päinvastoin, että happi, vesi ja valo olisivat solulle hyvin tärkeitä ja siten eivät vaarallisia. Solu ei milloinkaan voisi toimia ilman solukalvoa. Vesi, happi ja ultraviolettisäteily tuhoisivat esimerkiksi solun tietopankin, DNA:n, välittömästi. 

Nämä kolme järjestelmää: solukalvo, aineenvaihdunta ja tietojenkäsittely tarvitsevat toisiaan. Minkä tahansa pois ottaminen tuhoaisi loput solusta. Täten on hyvin vaikea kuvitella, mikä solun osista olisi voinut syntyä ensin ilman toisia osia, vähitellen. Ainakaan nykyisessä maailmassa se ei ole mahdollista. Toimivasta DNA:sta ei ole havaintoja solun ulkopuolella esimerkiksi ajelehtimassa vesistöissä. Nykyinen solu, ja näin nykyisen kaltainen elämä, voi olla olemassa vain kaikkien kolmen toimiessa saumattomasti yhteen.

Kaikessa järjestelmällisyydessään solu muistuttaa enemmän koneiden systeemiä kuin kemiallista puuroa. Näistä solun koneista, proteiineista, kirjoitan jatkossa paljon enemmän. Kun pääsemme tutkimaan näitä pieniä koneita, jopa tämä miljoonakaupunkivertaus tuntuu riittämättömältä.

Tässä lyhy ainimoitu matka solun sisälle:
https://www.youtube.com/watch?v=URUJD5NEXC8   

Ja tässä toinen video, jossa käytetään tätä suurkaupunkivertausta:
https://www.youtube.com/watch?v=HBvfBB_oSTc

Jos et ymmärrä mitä videoissa sanotaan, älä hermostu. Palaamme niihin tarpeellisilta osin myöhemmin.