Εύκολα θα μπορούσε να πει κανείς ότι γνωρίζει τη ζωή. Τίποτε δεν θα μπορούσε να θεωρηθεί πιο οικείο και γνώριμο από αυτή, αφού όλοι έχουμε λίγο πολύ δώσει στον εαυτό μας το δικαίωμα να αισθανομαστε ότι την έχουμε μέσα μας ή ότι τουλάχιστον αποτελούμε μέρος της. Αλλά τι ακριβώς είναι ζωή; Πώς μπορεί κανείς να διακρίνει τη «ζωή» από τη «μη ζωή», αν υποτεθεί ότι οπουδήποτε μέσα στο σύμπαν μπορεί να απαντηθεί «βιολογική δραστηριότητα»;
Σύμφωνα με έναν παραδοσιακό ορισμό «βιολογική» είναι η δραστηριότητα της ύλης κατά την οποία στοιχεία της οργανώνονται σε μονάδες ικανές:
να αυξάνονται ή να συντηρούνται με δαπάνη ύλης άλλων τύπων (μεταβολισμός, αυτοσυντήρηση)
να παράγουν ανεξάρτητες μονάδες που εμφανίζουν τις ίδιες ιδιότητες (αναπαραγωγή)
να αντιλαμβάνονται και να ανταποκρίνονται σε εξωτερικά ερεθίσματα (ερεθιστικότητα, επικοινωνία)
να προσαρμόζονται στις μεταβολές του περιβάλλοντος (κίνηση, εξέλιξη).
Σύμφωνα με έναν άλλο ορισμό, περισσότερο προσαρμοσμένο στη «βιοχημική» ορολογία, «βιολογική δραστηριότητα» είναι μια ιδιότητα της υλοενέργειας που εκδηλώνεται σε οργανισμούς που αποτελούνται από μεγαλομοριακές χημικές ενώσεις οι οποίες έχουν την ικανότητα να πραγματοποιούν «μεταβολισμό» ύλης και ενέργειας.
Ως «μεταβολισμός» στους ορισμούς αυτούς νοείται ένα σύνολο μεταβολών, από τις οποίες άλλες είναι «δημιουργικές» (αφομοίωση, αναβολισμός) και άλλες «καταστροφικές» (ανάλωση, καταβολισμός).
Οι χημικοί χαρακτήρες της «βιολογικής δραστηριότητας» εντοπίζονται στα συστατικά του «κυτταροπλάσματος», που είναι:
νερό (Η2Ο
ανόργανα άλατα
πρωτεΐνες A-CHNH2-CO-NH-RCH-COOH
λίπη C17H35-COOCH2
υδατάνθρακες (C5Η10Ο5)ν
βιοκαταλύτες (ένζυμα)
όπου C είναι το χημικό σύμβολο του άνθρακα, Η του υδρογόνου, Ο του οξυγόνου, Ν του αζώτου και Α, R σύμβολα «χημικών ριζών» από τα ίδια στοιχεία.
Οι φυσικοί χαρακτήρες της «βιολογικής δραστηριότητας» προσδιορίζονται από τα κρυσταλλοειδή και κολλοειδή υδατικά διαλύματα του κυτταροπλάσματος, περιεκτικότητας 50% έως 98% και οι μορφολογικοί χαρακτήρες της από τα «κύτταρα», η ύπαρξη των οποίων θεωρείται προϋπόθεση για την αναγνώριση ενός όντος ως έμβιου.
Η βασική αρχή της «κληρονομικότητας» βασίζεται στη δομή διπλής έλικας του δεσοξυριβονουκλεϊκού οξέος (DNA) που βρίσκεται κυρίως στον πυρήνα των κυττάρων, περιέχεται στα χρωμοσώματα και θεωρείται φορέας των γονιδίων που περιέχουν και διαβιβάζουν τις αναγκαίες κωδικοποιημένες πληροφορίες για τον σχηματισμό των λοιπών συστατικών του κυττάρου. Στη διαδικασία αντιγραφής του γενετικού υλικού μετέχει και το ριβονουκλεϊκό οξύ (RNA) σε τρεις διαφορετικούς τύπους. Το αγγελιοφόρο RNA μεταφέρει την κωδικοποιημένη γενετική πληροφορία από το DNA στα ριβοσώματα που περιέχονται στο κυτταρόπλασμα, όπου γίνεται η σύνθεση των πρωτεϊνών. Το μεταφορικό RNA μεταφέρει στα ριβοσώματα τα αμινοξέα που απαιτούνται για τη σύνθεση των πρωτεϊνών. Τέλος το ριβοσωμικό RNA μαζί με τις πρωτεΐνες αποτελεί δομικό συστατικό των ριβοσωμάτων. Εντυπωσιακή είναι η διαπίστωση ότι από τα 170 ανιχνευμένα αμινοξέα μόνο 20 χρησιμοποιούνται για σχηματισμό πρωτεϊνών, των οποίων τα είδη, ακόμη και στο πιο απλό κύτταρο, όπως αυτό των βακτηρίων, ανέρχονται σε εκατοντάδες.
Σημαντικό ρόλο στον κύκλο των ενεργειακών δοσοληψιών του κυττάρου διαδραματίζει το μόριο της τριφωσφορικής αδενοσίνης (ΑΤΡ) που μεταφέρει ενέργεια από τις εξώθερμες χημικές αντιδράσεις διάσπασης των πρώτων υλών στις ενδόθερμες αντιδράσεις σχηματισμού των πρωτεϊνών μέσα στο κύτταρο. Για το σχηματισμό του μορίου ΑΤΡ, που παράγεται κυρίως στα μιτοχόνδρια που περιέχονται στο κυτταρόπλασμα, χρησιμοποιείται ενέργεια που προέρχεται από την κυτταρική αναπνοή και τη φωτοσύνθεση.
Βάση της «βιολογικής δραστηριότητας» είναι οι μεγαλομοριακές ενώσεις του άνθρακα του οποίου τα άτομα:
έχουν τέσσερα ηλεκτρόνια σθένους
ενώνονται με ομοιοπολικούς δεσμούς μέσω αμοιβαίας συνεισφοράς ηλεκτρονίων, με τέσσερα άλλα άτομα άνθρακα ή άλλων στοιχείων ή με χημικές ρίζες
ενώνονται όχι μόνο με άτομα άλλων στοιχείων, αλλά και μεταξύ τους για τον σχηματισμό αλυσίδων σε ποικίλους συνδυασμούς
ενώνονται μεταξύ τους με αμοιβαία συνεισφορά όχι μόνο ενός ηλεκτρονίου από καθένα, αλλά και δύο ή τριών (απλός, διπλός ή τριπλός δεσμός) και δίνουν κεκορεσμένες ή ακόρεστες ενώσεις
συχνά συγκροτούν ενώσεις με την ίδια ποιοτική και ποσοτική σύσταση και το ίδιο μοριακό βάρος, αλλά με διαφορετικές ιδιότητες λόγω διαφορετικού τρόπου σύνδεσης των ατόμων μέσα στο μόριο (συντακτική ισομέρεια) ή λόγω διαφορετικής διάταξης των ατόμων που αποτελούν το μόριο στο χώρο (στερεοϊσομέρεια)
Ο αριθμός των πολύπλοκων «οργανικών ενώσεων» που προκύπτουν εξαιτίας των ιδιαίτερων αυτών χαρακτηριστικών του άνθρακα είναι πολύ μεγάλος. Ο επίσης μεγάλος αριθμός των έμβιων οργανισμών που βασίζονται στην ιδιοχημεία του άνθρακα, όπως αυτοί συναντιούνται στον πλανήτη Γη, μπορεί να καταταγεί, ακολουθώντας ένα τρόπο ταξινόμησης, σε δύο «κράτη» (Ευκάρυα και Προκάρυα), με βάση την ύπαρξη ή όχι καλά σχηματισμένου πυρήνα στο κύτταρο. Στο πρώτο είδος ανήκουν τα «βασίλεια» των Φυτών, των Ζώων, των Αμοιβάδων και των Μυκήτων, ενώ στο δεύτερο τα «βασίλεια» των Βακτηρίων και των Αρχαιοβακτηρίων.
Αν στην προηγούμενη έκθεση προσθέσει κανείς, ως τελικό συμπέρασμα, ότι «βιολογική δραστηριότητα» μπορεί να υπάρξει μόνο εκεί όπου υπάρχει αρκετό νερό και άνθρακας και θερμοκρασία μεταξύ 0 και 100 βαθμών Κελσίου, θα μπορούσε να πιστεύει ότι έχει συνοψίσει ικανοποιητικά τις κρατούσες αντιλήψεις για ορισμένες απόψεις της ζωής, αλλά θα εξακολουθούσε να αισθάνεται ότι δεν έχει αποκαλύψει τα μυστικά της. Διότι, εκτός από τα μεταφυσικά προβλήματα που έχουν σχέση με τα ερωτήματα «γιατί υπάρχει» και «τι εξυπηρετεί» το φαινόμενο της ζωής, θα εξακολουθούν να είναι αναπάντητα σημαντικά αιτήματα αποσαφήνισης βασικών εννοιών που προκύπτουν από περιγραφές όπως αυτή που προηγήθηκε.
Αν η ζωή είναι κάτι που είναι ικανό να δημιουργεί αντίγραφα του εαυτού του, δεν δικαιολογείται να λεχθεί ότι η αυτο – αντιγραφή είναι το κυρίαρχο χαρακτηριστικό της. Από την άποψη της προέλευσης των ειδών, η ζωή είναι το κύριο πεδίο της εξέλιξης, ή τουλάχιστον της εξέλιξης που βασίζεται στο τρίπτυχο αντιγραφή – φυσική επιλογή – μετάλλαξη. στο οποίο η «επιλογή» προσδιορίζει τη δυνατότητα της φύσης να προτιμάει τους απογόνους που μπορούν να αυτο-αντιγράφονται ταχύτερα και αποτελεσματικότερα, ενώ η «μετάλλαξη» δηλώνει ότι κατά την «αντιγραφή» γίνονται λάθη. Από την άποψη αυτή ζωή είναι ένα χημικό σύστημα που μπορεί να υφίσταται και να διεκπεραιώνει μια διαδικασία μεταλλάξεων και ανακατανομών του γενετικού υλικού της για να προσαρμόζεται στο εκάστοτε περιβάλλον της.
Ένας τέτοιος ευρύτερος ορισμός της ζωής, έχει απρόβλεπτες συνέπειες, αφού η παρουσία της δεν είναι πια αυτονόητα «κλειδωμένη» σε ορισμένη υλική μορφή. Όχι μόνο δεν είναι πια συνυφασμένη με την ιδιοχημεία του άνθρακα, αλλά δεν είναι πια καν υποχρεωτικό να έχει χημική βάση. Οι ποικίλες μορφές της «τεχνητής ή εικονικής ζωής» που ακμάζουν στο ψηφιακό τοπίο των ηλεκτρονικών υπολογιστών και του διαδικτύου, που υπάρχουν, τρέφονται, αυξάνουν, συναγωνίζονται, εξελίσσονται από γενιά σε γενιά και πεθαίνουν με τρόπο ανάλογο με τους ζωντανούς οργανισμούς, κατοικώντας σε ένα εναλλακτικό στρώμα πραγματικότητας, ουσιαστικά δεν μπορούν πια να αποκλειστούν από ένα σχήμα ζωής, όπου βασικό κριτήριο δεν είναι πλέον η χημεία αλλά η ευφυία των μέσων και η πληροφορία.
Ακόμη όμως κι αν παρακάμψουμε αυτή την ακραία περίπτωση ζωής, ως υπερβολικά προωθημένη για την εποχή μας, αναγνωρίζοντας ωστόσο την αυξανόμενη σπουδαιότητα που φαίνεται πως θα έχει στο μέλλον, συναντάμε δυσκολίες και με ζητήματα φαινομενικά απλούστερα, ιδιαίτερα όταν κινούμαστε στην οριακή γραμμή ανάμεσα στην έμβια και άβια επικράτεια των όντων. Οι ιοί για παράδειγμα είναι μια χαρακτηριστική περίπτωση απόλυτης αδυναμίας απόφανσης σχετικά με την κατάταξή τους στη μία ή στην άλλη πλευρά. Διότι, αν, όπως προαναφέρθηκε, οριοθετήσουμε το κύτταρο ως βασικό κριτήριο για την ταυτοποίηση της χημικά θεμελιωμένης ζωής, τότε οι ιοί δεν είναι έμβια όντα, παρόλο που στην καθημερινό μας βίο, έχουμε την τάση να τους θεωρούμε και να τους ονομάζουμε «μικρόβια».
Από την άλλη μεριά τα χημικά χαρακτηριστικά των ιών, συγκρινόμενα λ.χ. με τα συστατικά ενός κόκκου άμμου, δεν μας επιτρέπουν να θεωρήσουμε εύλογη την κατάταξή τους στον άβιο κόσμο. Τα ιοσώματα αποτελούνται από ένα πρωτεϊνικό περίβλημα μέσα στο οποίο βρίσκεται το γενετικό υλικό (DNA ή RNA, αλλά όχι και τα δύο ταυτόχρονα) και μερικές φορές περιβάλλονται από μεμβρανώδη φάκελο. Ουσιαστικά είναι ενδοκυτταρικά παράσιτα που είναι πιθανό να προέρχονται από αποσπασμένα τμήματα χρωμοσωμάτων διαφόρων κυττάρων και χρειάζονται ένα κύτταρο – ξενιστή για να πραγματώσουν τις βιολογικές λειτουργίες που είναι αναγκαίες για την αναπαραγωγή τους. Το νουκλεϊκό οξύ τους ελευθερώνεται από το ιόσωμα με την είσοδό του στο κύτταρο – ξενιστή, προκαλεί βιοχημική αναστάτωση και το «υποχρεώνει» να το αναπαραγάγει με ακρίβεια, όπως κάνει και με το δικό του γονιδίωμα, με τελικό αποτέλεσμα την καταστροφή του ξενιστή που δεν έχει πια υλικά επαρκή για τις δικές του ανάγκες.
Στην περίπτωση των ιών δεν υπάρχει μόνο ανεπάρκεια κατανόησης του οριακού τρόπου της ζωής ή α-ζωής τους, αλλά και αδυναμία χαρακτηρισμού του. Από μεθοδολογική άποψη το πρόβλημα θα μπορούσε να ξεπεραστεί με την υιοθέτηση δύο υπερκρατών (Ακύτταρα και Ευκύτταρα) υπαγόμενων στην επικράτεια των έμβιων όντων, αλλά, ακόμη και με μία τέτοια λύση, πάλι δε θα μπορούσε κανείς να «σκοτώνει» τους ιούς, αφού, αν πράγματι είναι άβια όντα, η έννοια «θάνατος» δεν έχει εφαρμογή σ’ αυτούς.
Από τους φυσιολογικούς χαρακτήρες της ζωής, ιδιαίτερα σημαντική είναι η λειτουργία του μεταβολισμού που σχετίζεται με την ακολουθία των διαπλεκόμενων χημικών αντιδράσεων που αποσκοπούν στην εξυπηρέτηση των ενεργειακών αναγκών του κυττάρου. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας αυτής ορισμένες χημικές ουσίες προσλαμβάνονται από το περιβάλλον και άλλες αποβάλλονται διαπερνώντας την κυτταρική μεμβράνη. Σε όλες τις περιπτώσεις οργανισμών, από το μικρότερο βακτήριο μέχρι τον άνθρωπο, ο μηχανισμός ανταλλαγής της ενέργειας είναι ακριβώς ίδιος και βασίζεται σε ένα μεταφορικό κύκλο δημιουργίας και διάσπασης μορίων ΑΤΡ: Η προσθήκη φωσφορικών ριζών για τον σχηματισμό του ΑΤΡ αποθηκεύει ενέργεια ενώ η αποσυγκόλλησή τους απελευθερώνει ενέργεια, αλλά απαραίτητη προϋπόθεση για να συμβούν αυτά είναι η παρουσία βιολογικών καταλυτών που ονομάζονται ένζυμα. Ο κύριος τόπος όπου συμβαίνουν αυτές οι ενεργειακές ανταλλαγές είναι τα μιτοχόνδρια που βρίσκονται μέσα στο κυτταρόπλασμα και κατά περίεργο τρόπο μοιάζουν με βακτήρια, καθώς έχουν δική τους εσωτερική μεμβράνη και DNA. Κατά μία άποψη, την ενδοσυμβιωτική, τα μιτοχόνδρια είναι πράγματι απόγονοι αρχαίων ελεύθερων μικροβίων, τα οποία πριν από τουλάχιστον ένα δισεκατομμύριο χρόνια, εισχώρησαν και ενσωματώθηκαν σε μεγαλύτερα κύτταρα και από τότε παρέμειναν εκεί σε ένα είδος συμβιωτικού δεσμού.
Για τους θιασώτες των παγκόσμιων αναλογιών η περίπτωση των μιτοχονδρίων που κατοικούν συλλογικά μέσα στις κυψέλες του σώματος ενός ευρύτερου οργανισμού, θα μπορούσε να προκαλέσει σύνδρομους παραλληλισμούς με την ίδια την ανθρωπότητα που φιλοξενείται και αυτή μέσα στα χιλιάδες «οικήματα» ενός υπεροργανισμού, του οποίου καθένας από εμάς είναι απλώς ένα στοιχείο. Τέτοιες σκέψεις επεκτεινόμενες μπορούν να δημιουργήσουν ερωτήματα για την ίδια τη φύση της ατομικότητας και αυτά να γενικευθούν σε αιτήματα σχετικά με την εντελέχεια της αυθύπαρκτης παρουσίας σε σχέση με τη συλλογικότητα της βιόσφαιρας.
Επεκτείνοντας την ιδέα της ενδοσυμβίωσης, σε αναλογία με τα μιτοχόνδρια, θα μπορούσε πραγματικά να συλλογιστεί κανείς ότι ένα βακτήριο, που ζει λ.χ. στο παχύ έντερο ενός ανθρώπου εξυπηρετώντας άμεσα τις ανάγκες ύπαρξής του και έμμεσα τις ανάγκες μικροβιακής ισορροπίας του ανθρώπινου οργανισμού, από τη θέση που βρίσκεται, αν υποτεθεί ότι θα μπορούσε να έχει ανθρώπινη λογική, είναι αδύνατο να έχει ολοκληρωμένη άποψη για το σύνολο του οργανισμού μέσα στον οποίο φιλοξενείται και ακόμη λιγότερο για τις υπόλοιπες λειτουργίες του, εκτός από ένα μικρό μέρος των λειτουργιών στις οποίες συμμετέχει το ίδιο, οι οποίες εντοπίζονται σε τμήμα του εντερικού σωλήνα, που για το συγκεκριμένο βακτήριο, είναι το μόνο αντιληπτό και ουσιαστικά υπαρκτό «σύμπαν». Τα υπόλοιπα μέρη και όργανα του σώματος και ακόμη περισσότερο οι ανάγκες, οι επιθυμίες, τα αισθήματα, οι σκέψεις, οι στόχοι, οι οραματισμοί και οι ενέργειες του ανθρώπου στον οποίο ανήκει ο εντερικός σωλήνας, όχι μόνο του είναι εντελώς απρόσιτες, αλλά και ουσιαστικά δεν έχει καν τη δυνατότητα να τις διανοηθεί ή ακόμη και να τις φαντασθεί.
Αν μια παρόμοια ιδέα από την περίπτωση των βακτηρίων στην περίπτωση των ανθρώπων, και αν πράγματι και εμείς φιλοξενούμαστε σε ένα μικρό «εσωτερικό» μέρος ενός «υπεροργανισμού», τότε είμαστε καταδικασμένοι να αντιλαμβανόμαστε ως «σύμπαν» μόνο την περιοχή του «εντερικού σωλήνα» όπου έτυχε να βρισκόμαστε και αγνοούμε όχι μόνο τα υπόλοιπα μέρη του «σώματος» του «υπεροργανισμού», αλλά και όλες τις υπόλοιπες λειτουργίες του, τις ανάγκες, τις επιθυμίες, τα αισθήματα, τις σκέψεις, τους στόχους, τους οραματισμούς και τις ενέργειες και ακόμη περισσότερο τη διανόηση και τη λογική του.
Όσο και αν αυτό προσβάλλει κάπως τον εγωισμό μας, στην πραγματικότητα είμαστε υποχρεωμένοι να παραδεχτούμε ότι ο τρόπος που υπάρχουμε στον ασήμαντο πλανήτη που ονομάζουμε Γη, είναι σε σημαντικό βαθμό εξίσου παρασιτικός με τη ζωή των μιτοχονδρίων ή των βακτηρίων που ζουν στο εντερικό σωλήνα μας. Η παρουσία μας εδώ δεν φαίνεται πως ικανοποιεί κάποιο άλλο σκοπό εκτός από το να τρεφόμαστε και να υπάρχουμε (όσο υπάρχουμε), αντλώντας από τη «σάρκα» του υπεροργανισμού τις αναγκαίες για τη ζωή μας πρώτες ύλες και εξυπηρετώντας ίσως κάποιες (άραγε πεπτικές, μεταβολικές ή απλώς συναισθηματικές;) λειτουργίες του που όχι μόνο αγνοούμε, αλλά και αδυνατούμε να φανταστούμε.
Όπως παρουσιάζονται τα πράγματα, και αν ο κόσμος, που αντιλαμβανόμαστε ως εξωτερικό, πράγματι είναι υπαρκτός, ένας τέτοιου είδους «σώμα», σύμφωνα με όλες τις ενδείξεις υπάρχει και εμείς τον ονομάζουμε «σύμπαν», που μπορεί να είναι (αλλά μπορεί και να μην είναι) απλώς ένα μέλος (ο «εντερικός σωλήνας») ενός «υπεροργανισμού» (με απλά λόγια ενός ευρύτερου σύμπαντος), π.χ. σε παράλληλες διαστάσεις ή διαπλεκόμενους χωροχρόνους στους οποίους μόνο με επιστράτευση της επιστημονικής φαντασίας μας μπορούμε να εισέλθουμε. Για το είδος όμως της ζωής που ζούμε, αν δεν επιμείνουμε να την θεωρούμε παρασιτική, μπορούμε να λάβουμε υπόψη μια πιο ήπια που μπορεί να είναι πρεσβεύει ότι δεν είμαστε παράσιτα, αλλά δημιουργήματα του υπεροργανισμού μέσα στον οποίο ζούμε.
Μια άλλη εκδοχή περισσότερο κολακευτική για τη ματαιοδοξία μας είναι να δεχτούμε ότι είμαστε απλώς (απειροελάχιστα και σε μεγάλο βαθμό ασήμαντα) συμβιωτικά μέρη (όχι αναγκαστικά παρασιτικά ούτε υποχρεωτικά δημιουργήματα) ενός «υπεροργανισμού» τον οποίο προσπαθούμε να κατανοήσουμε, ακόμη και αν μας ξεφεύγουν πολλά από τις επιδιώξεις, τις αιτίες και τους σκοπούς του.
Μια άλλη αρκετά διαδεδομένη άποψη, η «θεϊστική», σε αντίθεση με τις προηγούμενες που ουσιαστικά ταυτίζουν το θεό με τον υπεροργανισμό του σύμπαντος, δέχεται την ύπαρξη ενός «υπερόντος», που αυτό πλέον ονομάζει «θεό» και θεωρεί ότι υπάρχει έξω από εμάς και έξω από τον υπεροργανισμό, και ότι είναι τελικά όχι μόνο ο δημιουργός μας, αλλά και ο δημιουργός του υπεροργανισμού και όλων των άλλων υπεροργανισμών («ορατών ή αοράτων») που ενδεχομένως υπάρχουν, χωρίς όμως και αυτή να εξηγεί τους στόχους και τους σκοπούς αυτής «της δημιουργίας», ιδιαίτερα μάλιστα αν ληφθεί υπόψη ότι (σύμφωνα με όλες τις έγκυρες επιστημονικές θεωρίες) η «δημιουργία» είναι καταδικασμένη από τον ίδιο το «δημιουργό» της να καταστραφεί και να εξαφανισθεί το αργότερο σε μερικά δισεκατομμύρια χρόνια.
Η χρήση εξάλλου λίγων σχετικά απλών σχημάτων, μηχανισμών ή υποδηλώνει μια τάση προτυποποίησης των λειτουργιών της ζωής, που βασίζεται στην υιοθέτηση προτύπων ή μοτίβων που επαναλαμβάνονται, θα έλεγε κανείς μονότονα και χωρίς φαντασία, σε ένα πλήθος φαινομενικά ποικίλλων εκδηλώσεων της βιολογικής δραστηριότητας, με ένα τρόπο που φανερώνει πρόθεση οικονομίας και μινιμαλισμού στην αξιοποίηση των διαθέσιμων πόρων. Από τη στιγμή λ.χ. που εφευρέθηκε και δοκιμάστηκε ο μηχανισμός του ενεργειακού κύκλου του μορίου της ΑΤΡ, που αποδείχτηκε πρακτικός και αποτελεσματικός στους απλούς οργανισμούς, η εφαρμογή του γενικεύτηκε απαράλλακτη αδιάκριτα σε όλα τα πολυκύτταρα και πολυοργανικά έμβια όντα.
Η παρατήρηση αυτή είναι σημαντική, διότι επισημαίνει ότι και στα βιολογικά φαινόμενα, όπως και σε πολλές άλλες εκφάνσεις ύπαρξης του συμπαντικού όντος η ομοιονομία είναι ένας κανόνας που υπερισχύει, επιβεβαιώνοντας την προτίμηση της φύσης στην αποφυγή της σπατάλης και της περιττής προσπάθειας.
Ο κανόνας της οικονομίας μέσων μπορεί από μια άποψη να εξηγεί γιατί δεν φαίνεται πιθανό να υπάρχει βιοχημεία του πυριτίου και ζωή βασισμένη σ’ αυτήν. Το πυρίτιο είναι το δεύτερο μετά τον άνθρακα στοιχείο της τέταρτης ομάδας του περιοδικού συστήματος και επομένως το χημικά συγγενέστερο μ’ αυτόν. Όμως, παρά την ομοιότητα των πυριτικών και ανθρακικών ενώσεων, η μεγάλη ευκολία με την οποία το πυρίτιο αντιδρά με το οξυγόνο δεν του αφήνει περιθώρια για να σχηματίσει μεγαλομοριακές ενώσεις με το υδρογόνο ανάλογες λ.χ. με τους υδατάνθρακες και ακόμη λιγότερο με τα αμινοξέα και τις πρωτείνες. Από την άλλη μεριά το διοξείδιο του πυριτίου, προϊόν της υποτιθέμενης «αναπνοής» σε ένα πλάσμα δημιουργημένο με βάση το πυρίτιο, σε αντίθεση με το διοξείδιο του άνθρακα, είναι κρυσταλλικό στερεό, πράγμα που ασφαλώς θα μπορούσε να προκαλεί πρακτικές δυσχέρειες κατά την εκπνοή. Από αυστηρά επιστημονική άποψη η μέχρι σήμερα αδυναμία ανεύρεσης «υδατανθράκων» του πυριτίου στη Γη και στους μετεωρίτες που πέφτουν σ’ αυτήν, δεν είναι αρκετή για να αποκλείσει εντελώς το ενδεχόμενο να υπάρχει κάπου ζωή βασισμένη στο πυρίτιο, αλλά για έναν ρεαλιστή αστροφυσικό η πιθανότητα αυτή είναι μηδαμινή.
Σύμφωνα με όλες τις υπάρχουσες ενδείξεις η εμφάνιση της ζωής στη Γη ήταν το αποτέλεσμα, σε σημαντικό βαθμό συμπτωματικό και τυχαίο, μιας μακρόχρονης σειράς γεωχημικών και βιοχημικών μεταβολών.
Η διαδικασία αυτή άρχισε με τον σχηματισμό του Σύμπαντος πριν από 13.700Μ (όπου Μ = εκατομμύρια) χρόνια, μετά από μια έκρηξη λόγω υψηλής συγκέντρωσης ύλης σε πολύ περιορισμένο χώρο και έναρξη διαστολής, με αποτέλεσμα το σχηματισμό 100 δισεκατομμυρίων Γαλαξιών και σε κάθε Γαλαξία ανάπτυξη από 100 μέχρι 400 δισεκατομμυρίων άστρων. Συνεχίστηκε με το σχηματισμό του Ηλιακού Συστήματος πριν από 5.000Μ χρόνια στα 2/3 της απόστασης του κέντρου από την περιφέρεια του Γαλαξία μας από ένα πελώριο νέφος αερίων που άρχισε να συστέλλεται λόγω βαρυτικής συμπύκνωσης και να περιδινίζεται με συνεχώς μεγαλύτερη ταχύτητα. Πριν από 4.700Μ χρόνια οι Πλανήτες, αν και προήλθαν από ψυχρά υλικά, θερμάνθηκαν από την ίδια τη διαδικασία της συμπύκνωσης και από την έγκλειση ραδιενεργών ατόμων μέσα στη μάζα τους και διήλθαν από μια κατάσταση τήξης πριν ψυχθούν σε σφαιρικά σώματα.
Κατά τη διάρκεια του Άδειου Αιώνα (Αστρική και Ωκεάνια Εποχή, 4.567 – 3.850Μ π.Χ.) συντελέστηκαν τα συνταρακτικά κοσμογονικά γεγονότα, η αληθινή τιτανομαχία των στοιχείων της φύσης που οδήγησε στη δημιουργία του πλανήτη όπου ζούμε. Πριν από 4.567Μ χρόνια σχηματίστηκε η διάπυρη αστρική μάζα της Γης η οποία πριν από 4.533Μ χρόνια συγκρούσθηκε με έναν άλλο πλανήτη, τη Θεία, που από τότε κατά ένα μέρος ενσωματώθηκε στη Γη, με αποτέλεσμα τη δημιουργία γύρω από τη Γη πολλών μικρών φεγγαριών, τα οποία σύντομα συνενώθηκαν και δημιούργησαν τη Σελήνη. Η βαρυτική έλξη της Σελήνης σταθεροποίησε τον περιστροφικό άξονα της Γης και διαδραμάτισε σοβαρό ρόλο στη δημιουργία της ζωής. Πριν από 4.200Μ χρόνια ο εξωτερικός φλοιός της Γης στερεοποιήθηκε και σχηματίστηκε ένας αρχέγονος ωκεανός χωρίς άλατα αλλά με αμμωνία και διοξείδιο του άνθρακος.
Πριν από 3.900Μ χρόνια η ατμόσφαιρα της Γης ως κύρια συστατικά περιείχε υδρογόνο, μεθάνιο, αμμωνία, διοξείδιο του άνθρακος, υδρατμούς και ελάχιστο οξυγόνο, ενώ ο ωκεανός περιείχε ήδη μεταλλικά άλατα. Πριν από 3.850Μ χρόνια ένας έντονος βομβαρδισμός του εσωτερικού Ηλιακού Συστήματος δημιούργησε χιλιάδες κρατήρες στη Σελήνη, τη Γη, τον Άρη, την Αφροδίτη και τον Ερμή λόγω πτώσης αστεροειδών που σπρώχτηκαν από την μετατόπιση των μεγάλων πλανητών προς τη σημερινή τους θέση.
Πριν από 3.850Μ χρόνια, κατά τη διάρκεια της Ηωαρχαϊκής Εποχής (3850 – 3600Μ π.Χ.), άρχισε ο σχηματισμός μέσα στο ζεστό νερό του αρχέγονου ωκεανού ενός μίγματος αμινοξέων, ουρίας και μονοκαρβοξυλικού οξέος και ο πολυμερισμός τους σε υδατάνθρακες με ενέργεια που παρεχόταν από το φως και την υπεριώδη ακτινοβολία του Ήλιου και με την επίδραση ηλεκτρικών εκκενώσεων. Ακολούθησε ο σταδιακός σχηματισμός των πρώτων μορίων πρωτεϊνών μέσα στον αρχέγονο ωκεανό. Μέχρι πριν από 3.600Μ χρόνια είχε προχωρήσει αρκετά η ανάπτυξη απλών απύρηνων μονοκυτταρικών μορφών ζωής (προκαρυωτικά ευβακτήρια, αλλά όχι ιοί), ενώ οι προκαρυώτες χρησιμοποιούσαν διοξείδιο του άνθρακα ως πηγή άνθρακα με οξείδωση ανόργανων συστατικών για παραγωγή ενέργειας, ενώ αργότερα άρχισαν να χρησιμοποιούν γλυκόλυση, η οποία δημιούργησε τα πρώτα μόρια ΑΤΡ. Τέλος πριν από 3.600Μ χρόνια πιθανολογείται ότι εμφανίστηκε ο πρώτος μονοκύτταρος οργανισμός που θεωρείται ΄Εσχατος Παγκόσμιος Κοινός Πρόγονος όλων των έμβιων όντων που εμφανίστηκαν στη Γη από τότε (ονομάζεται απλά και LUCA από τα αρχικά της αγγλικής ονομασίας Last Universal Common Ancestor).
Όσα συνέβησαν από τότε μέχρι σήμερα (και όσα θα συμβούν στο μέλλον), ξεπερνούν και το συναρπαστικότερο παραμύθι που θα μπορούσαν να εφεύρουν και να αφηγηθούν στα εγγόνια τους ακόμη και οι πιο ευφάνταστοι παππούδες .
Κατά τη διάρκεια της Παλαιοαρχαϊκής Εποχής (3600 – 3200Μ π.Χ., όπου Μ = εκατομμύρια) σχηματίστηκε το πρώτο έξαρμα στεριάς μιας υπερηπείρου που ονομάστηκε Βααλμπάρα (Vaalbara) και αντιστοιχούσε με τις σημερινές Νότια Αφρική και Δυτική Αυστραλία. Από την μετεξέλιξη του LUCA είχαν αναπτυχθεί πολλά είδη μικροβίων που ήδη μπορούσαν να διακριθούν σε Προκάρυα και Ευκάρυα.
Κατά τη διάρκεια της Μεσοαρχαϊκής Εποχής (3200 – 2800Μ π.Χ.), παράλληλα με την ορογένεση της Ανταρκτικής, σημειώθηκε η διαμόρφωση της δεύτερης χρονολογικά υπερηπείρου Ur (Νότια Αφρική, Μαδαγασκάρη, Ινδία, Αυστραλία), ενώ ταυτόχρονα παρατηρήθηκε ανάπτυξη κυανοβακτηρίων που χρησιμοποιούσαν το νερό σαν αναγωγικό μέσο απελευθερώνοντας οξυγόνο, που άρχισε να οξειδώνει το λιωμένο σίδηρο μέσα στον ωκεανό παράγοντας ορυκτά σιδήρου και έτσι το οξυγόνο άρχισε να αυξάνεται στην ατμόσφαιρα.
Κατά τη διάρκεια της Νεοαρχαϊκής Εποχής (2800 – 2500Μ π.Χ.) διαμορφώθηκε η τρίτη χρονολογικά υπερήπειρος Κένορλαντ (Kenorland) που περιλάμβανε την Βόρεια Αμερική, την Γροιλανδία, την Βαλτική, την Δυτική Αυστραλία και από το 2450Μ και την Αρκτική.
Κατά τη διάρκεια της Παλαιοπροτεροζωικής Εποχής (2500 – 1600Μ π.Χ.) σχηματίστηκε η τέταρτη χρονολογικά υπερήπειρος Μεγαγαία (Columbia) που περιλάμβανε την Βόρεια Αμερική (Λαυρεντία), Βαλτική, Ουκρανία, Ινδία, Αυστραλία, Σιβηρία, Βόρεια Κίνα. Περιβαλλόταν από Δ και Α από τον αρχέγονο Ειρηνικό Ωκεανό (Πανθαλάσσιο) και διασχιζόταν από τον αρχέγονο αρκτικο-ατλαντικό ωκεανό. Παράλληλα σημειώθηκε εμφάνιση των πρώτων σύνθετων αρχέγονων ευκαρυωτικών μονοκύτταρων οργανισμών μέσα στο νερό του αρχέγονου ωκεανού, που προσομοίαζαν με τα σημερινά μιξόφυτα, αλλά δεν ήταν ούτε πραγματικά φυτά ούτε ζώα.
Κατά τη διάρκεια της Μεσοπροτεροζωικής Εποχής (1600 – 1000Μ π.Χ.) παρατηρήθηκε διαμόρφωση της πέμπτης χρονολογικά υπερηπείρου Ροδίνιας (Rodinia) που περιλάμβανε την Βόρεια Αμερική (Λαυρεντία), Νότια Αμερική, Αφρική, Ινδία, Αυστραλία και Ανταρκτική, ενώ στον ωκεανό εμφανίστηκαν πράσινα άλγη και για πρώτη φορά η σεξουαλική διαδικασία αναπαραγωγής που αύξησε το ρυθμό της, με αποτέλεσμα την πρώτη εμφάνιση πολυκύτταρων οργανισμών από αποικίες κυττάρων περιορισμένης συνθετότητας.
Κατά τη διάρκεια της Νεοπροτεροζωικής Εποχής (1000 – 542Μ π.Χ.) η Ροδινία άρχισε να διασπάται και από το 600 μέχρι το 540 Μ σχηματίστηκε η έκτη χρονολογικά υπερήπειρος Παννοτία (Pannotia, όλη στο Νότιο Ημισφαίριο) σε σχήμα V με αφετηρία από τον Νότιο Πόλο και με ένα Πανθαλάσσιο Ωκεανό, που εξελίχθηκε στον σημερινό Ειρηνικό, ενώ και η Λαυρεντία ήταν μέρος της Παννοτίας. Παγετώνες σε όλη τη Γη πιθανόν να μείωσαν το ρυθμό ανάπτυξης της ζωής, εμφανίστηκαν όμως στον ωκεανό οι πρώτοι σύνθετοι πολυκυτταρικοί οργανισμοί που σχημάτισαν τις κατώτερες μορφές θαλάσσιας ζωής από πρωτόφυτα (φύκια, λειχήνες) και πρωτόζωα (sporozoa, amoeba, flagellata, ciliata).
Η Παλαιοζωική Εποχή που ακολούθησε διάρκεσε από το 542 μέχρι το 251Μ π.Χ. Κατά τη διάρκεια της Κάμβριας Περιόδου (542-488Μ) σημειώθηκε ρήξη του εδάφους της αρχικής ηπείρου Παννοτίας και έναρξη απομάκρυνσης των θραυσμάτων της, Η Λαυρεντία (Βόρεια Αμερική) προσωρινά έγινε ανεξάρτητη ήπειρος, Η Γκοντβάνα (Gondwana, μελλοντικά Βραζιλία, Αφρική, Ινδία, Δυτ. Αυστραλία και Ανταρκτική) άρχισε να ξεχωρίζει στο Νότο προερχόμενη από την Παννοτία, Η διαμπερής θάλασσα Τεθύς άρχισε να διαφαίνεται, ενώ η ξηρά γενικά σημείωσε καθίζηση και η θάλασσα επεκτάθηκε. Το κλίμα ήταν σταθερά θερμό, με σχετικά χαμηλή ηφαιστειακή δράση, και ανυπαρξία χερσαίας ζωής, αφού η στεριά ήταν γυμνή και έρημη. Παρατηρήθηκε ανάπτυξη στρώματος από όζον που απορροφούσε τις υπεριώδεις ακτινοβολίες επιτρέποντας την έναρξη της σταδιακής ανάπτυξης ζωής στη στεριά στις επόμενες περιόδους. Αληθινή επανάσταση (που επισημαίνεται ιδιαίτερη ως Κάμβρια Επανάσταση) σημείωσε η θαλάσσια ζωή με την έναρξη ανάπτυξης των πρώτων ασπόνδυλων θαλάσσιων ζώων σε εντυπωσιακά άφθονο πλούτο: Αρθρόποδα (trilobites, crustaceans, onychophora, anellida), Βραχιόποδα, Βρυόζωα, Κοιλεντερωτά (scyphozoa, hydrozoa), Ποροφόρα (sponges), Εχινοδέρματα, Μαλάκια, Γραπτολίτες και διάφορα δενδροειδή.
Κατά τη διάρκεια της Ορδοβίκιας Περιόδου (488 – 443Μ π.Χ.) σημειώθηκε βύθιση των ηπείρων σε μεγάλη κλίμακα. Η Γκοντβάνα υπήρχε σε σχήμα V στο Νότιο Πόλο, και εξάρματα της Λαυρεντίας, Σιβηρίας, Κίνας και Καζακστανίας βορειότερα. Εμφανίστηκαν τα πρώτα σπονδυλωτά σε γλυκό νερό (πρώτα ιχθυοειδή γλυκού νερού), ενώ μέγιστη ανάπτυξη γνώρισαν οι τριλοβίτες και οι γραπτολίτες. Τα πρώτα αρχέγονα χερσαία φυτά από πράσινα άλγη εμφανίστηκαν στις όχθες λιμνών συνοδευόμενα από μύκητες.
Κατά τη διάρκεια της Σιλούριας Περιόδου (443 – 416Μ π.Χ.) σημειώθηκε η Καληδονική ορογένεση, με αποτέλεσμα την αρχέγονη εμφάνιση της Ευρώπης και την ένωσή της με την Αμερική. Παρατηρήθηκε επίσης ανάπτυξη των πρώτων ημιθαλάσσιων βοτάνων (πτεριδόφυτα), εμφάνιση των πρώτων θαλάσσιων σπονδυλωτών (ιχθύες) και πρόοδος των αρθρόποδων, μαλακίων (cephalopoda, gastropoda, lamellibranchia, schaphopoda, amphineura), βραχιόποδων, βρυόζωων, κοιλεντερωτών, σπόγγων, εχινόδερμων και γραπτολιτών.
Κατά τη διάρκεια της Δεβόνιας Περιόδου (416 – 359Μ π.Χ.) οι ήπειροι ήταν χωρισμένες σε Γκοντβάνα και Λαυρασία (Λαυρεντία, Σιβηρία, Κίνα), εξακολουθούσε να υπάρχει η διαμπερής θάλασσα Τεθύα. Το κλίμα ήταν ήπιο, τα ημιθαλάσσια βότανα (πτεριδόφυτα) αναπτύχθηκαν γρήγορα και εξελίχθηκαν σε χερσαία φυτά, ενώ σημειώθηκε έξοδος των θαλάσσιων ιχθυοειδών και αρθρόποδων στην ξηρά και εξέλιξή τους σε αμφίβια και έντομα. Παρατηρήθηκε επίσης πρόοδος των ήδη εμφανισθέντων ειδών ζωής και ιδίως των μαλακίων, βραχιοπόδων, κοραλλίων και ταυτόχρονα αφανισμός των γραπτολιτών και παρακμή τριλοβιτών.
Κατά τη διάρκεια της Λιθανθρακοφόρου Περιόδου (359 – 299Μ π.Χ.) οι ήπειροι ήταν χωρισμένες σε Γκοντβάνα, Λαυρασία, Σιβηρία, Κίνα, αλλά άρχισε ο μετασχηματισμός τους σε Πανγαία, ενώ η Μεσευρώπη προστέθηκε στην αρχέγονη Ευρώπη. Το κλίμα παρουσίασε 4 ψυχρές περιόδους με πάγους και θερμά διαλείμματα και σημειώθηκε ανάπτυξη μεγάλων χερσαίων δασών από γιγάντιες πτέριδες και λεπιδόδεντρα αλλά αφανισμός τους προς το τέλος της περιόδου λόγω ανυψώσεως της στεριάς. Στη θάλασσα παρατηρήθηκε πλούτος όλων των ήδη εμφανισθέντων ειδών και στη στεριά πρόοδος των αμφίβιων, εντόμων και αραχνών.
Κατά τη διάρκεια της Πέρμιας ή Δυαδικής Περιόδου (299 – 251Μ π.Χ.) μετά από σύγκρουση όλων των ηπείρων μεταξύ τους, σχηματίστηκε η αρχική μορφή της ηπείρου Πανγαίας που περιλάμβανε την Γκοντβάνα, Λαυρασία, Σιβηρία και Κίνα πολύ κοντά μεταξύ τους, με παγετώνες στη Γκοντβάνα μέχρι τον ισημερινό. Σημειώθηκε ανύψωση στεριάς και επικράτηση συνθηκών ξηρασίας και ερήμου και ταυτόχρονα αφανισμός των φυτών και γενική κάμψη όλων των ειδών ζωής, με ταυτόχρονη εμφάνιση των πρώτων ερπετών (πρωτοσύρια, χελώνια).
Η Μεσοζωική Εποχή που ακολούθησε διάρκεσε από το 251 μέχρι το 65Μ π.Χ. Κατά τη διάρκεια της Τριαδικής Περιόδου (251 - 199Μ π.Χ.) ολοκληρώθηκε ο σχηματισμός της έβδομης χρονολογικά υπερηπείρου Πανγαίας (όλες οι σημερινές ήπειροι ενωμένες) ανάμεσα στον Πανθαλάσσιο και Παλαιο-Τεθύα Ωκεανό. Στη θάλασσα Τεθύα η θαλάσσια ζωή ήταν πλούσια, υπήρχε ένα ρήγμα ανάμεσα σε Αφρική και Ανταρκτική και η Βόρεια Αμερική ήταν ενωμένη με την Αφρική και Ευρασία, ενώ η Νότια Κίνα ήταν νησί. Σημειώθηκε ανύψωση της στεριάς και έναρξη συνθηκών ερήμου, Στην Ευρώπη παρατηρήθηκε παρουσία αμφίβιων και αρχέγονων ερπετών, και εμφάνιση των πρώτων θηλαστικών. Στην Αμερική σημειώθηκε εμφάνιση των αρχέγονων δεινόσαυρων και των πρώτων ιπτάμενων ερπετών σε δάση από φτέρες.
Κατά τη διάρκεια της Ιουρασικής Περιόδου (199 - 146Μ π.Χ.) σημειώθηκε διαίρεση της Πανγαίας σε 2 υπερηπείρους, την όγδοη και ένατη χρονολογικά υπερήπειρο Λαυρασία και Γκοντβάνα (όλες οι σημερινές ενωμένες) με τη θάλασσα Τεθύα στη μέση και τον Πανθαλάσσιο Ωκεανό γύρω. Παρατηρήθηκε αύξηση του ρήγματος Αφρικής-Ανταρκτικής, έναρξη απομάκρυνσης της Αυστραλίας από τη Γκοντβάνα, σχηματισμός αρχέγονου Ατλαντικού ανάμεσα σε Αφρική και Αμερική και ανύψωση των υδάτων της θάλασσας. Το κλίμα ήταν διαρκώς θερμότερο, στο φυτικό βασίλειο κυριαρχούσαν τα κυκαδοειδή, και σημειώθηκε η πρώτη εμφάνιση αγγειόσπερμων ανθοφόρων φυτών που πολλαπλασιάζονταν με γύρη μέσω εντόμων. Αξιοσημείωτη είναι η ανάπτυξη όλων των μορφών ζωής, σε δάση από γυμνόσπερμα, η κυριαρχία των ερπετών (δεινόσαυροι, ιχθυόσαυροι, κροκόδειλοι, πτεροδάκτυλοι) και η ανάπτυξη μικρών θηλαστικών μεγέθους ποντικού. Η Ελλάδα ήταν θάλασσα μετρίου βάθους.
Κατά τη διάρκεια της Κρητιδικής Περιόδου (146 - 65Μ π.Χ.) η Λαυρεντία (Βόρεια Αμερική) ήταν ήδη ανεξάρτητη ήπειρος όπως μέχρι σήμερα, οι ήπειροι είχαν περίπου τη σημερινή τοςυ θέση και το μέγιστο της Ευρώπης και Β.Αμερικής βρισκόταν υπό την Τεθύα. Σημειώθηκε μεγάλη ανύψωση των υδάτων της θάλασσας και κάλυψη των 2/3 της επιφάνειας της Γης, με ταυτόχρονη μεγάλη ακμή των γιγαντιαίων ερπετών αλλά και σχετικά σύντομη προοδευτική παρακμή μέχρις αφανισμού τους. Αξιοσημείωτη είναι η εμφάνιση πτερωτών πτηνών, η εμφάνιση φανερόγαμων δικοτυλήδονων φυτών, η ανάπτυξη ανθοφόρων φυτών και ο γενικός μετασχηματισμός του φυτικού και ζωικού βασιλείου προς τη σημερινή του μορφή. Στην Ελλάδα παρατηρήθηκε πρόσκαιρη άνοδος της πελαγονικής ζώνης.
Η Καινοζωική Εποχή που ακολούθησε διαρκεί από το 65Μ π.Χ. μέχρι σήμερα. Κατά τη διάρκεια της Παλαιόκαινης Περιόδου (65 - 55Μ π.Χ.) παρατηρήθηκε μαζική εξαφάνιση πολλών ειδών (μεταξύ αυτών και των δεινοσαύρων) στο μεταίχμιο της Κρητιδικής προς την Καινοζωική εποχή, πιθανόν λόγω πτώσεων αστεροειδών, έντονης ηφαιστειακής δραστηριότητας ή άλλων κλιματικών αλλαγών.
Κατά τη διάρκεια της Ηώκαινης Περιόδου (55 - 34Μ π.Χ.) η διαμπερής Τεθύς απλωνόταν στη Μεσόγειο μέχρι Αραβία, υπήρχε μία ηπειρωτική θάλασσα στην Κ.Ευρώπη μέχρι την Κασπία, ενώ οι υπόλοιπες ήπειροι ήταν σχεδόν όπως σήμερα. Σημειώθηκε μεγάλη πρόοδος των θηλαστικών και των ανθοφόρων φυτών, εμφάνιση πτηνών με ράμφος αντί δοντιών, τροπικό κλίμα στην Ευρώπη και γενικώς θερμό κλίμα σ' όλη τη Γη. Παρατηρήθηκε ανάπτυξη των πρώτων σαρκοβόρων και των πρώτων θηλαστικών με οπλή, μεγάλη διάδοση των μαρσιποφόρων, και των πρώτων πρόγονων του αλόγου και ελέφαντα. Αξιοσημείωτη είναι η πρώτη εμφάνιση των πρωτευόντων, της υποτάξης Prosimii και Tarsii, είδος Lemurs και Tarsiers. Με την έναρξη της Αλπικής ορογένεσης στην Ελλάδα οριστικοποιήθηκε η άνοδος της πελαγονικής και υποπελαγονικής ζώνης.
Κατά τη διάρκεια της Ολιγόκαινης Περιόδου (34 - 23Μ π.Χ.) παρατηρήθηκε αντικατάσταση του τροπικού κλίματος της Ευρώπης με θερμό, ανύψωση της στεριάς και ανάπτυξη χλόης, σχετική ανάπτυξη των χορτοφάγων θηλαστικών όπως μικρά σε μέγεθος άλογα, ελέφαντες, γάτες, σκύλοι, αρκούδες με αρχέγονη μορφή, στο φυτικό βασίλειο φυτών και δέντρων όπως η βαλανιδιά, οξιά, ιτιά, φτελιά, φουντουκιά, σφένδαμνος, φοίνικας, καστανιά, καρυδιά, μαγνόλια, μπιζέλια, πρίνος, ιξοί, νυμφαίες και εξέλιξη των πρωτεύοντα στις μορφές Παραπίθηκος (Parapithecus), Προπλιοπίθηκος (Propliopithecus). Με την έναρξη της ορογένεσης των Ιμαλαίων στην Ελλάδα σημειώθηκε άνοδος της ζώνης της Πίνδου.
Κατά τη διάρκεια της Μειόκαινης Περιόδου (23 – 5,32Μ π.Χ.) παρατηρήθηκε επέκταση της Μεσογείου μέχρι τον Περσικό Κόλπο, ένωση του Ευξείνου Πόντου με την Κασπία, ενώ οι λοιπές περιοχές ήταν περίπου όπως σήμερα. Ταυτόχρονα σημειώθηκε απομάκρυνση των υδάτων, σχηματισμός των Άλπεων και των Ιμαλαίων, ενώ στην Ελλάδα πραγματοποιήθηκε η άνοδος της Αδριατικοϊονίας, και ο πλήρης σχηματισμός της Αιγηίδας. Το κλίμα ήταν μεταβλητό κατά τόπο και χρόνο, Στην Ευρώπη το ισημερινό κλίμα έγινε τροπικό και μετά εύκρατο πιο θερμό από σήμερα. Αξιοσημείωτη ήταν η ανάπτυξη φυλλοβόλων φυτών, η ουσιώδης ανάπτυξη των θηλαστικών όπως πίθηκοι, μηρυκαστικά, τρωκτικά, σαρκοφάγα και θαλάσσια σαρκοφάγα και η μετανάστευση πιθήκων, καμηλοπαρδάλεων και αντιλόπων από την Ευρώπη στην Αφρική. Στους χρόνους αυτούς (23 – 17Μ π.Χ.) σημειώθηκε επίσης η πρώτη εμφάνιση της υπεροικογένειας Hominoidea των πρωτευόντων: ο Προκόνσουλ (Proconsul) προγονική μορφή της οικογένειας των Ανθρωπιδών (Hominidae), ο Sivapithecus προγονική μορφή της οικογένειας των Pongidae που κατέληξαν στους σημερινούς Ουραγκοτάγκους, Χιμπαντζήδες και Γορίλες και ο Limnopithecus προγονική μορφή των Γιββώνων. Ο Κενυαπίθηκος (Kenyapithecus) πρώτος εκπρόσωπος της οικογένειας των Ανθρωπιδών (Hominidae) των πρωτευόντων που οδήγησε στους σημερινούς ανθρώπους εμφανίστηκε περί το 15Μ π.Χ. Περί το 9Μ π.Χ. ταφροειδείς κατακρημνίσεις σχημάτισαν τον Ευβοϊκό και Αμβρακικό κόλπο, τους κόλπους της Χαλκιδικής και την πεδιάδα Βοιωτίας, ενώ περί το 8Μ π.Χ. σχηματίστηκε ένα Υπεραιγαίο Αυλάκι που χώριζε την Αιγηίδα σε Βόρεια και Νότια και ταυτόχρονα διαμορφώθηκε το Κρητικό Πέλαγο.
Κατά τη διάρκεια της Πλειόκαινης Περιόδου (5,32 – 2,6Μ π.Χ.) παρατηρήθηκε περαιτέρω απομάκρυνση των υδάτων και σχηματισμός της Μεσογείου που ενωνόταν με τον Ατλαντικό και προοδευτικός εκφυλισμός της Τεθύος σε στεριά, ενώ το κλίμα περίπου ήταν όμοιο με το σημερινό. Στα χρόνια από 4.000.000 μέχρι 2.000.000 π.Χ. εμφανίστηκε για πρώτη φορά το είδος «Αυστραλοπίθηκοι» της οικογένειας των Ανθρωπιδών (Hominidae) που εξελίχθηκε στα είδη Zinjanthropus (1.700.000 π.Χ.), Taung Man (1.300.000 π.Χ) και "Παράνθρωπος-Paranthropus" (700.000 π.Χ.) αλλά αμέσως μετά εξαφανίστηκε. Περί το 2,8Μ π.Χ. είχε δημιουργηθεί ένας μεγάλος ποταμός, ο Πλειόκαινος Αιγαίος, που διέσχιζε την Αιγηίδα και εκβάλλοντας στη Μεσόγειο κοντά στη Ρόδο.
Κατά τη διάρκεια της Πλειστόκαινης Περιόδου (2.588000 – 11.430 π.Χ.), οι ήπειροι αποκαταστάθηκαν σχεδόν στη σημερινή θέση και μορφή, στην Αφρική εμφανίστηκε το πρώτο ανθρώπινο είδος της οικογένειας των Ανθρωπιδών (Hominidae), ο Homo Habilis (Αρχάνθρωπος, περί το 1.900.000 π.Χ/) και ακολούθησε το δεύτερο ανθρώπινο είδος, ο Homo Erectus (Πιθηκάνθρωπος, περί το 1.000.000 π.Χ. με διάφορες μορφές όπως Java man, Peking man, Atlanthropus, Solo man) στην Ασία, Αφρική και Ευρώπη, Το τρίτο ανθρώπινο είδος ο Νεαντερταλοειδής Άνθρωπος (Μεσάνθρωπος) εμφανίστηκε περί το 600.000 π.Χ. στην Ευρώπη, Αφρική και Κίνα και τέλος το τέταρτο και σύγχρονο ανθρώπινο είδος, ο Homo Sapiens (Έμφρων Άνθρωπος - Τελεοάνθρωπος) εμφανίστηκε περί το 60.000 π.Χ. αρχικά με Νεαντερταλοειδή χαρακτηριστικά και από το 50.000 με σύγχρονα χαρακτηριστικά. Η τρίτη μορφή του Homo Sapiens, ο Homo Sapiens Sapiens, εμφανίστηκε περί το 25.000 π.Χ και ήδη άρχισε να παρουσιάζει την πρώτη διάκριση σε «φυλές», αφού ο Άνθρωπος του Γκριμάλντι ήταν Νέγρος, ο Άνθρωπος του Σάνσελαντ ήταν Καυκάσιος και ο Άνθρωπος του Άνω Σπηλαίου ήταν Μογγολοειδής. Σε όλη τη διάρκεια της Παλαιολιθικής Εποχής (που καλύπτει μέρος της πλειστόκαινης περιόδου από το 600.000 μέχρι το 10.000 π.Χ.), οι άνθρωποι ζούσαν σε σπηλιές, χρησιμοποιούσαν λίθινα εργαλεία κατεργασμένα σε διάφορες μορφές, γνώριζαν τη χρήση της φωτιάς και της προφορικής ομιλίας και κυριαρχούσε η τροσυλλεκτική οικονομία με επίδοση στο κυνήγι, την αλιεία και το μάζεμα μούρων και ριζών. Τέσσερις μεγάλες Περίοδοι Παγετώνων στο Βόρειο Ημισφαίριο, λόγω ανωμαλιών στην τροχιά της Γης υπό την επίδραση άλλων πλανητών ή λόγω μετατοπίσεως των πόλων, επηρέασαν σημαντικά το κλίμα και τις συνθήκες ζωής σε όλη τη διάρκεια αυτής της περιόδου, ενώ τα διαλείμματα ανάμεσα στις παγετωνικές περιόδους ήταν πολύ θερμά σχετικά με τις σημερινές συνθήκες. Η τελευταία παγετωνική περίοδος (η Βούρμια) διάρκεσε από το 120.000 μέχρι το 10.000 π.Χ. όταν οι πάγοι απομακρύνθηκαν προς τους πόλους και άρχισε η Ολόκαινη Περίοδος που διαρκεί μέχρι σήμερα, πρώτα με τη Μεσολιθική και Νεολιθική Εποχή, στη συνέχεια με τις Εποχές του Χαλκού και του Σιδήρου και μετά με τους τρεις Μεγάλους Πολιτισμούς (Αιγυπτιακός, Ελληνικός και Ευρωπαϊκός).
Η πορεία της ανθρωπότητας στα χρόνια της παρουσίας της στον πλανήτη Γη, χαρακτηρίζεται από ένα σύνολο από «επαναστάσεις» που είχαν καταλυτική επίδραση στην εξέλιξη του τρόπου διαβίωσης από την εμφάνισή της μέχρι τις μέρες μας. Σημαντικότερες από αυτές ήταν η παλαιολιθική επανάσταση (500.000 π.Χ.), η γεωργική επανάσταση (8000 π.Χ.), η μεταλλουργική επανάσταση (5000 π.Χ.), η τυπογραφική επανάσταση (1500 μ.Χ.), η μεταναστευτική επανάσταση (1600 μ.Χ.), η επιστημονική επανάσταση (1700 μ.Χ.), η βιομηχανική επανάσταση (1800 μ.Χ.), η τεχνολογική επανάσταση (1900 μ.Χ.), η σοσιαλιστική επανάσταση (1920 μ.Χ.), η φεμινιστική επανάσταση (1950 μ.Χ.) η ψυχεδελική επανάσταση (1960 μ.Χ.), η σεξουαλική επανάσταση (1970 μ.Χ.), η ηλεκτρονική επανάσταση (1980 μ.Χ.) και η πληροφορική επανάσταση (1990 μ.Χ.). Οι επαναστάσεις αυτές, ως φαινόμενα του ανθρώπινου πολιτισμού και των δυνάμεων που τον κινούν, απαιτούν συστηματική εξέταση που είναι αντικείμενο άλλων κεφαλαίων αυτής της συγγραφής.
Η ζωή στη Γη, μετά την εμφάνισή της, εξελίχτηκε σε πολλά εκατομμύρια διαφορετικών ειδών, ένα από τα οποία, μετά από μια μακρόχρονη διαδικασία ξεδιπλώματος και σύνθεσης που οδήγησε «από το μικρόβιο στο μικροβιολόγο», είναι ικανό να θέτει ερωτήσεις σχετικά με τον εαυτό του και το σύμπαν. Αν ο άνθρωπος μπορεί να θεωρηθεί συμβιωτικός οργανισμός και αν δεν υπάρχει άλλη έδρα νόησης στο σύμπαν εκτός από την ανθρώπινη, θα μπορούσε να φανταστεί κανείς ότι σκοπός της εξέλιξης αυτής ήταν να προσδώσει στον υπεροργανισμό του όντος την ικανότητα της αυτογνωσίας. Αν το σύμπαν δεν έχει άλλο τρόπο να αυτοσκοπηθεί και να αποκτήσει επίγνωση του εαυτού του, η ανθρώπινη νόηση του δίνει αυτή τη δυνατότητα.
Η ζωή εμφανίζεται σχεδόν αναπόφευκτα οπουδήποτε και οποτεδήποτε υπάρχουν οι κατάλληλες αρχικές συνθήκες. Η εξέλιξή της, με το μηχανισμό των διαδοχικών μεταλλάξεων, βασίζεται στην ανάγκη προσαρμογής των ειδών ώστε να μπορούν να επιβιώνουν μέσα στο περιβάλλον όπου βρίσκονται και στη διαδικασία αυτή επικρατεί το «ικανότερο», που σημαίνει το πιο εύκολα προσαρμόσιμο.
Σε ό,τι αφορά τον μηχανισμό υλοποίησης της εξέλιξης, εκτός από τη συμβιογένεση και τη μετάλλαξη για τις οποίες έγινε ήδη λόγος, θα μπορούσε να διακρίνει κανείς και μία τρίτη τεχνική, την υβριδογένεση. Κατά την υβριδογένεση, που φαίνεται ότι είχε σημαντική συμμετοχή στην Κάμβρια Επανάσταση, αλλά μικρότερη στις επόμενες περιόδους, η αναπαραγωγή δεν είναι εντελώς ασεξουαλική, αλλά κατά κάποιο τρόπο ημικλωνική. Σε περιπτώσεις ύπαρξης ελεύθερης γονιδιακής χωρητικότητας και αν οι μηχανισμοί πρόληψης της υβριδοποίησης είναι ελλιπώς αναπτυγμένοι, τα αυγά ή ωάρια ενός είδους μπορεί να γονιμοποιούνται από το σπέρμα άλλων ειδών, με τρόπο που κάθε προκύπτουσα υβριδική γενιά παίρνει γενετικό υλικό τόσο από τον θηλυκό όσο και από τον αρσενικό δότη, αλλά μεταβιβάζει στην επόμενη γενιά μόνο το γονιδίωμα της μητέρας που συνδυάζεται με καινούργιο γενετικό υλικό του νέου πατέρα. Οι τρεις αυτές τεχνικές υπάρχουν και συμβαίνουν παράλληλα και η φυσική επιλογή είναι το τελικό επακόλουθο της επενέργειάς τους.
Επειδή όμως οι εξωτερικές συνθήκες φαίνεται πως διαμορφώνονταν κάθε φορά στη Γη από τυχαία γεγονότα, όπως λ.χ. συγκρούσεις με αστεροειδείς και μετεωρίτες και ανεξέλεγκτες κλιματικές αλλαγές, είναι γενικά αποδεκτό ότι η πορεία της μέχρι σήμερα εξέλιξης των έμβιων ειδών στη Γη είναι απρόβλεπτη και μη επαναλήψιμη. Η εξέλιξη δεν θα μπορούσε ποτέ να συμβεί με τον ίδιο τρόπο δύο φορές. Αν μπορούσε κανείς να θέσει εξαρχής το μηχανισμό της από την πρώτη στιγμή της δημιουργίας του LUCA, δεν ξέρουμε τι είδους όντα θα είχαν προκύψει και είναι εντελώς απίθανο να είχαμε καταλήξει και πάλι στον άνθρωπο.
Αν συγκρίνει κανείς ένα αηδόνι με μια βελανιδιά ή μια αμοιβάδα με μία φάλαινα, θα διαπιστώσει κατ’ αρχήν ότι τα είδη που ζουν σήμερα στη Γη είναι, στην εξωτερική μορφή και στις φυσιολογικές λειτουργίες, πολύ διαφορετικά και η πρώτη εντύπωση που θα σχηματίσει είναι ότι η τυχαιότητα και η απόκλιση αποτελούν μια εγγενή και ουσιαστική ιδιότητα της εξέλιξης.
Από την άλλη μεριά, αν παρατηρήσει κανείς τα επιμέρους γνωρίσματα των ειδών, θα διαπιστώσει ότι άσχετα μεταξύ τους φυτά και ζώα έχουν αναπτύξει κοινά χαρακτηριστικά, που έχουν προκύψει ως κοινή λύση στα ίδια βασικά προβλήματα επιβίωσης. Τα μάτια π.χ. είναι ένα όργανο που έχει εφευρεθεί, με την ίδια φυσική και χημεία και τα ίδια δομικά στοιχεία, σε τουλάχιστον 50 ομοταξίες ειδών τελείως ανόμοιων μεταξύ τους, όπως τα θηλαστικά, τα κεφαλόποδα και τα έντομα. Με τον ίδιο τρόπο φτερά χρησιμοποιούνται από τα πτηνά, τις νυχτερίδες και τα έντομα, πόδια από τα θηλαστικά και τα πτηνά και οι αναλογίες αυτές επεκτείνονται σε μεγάλο αριθμό εξωτερικών και εσωτερικών χαρακτηριστικών, φτάνοντας μέχρι και τις βιοχημικές αλυσίδες των αντισωμάτων. Τέτοιες διαπιστώσεις μπορούν να οδηγήσουν στο συμπέρασμα ότι η σύγκλιση, η μορφολογική και πληροφοριακή απλότητα, είναι μια ιδιότητα της εξέλιξης εξίσου σημαντική και συχνά παρατηρούμενη με την απόκλιση.
Σε γενικές γραμμές μπορεί να συμπεράνει κανείς ότι παρόλο που η απόκλιση επικρατεί στα γενικά γενετικά, φυσιολογικά, ανατομικά και συμπεριφορικά γνωρίσματα των ειδών, ενώ η σύγκλιση στους επιμέρους αισθητήριους και κινητήριους μηχανισμούς όπως μάτια, αυτιά, στόμα, φτερά, πόδια, πτερύγια, φύλα, ρίζες, κυκλοφορικά συστήματα, δέρμα, λέπια, αλλά ακόμα και σε επικοινωνιακούς μηχανισμούς όπως τα ένστικτα και η νοημοσύνη και σε βιοχημικούς μηχανισμούς όπως οι χρησιμοποιούμενοι τύποι χημικών αντιδράσεων, πρώτων υλών και προϊόντων .
Αν τελικά αναζητήσει κανείς «νόημα» ή «σκοπό» στην εξέλιξη, περιγράφοντας τη ζωή ως ύλη που προχωράει ψηλαφητά προς την συνθετότητα, αυτό είναι λογικότερο να αναζητηθεί στο μέλλον παρά στο παρελθόν της δημιουργικής διαδικασίας, στην οποία συνυπάρχει η τυχαιότητα και ο σχεδιασμός, μόνο που ο δεύτερος φαίνεται πως μπορεί, ως κοσμικό σχήμα, να επενεργεί χρονικά, σε ιδιόμορφο βαθύτερο επίπεδο, περισσότερο σε ένα στάδιο μεταγενέστερο της εξέλιξης, που σήμερα δεν είναι εμφανές στο γνωστό μας σύμπαν.
Αν η περίπτωση της Γης είναι η μόνη ουσιαστικά διαθέσιμη για τη μελέτη του φαινομένου της ζωής, ορισμένες από τις αστροφυσικές ιδιαιτερότητές της πρέπει να ληφθούν επίσης σοβαρά υπόψη για την κατανόηση της εμφάνισης και εξέλιξής του. Η Γη έχει μέση διάμετρο 12.742 χιλιόμετρα και περιφέρεται σε μέση απόσταση 150 εκατομμυρίων χιλιομέτρων γύρω από ένα κίτρινο άστρο της φασματικής τάξης G διαμέτρου 1.392.000 χιλιομέτρων, το οποίο βρίσκεται περίπου στη μέση της ζωής του και αναμένεται να ακολουθήσει την τυπική πορεία ενός άστρου του είδους και του μεγέθους του, καταλήγοντας να πεθάνει με τη μορφή ενός λευκού νάνου σε περίπου 8,5 δισεκατομμύρια χρόνια από σήμερα. Ενδιάμεσα θα περάσει από τη φάση του κόκκινου γίγαντα, σε περίπου 5,5 δισεκατομμύρια χρόνια, πιθανότατα απορροφώντας και εξαφανίζοντας και τη Γη στη φάση της απότομης διόγκωσής του. Πολύ πριν συμβεί όμως αυτό η Γη θα είναι ήδη ένας «νεκρός» πλανήτης αφού η αυξανόμενη φωτεινότητα του Ήλιου και η εξαιτίας της αύξηση της επιφανειακής θερμοκρασίας της Γης θα έχει καταστήσει τη Γη μη κατοικήσιμη για τον άνθρωπο μετά από 500 εκατομμύρια χρόνια και θα έχει ολοσχερείς καταστροφικές βιοχημικές επιπτώσεις, πρώτα στα φυτά και μετά στα ζώα, σε περίπου 1 δισεκατομμύριο χρόνια από σήμερα.
Έχοντας υπόψη ότι όλα τα αστέρια παράγουν θερμότητα και φως με τον ίδιο τρόπο, συντήκοντας πυρήνες υδρογόνου σε ήλιο και ότι η λαμπρότητά τους εξαρτάται από το ρυθμό με τον οποίο συμβαίνει αυτό, θα συμπέραινε κανείς ότι, αν σε κάποιο από τα αστέρια αυτά μπορούσε να υπάρχει ζωή, αυτό θα ήταν δυνατό να συμβεί μόνο εκεί όπου υπάρχει νερό, πράγμα που μπορεί να προσδιορίσει μια «κατοικήσιμη περιοχή» γύρω από κάθε άστρο, με αρχικό κριτήριο τις αναμενόμενες θερμοκρασιακές συνθήκες σύμφωνα με την απόσταση των πλανητών από το άστρο. Ένας πλανήτης όμοιος με τη Γη μέσα στην κατοικήσιμη περιοχή ενός αστέρα θα μπορούσε να έχει θερμοκρασία κατάλληλη ώστε να συγκρατεί νερό στην επιφάνειά του με τη μορφή ποταμών, λιμνών και ωκεανών και αυτό κατ’ αρχήν θα μπορούσε να είναι μια. ένδειξη ότι ο πλανήτης αυτός μπορεί να υποστηρίξει τη ζωή.
Εκτός όμως από την ύπαρξη νερού η ανάπτυξη της ζωής εξαρτάται και από άλλους παράγοντες που επηρεάζουν τις κλιματικές συνθήκες ενός πλανήτη Ένας απ’ αυτούς είναι ο κύκλος που διατηρεί σημαντικό ποσοστό του άνθρακα «φυλακισμένο» μέσα στη γη για εκατομμύρια χρόνια. Ο κύκλος αυτός ξεκινάει με την εξάτμιση του νερού από την επιφάνεια της Γης, την εν συνεχεία ψύξη και συμπύκνωσή του στην ατμόσφαιρα υπό μορφή σύννεφων και την πτώση του πάλι στη Γη με μορφή βροχής. Κατά τη διαδρομή του μέσα στον αέρα το νερό της βροχής αντιδρά με το διοξείδιο του άνθρακα και σχηματίζει ασθενές ανθρακικό οξύ, το οποίο πέφτοντας στο έδαφος προσβάλλει τους βράχους, απελευθερώνοντας ασβέστιο και ανθρακικά ιόντα που μεταφέρονται με τα ποτάμια στη θάλασσα, όπου διάφοροι οργανισμοί τα χρησιμοποιούν για να δημιουργήσουν όστρακα από ανθρακικό ασβέστιο, που αποτίθενται στο βυθό της θάλασσας. Με την πάροδο πολλών χιλιάδων χρόνων τα ιζήματα των οστράκων παρασέρνονται από την κίνηση του βυθού και πιέζονται κάτω από την επιφάνεια των ηπειρωτικών πλακών, οπότε, με την επίδραση της αναπτυσσόμενης θερμότητας, το ανθρακικό ασβέστιο αντιδρά με το πυρίτιο και απελευθερώνεται αέριο διοξείδιο του άνθρακος. Το αέριο αυτό επιστρέφει και πάλι στην ατμόσφαιρα από όπου ξεκίνησε μέσα από σχισμές της επιφάνειας της Γης ή κατά τη διάρκεια ηφαιστειακών εκρήξεων.
Στο σημείο αυτό πρέπει να επισημανθεί ο καθοριστικός ρόλος που έχει η φωτοσύνθεση στη διαδικασία συντήρησης του κύκλου του άνθρακα. Η φωτοσύνθεση είναι μια μεταβολική διεργασία κατά την οποία φυτά, άλγη και πολλά βακτήρια, μέσω οργανιδίων που ονομάζονται χλωροπλάστες, μετατρέπουν το διοξείδιο του άνθρακα σε οργανικές ενώσεις (κυρίως σάκχαρα) χρησιμοποιώντας την ενέργεια του ηλιακού φωτός, σύμφωνα με την ακόλουθη χημική αντίδραση:
CO2 + 2 H2O + φωτόνια → (CH2O)n + H2O + O2
Η σημασία της για τη ζωή στη Γη είναι καθοριστική, διότι διατηρεί σε κανονικά επίπεδα το ποσοστό οξυγόνου της ατμόσφαιρας και επιπλέον αποτελεί, άμεσα ή έμμεσα την κύρια πηγή ενέργειας για όλες τις μορφές ζωής. Το ποσό της ενέργειας που εμπλέκεται στη φωτοσύνθεση είναι τεράστιο --- επτά φορές μεγαλύτερο από την ετήσια κατανάλωση ενέργειας της ανθρωπότητας --- όπως τεράστια είναι και η μάζα του άνθρακα που μετατρέπεται σε βιομάζα (περίπου 100 δισεκατομμύρια τόνοι κάθε χρόνο).
Οι τεκτονικές ηπειρωτικές πλάκες του φλοιού της γης και η κίνησή τους πάνω στο υγρό μάγμα του εσωτερικού της Γης, είναι ο τρίτος σημαντικός παράγοντας που ευνοεί την ανάπτυξη της ζωής και είναι πράγματι ο σημαντικότερος ρυθμιστής των κλιματικών συνθηκών που επικρατούν στη Γη. Μετέχοντας αποφασιστικά, όπως προαναφέρθηκε, στη λειτουργία της κυκλοφορίας του διοξειδίου του άνθρακα, ως μεταφορικό μέσο των οστράκων του θαλάσσιου βυθού, συμβάλλει καθοριστικά στη ρύθμιση της ποσότητας του διοξειδίου του άνθρακα που υπάρχει στην ατμόσφαιρα. Αν το διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας είναι περισσότερο από όσο χρειάζεται, δημιουργούνται φαινόμενα θερμοκηπίου που προκαλούν αύξηση της θερμοκρασίας και καταστροφή της ζωής. Αν, αντίθετα, το διοξείδιο του άνθρακα παραμένει εγκλωβισμένο μέσα στο έδαφος, λιγοστεύει το προστατευτικό στρώμα του που εμποδίζει τη διαφυγή της θερμότητας από την ατμόσφαιρα, με αποτέλεσμα την ψύξη και την καταστροφή της ζωής και πάλι. Συμβολή στην παύση της κίνησης των τεκτονικών πλακών έχει και το μέγεθος του πλανήτη, αφού ένας μικρός πλανήτης χάνει συντομότερα από ένα μεγάλο την εσωτερική του θερμότητα (όπως συνέβη λ.χ. στον Άρη), με αποτέλεσμα τη στερεοποίηση του μάγματος και την ακινησία των πλακών.
Η προϋπόθεση συνύπαρξης των τεσσάρων αυτών παραγόντων (νερό, κύκλος άνθρακα, τεκτονικές πλάκες και κατάλληλο μέγεθος), που υπάρχουν πράγματι ταυτόχρονα στη Γη, εξηγεί, γιατί πλανήτες που βρίσκονται μέσα ή κοντά στην κατοικήσιμη περιοχή του Ήλιου, όπως η Αφροδίτη και ο Άρης, δεν έχουν ζωή. Στην πρώτη περίπτωση υπάρχει αφθονία διοξειδίου του άνθρακος στην ατμόσφαιρα, λόγω απουσίας νερού, με αποτέλεσμα την υπερβολική αύξηση της επιφανειακής θερμοκρασίας λόγω φαινομένων θερμοκηπίου, ενώ αντίθετα στη δεύτερη περίπτωση το διοξείδιο του άνθρακος είναι εγκλωβισμένο στο έδαφος με αποτέλεσμα την υπερβολική ψύξη.
Η Γη όμως έχει μερικές ακόμη ιδιαιτερότητες πλανητικής δυναμικής. Πρώτα η ύπαρξη ενός κοντινού, αρκετά μεγάλου δορυφόρου, της Σελήνης, φαίνεται πως έχει καθοριστική επίδραση στη σταθεροποίηση της κλίσης του άξονα περιστροφής και της τροχιάς της Γης γύρω από τον Ήλιο και εξασφάλισε έτσι μια κλιματική σταθερότητα που είναι αναγκαία για την άνθιση της ζωής, ιδιαίτερα σε ανώτερο επίπεδο.
Ένα δεύτερο σημαντικό δεδομένο είναι ότι τα καταστροφικά γεγονότα στη Γη, όπως οι συγκρούσεις με κομήτες, αστεροειδείς, μετεωρίτες ή άλλους πλανήτες, ήταν βέβαια πολυάριθμα αλλά μικρού μεγέθους και όχι πολύ συχνά, με συνέπεια ότι όχι μόνο δεν οδήγησαν σε αφανισμό της ζωής, αλλά αντίθετα, από μια άποψη, ευνόησαν την ανάπτυξή της. Τα σημαντικότερα από αυτά ήταν η σύγκρουση με τον πλανήτη Θεία (πριν από 4.500Μ χρόνια) που κατέληξε στο σχηματισμό της Σελήνης, η κάλυψη της Γης από παγετώνες στα χρόνια 2400-2200Μ π.Χ. που κατέληξε στη βιολογική επανάσταση της εμφάνισης των ευκαρυωτικών κυττάρων, η νέα μεγάλη περίοδος παγετώνων στα χρόνια 800 – 600Μ π.Χ. που είχε ως αποτέλεσμα την λεγόμενη «Κάμβρια έκρηξη» κατά την διάρκεια της οποίας εμφανίστηκαν σε μεγάλη ποικιλία και πλήθος τα ασπόνδυλα ζώα και η σύγκρουση με αστεροειδή πριν από 65Μ χρόνια, στο μεταίχμιο ανάμεσα στη Κρητιδική και Παλαιόκαινη περίοδο που είχε ως αποτέλεσμα την εξαφάνιση των δεινοσαύρων, από την οποία επωφελήθηκαν τα θηλαστικά που αναπτύχθηκαν στη συνέχεια.
Σημαντική επίδραση στον περιορισμό των συγκρούσεων της Γης με αστεροειδείς και άλλα ουράνια σώματα φαίνεται πως είχε (και έχει) η παρουσία ενός πλανήτη με μεγάλη μάζα όπως ο Δίας σε μια τροχιά γύρω από τον Ήλιο εξωτερική σε σχέση με τη Γη, που έπαιξε ένα προστατευτικό ρόλο, καθώς, σαν ένα είδος σωματοφύλακα, περιόρισε το βομβαρδισμό της Γης καθώς τράβηξε εκείνος πάνω του ή εξανάγκασε σε απόκλιση τους «εισβολείς».
Ένα τέταρτο ιδιαίτερο γνώρισμα της Γης είναι ότι ο Ήλιος έχει συγκριτικά υψηλή «μεταλλικότητα» (δηλαδή υψηλή περιεκτικότητα σε «βαριά» στοιχεία διαφορετικά από το υδρογόνο και το ήλιο), πράγμα που επέτρεψε τη δημιουργία του πλανητικού συστήματος, καθώς τα βαριά στοιχεία είναι απαραίτητα για το σχηματισμό του εσωτερικού πυρήνα των πλανητών, ταυτόχρονα όμως βρίσκεται αρκετά μακριά από το κέντρο του Γαλαξία σε αντίθεση με άλλα άστρα που έχουν την ίδια ιδιότητα, τα οποία βρίσκονται κοντά στο κέντρο του Γαλαξία, όπου τα πλανητικά συστήματα που σχηματίζουν περιλαμβάνουν μόνο πολύ θερμούς γιγάντιους πλανήτες που δε μπορούν να έχουν ζωή.
Οι απαιτήσεις της ιδιότητας αυτής προσδιορίζουν από μόνες τους μια ακόμη προϋπόθεση για την ανάπτυξη της ζωής στους πλανήτες, την ανάγκη τα άστρα να κινούνται μέσα στα όρια της Κατοικήσιμης Ζώνης του Γαλαξία, με άλλα λόγια αρκετά κοντά ώστε να έχουν αρκετά υψηλή μεταλλικότητα, αλλά όχι τόσο κοντά ώστε η ζωή στους πλανήτες τους να κινδυνεύει από βιολογικά δυσμενείς ακτινοβολίες.
Τα τρία τέταρτα των αστέρων ανήκουν στην κατηγορία των κόκκινων νάνων (της φασματικής τάξης Μ), που είναι οι αρχαιότεροι, οι λιγότερο φωτεινοί, οι περισσότερο κρύοι και έχουν την μικρότερη μάζα από τους υπόλοιπους αστέρες. Η κατοικήσιμη ζώνη τους περιορίζεται σε ακτίνα ίση περίπου με το ένα δέκατο τρίτο της τροχιάς της Γης, σε μια περιοχή όπου πρακτικά, από γεωφυσική άποψη, είναι αδύνατος ο σχηματισμός πλανητών, πράγμα που σημαίνει ότι ουσιαστικά στα πλανητικά συστήματα των κόκκινων νάνων είναι ελάχιστα πιθανή η ύπαρξη ζωής.
Αλλά και οι πολύ θερμοί κυανοί και λευκοί αστέρες του αντίθετου φασματικού άκρου (Β και Α) πρέπει επίσης πρακτικά να αποκλειστούν σε σχέση με την πιθανότητα να έχουν ζωή. Πρώτα διότι εκπέμπουν πολύ διαπεραστική υπεριώδη ακτινοβολία που είναι πιθανότερο να σκοτώσει τη ζωή σε ένα γειτονικό κόσμο, παρά να την υποβοηθήσει και έπειτα διότι, όπως αναφέρθηκε σε προηγούμενη παράγραφο, λόγω της μεγάλης μάζας τους, η διάρκεια ζωής τους είναι μόλις μερικές δεκάδες εκατομμύρια χρόνια και δεν επαρκεί για την ανάπτυξη της ζωής, η οποία στη Γη χρειάστηκε 1 δισεκατομμύριο χρόνια για να φτάσει στη μορφή του LUCA και άλλα 3,6 δισεκατομμύρια χρόνια για να φτάσει στη μορφή του ανθρώπου.
Οι αστροβιολόγοι επομένως, αναζητώντας τη ζωή στο σύμπαν, είναι υποχρεωμένοι να περιοριστούν στους μέσου μεγέθους και θερμοκρασίας κίτρινους και πορτοκαλιούς αστέρες των μεσαίων φασματικών τάξεων F, G και Κ, των οποίων το πλήθος παραμένει τεράστιο (κατά μέσο όρο περίπου 30 δισεκατομμύρια σε κάθε γαλαξία).
Όμως, ενώ το σύνολο των άστρων αυτού του τύπου, που είναι πιθανό να υποστηρίζουν τη ζωή στο σύμπαν, είναι θεωρητικά πολύ μεγάλο (100 Χ 30 = 3000 δισεκατομμύρια δισεκατομμυρίων άστρα), αν λάβουμε υπόψη τους εννέα (9) περιορισμούς που αναφέρονται στην προηγούμενη παράγραφο (νερό, κύκλος άνθρακα, τεκτονικές πλάκες, κατάλληλο μέγεθος, ύπαρξη κοντινού μεγάλου δορυφόρου, μέτριος ρυθμός καταστροφικών γεγονότων, ύπαρξη πλανήτη με μεγάλη μάζα σε εξωτερική τροχιά, υψηλή «μεταλλικότητα» και κίνηση μέσα στην κατοικήσιμη ζώνη του γαλαξία) συνειδητοποιούμε ότι ο αριθμός τους μειώνεται σημαντικά (από 3000 σε περίπου 100 δισεκατομμύρια δισεκατομμυρίων άστρα), αν μάλιστα λάβει κανείς υπόψη ότι, μέχρι σήμερα, εκτός από τον Ήλιο, δεν έχει εντοπιστεί κανένα άστρο που ικανοποιεί και τις εννέα αυτές προϋποθέσεις -- και αντίστοιχα μειώνεται η πιθανότητα να υπάρχει ζωή έξω απ’ τη Γη.
Αν πάντως κάποιος είναι αρκετά πρακτικός ώστε να βασίζεται σε θεωρήσεις καθαρά στατιστικές, πρέπει να αναγνωρίσει ότι:
- Πρέπει να θεωρείται σχεδόν βέβαιο ότι κάπου στο Σύμπαν υπάρχει ζωή τουλάχιστον επιπέδου βακτηριδίων
- Υπάρχει πιθανότητα να υπάρχει κάπου ζωή αναπτυγμένη σε επίπεδο ανθρώπινης διάνοιας
- Είναι απίθανο τα ενδεχομένως αναπτυγμένα όντα που ζουν σε άλλους πλανήτες να μοιάζουν με τους ανθρώπους, αλλά είναι εύλογο να υποθέσουμε ότι θα διαθέτουν και αυτά μηχανισμούς κίνησης μεταβολισμού και αναπαραγωγής ανάλογους με αυτούς που συναντούμε στη Γη
- Η πιθανότητα χρονικής σύμπτωσης των ενδεχομένως αναπτυγμένων πολιτισμών άλλων πλανητών με τον δικό μας είναι μικρή
- Η πιθανότητα εξωγήινα όντα να έχουν ταξιδέψει μέσα στο χωροχρόνο και να έχουν φτάσει μέχρι τη Γη ή να συμβεί αυτό στο μέλλον, στο χρονικό διάστημα που η Γη θα παραμένει «ζωντανή» και θα υπάρχουν άνθρωποι σ’ αυτήν, είναι εξαιρετικά μικρή έως μηδενική.
Για να συνειδητοποιήσει κανείς καλύτερα την βασιμότητα των συμπερασμάτων αυτών, αρκεί να συλλογιστεί ότι ένας πλανήτης με αναπτυγμένο πολιτισμό, κατά μέσο όρο και σύμφωνα με μετριοπαθείς υπολογισμούς, δεν μπορεί να βρίσκεται κοντύτερα από 100 έτη φωτός από τη Γη. Σε ένα τέτοιο πλανήτη μπορεί κανείς να φτάσει με πύραυλο φωτονίων σε 125 έτη της Γης, που ισοδυναμούν με 75 έτη των επιβατών του διαστημοπλοίου. Με τα σημερινά δεδομένα ένα τέτοιο ταξίδι είναι τεχνικά και πρακτικά εξαιρετικά δύσκολο, αλλά, από επιστημονική άποψη, δεν μπορεί να αποκλειστεί εντελώς (μολονότι για τη σημερινή ανθρώπινη τεχνολογία είναι αδύνατο).
Από την άλλη μεριά, για το θέμα αυτό, πρέπει να λάβει κανείς υπόψη του ότι, σύμφωνα με αξιόπιστους υπολογισμούς, οι όμοιοι με τη Γη πλανήτες στο Γαλαξία είναι κατά μέσο όρο 1.800Μ χρόνια αρχαιότεροι από τη Γη. Αν υπάρχει αναλογία με τη Γη, θεωρητικά πολλοί απ’ αυτούς (όσοι είναι περισσότερο από 500Μ χρόνια γεροντότεροι από τη Γη) θα είναι νεκροί. Οι υπόλοιποι όμως (που το πλήθος τους μπορεί να ανέρχεται σε αρκετά εκατομμύρια) είναι πιθανό να έχουν ζωή περισσότερο αναπτυγμένη από τη Γη και αρκετοί απ’ αυτούς πολύ πιο αναπτυγμένη. Αν μπορούσαμε να φανταστούμε μέχρι ποιο σημείο θα έχει εξελιχθεί η ζωή στη Γη σε 500Μ χρόνια, θα είχαμε μία αίσθηση για το πόσο περισσότερο προοδευμένοι από εμάς μπορεί να είναι οι πιθανοί εξωγήινοι πολιτισμοί, αλλά και πάλι δε θα μπορούσαμε να βεβαιώσουμε ότι κάποιοι απ’ αυτούς θα ήταν δυνατό να έχουν ταξιδέψει ή ότι θα μπορέσουν κάποτε στο μέλλον να ταξιδέψουν μέχρι τη Γη.
Δεν είναι άλλωστε ορθό να υποθέσουμε ότι σε 500Μ χρόνια θα εξακολουθούν να υπάρχουν άνθρωποι στη Γη, τους οποίους η εξέλιξη θα έχει οδηγήσει σε βελτιωμένες μορφές, ικανές να αναπτύξουν περισσότερο αναπτυγμένο πολιτισμό. Δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι δεν έχει υπάρξει μέχρι σήμερα στη Γη είδος ικανό να διατηρηθεί «ζωντανό» τόσο πολύ. Και δεν μπορούμε να είμαστε βέβαιοι ότι τα είδη που θα διαδεχτούν τους ανθρώπους θα φτάσουν ποτέ σε ίσα ή ανώτερα επίπεδα διάνοιας. Οι δεινόσαυροι π.χ. «έζησαν» περίπου 180Μ χρόνια χωρίς να αποκτήσουν νόηση συγκρίσιμη με του ανθρώπου. Το ανθρώπινο είδος έχει συμπληρώσει παρουσία διάρκειας μόλις 1Μ στη Γη και μολονότι, ως άνθρωποι, αισιοδοξούμε (αν και υπάρχουν και απαισιόδοξες εκδοχές) ότι θα ξεπεράσουμε τα προβλήματα που μπορεί να μας οδηγήσουν σε αφανισμό, πριν «πεθάνει» η Γη, κανείς δε μπορεί να βεβαιώσει ότι αυτό πράγματι θα συμβεί, ούτε ότι δεν συνέβη σε άλλους πλανήτες (διότι αν συνέβη, και πάλι μπορεί να αποτελεί ένα στοιχείο που μειώνει την πιθανότητα ύπαρξης αναπτυγμένων εξωγήινων πολιτισμών).
Τίποτε όμως δε μας απαγορεύει να φανταζόμαστε ότι οι άνθρωποι μπορεί να είναι κάπου στο σύμπαν ακόμη και σε 6 δισεκατομμύρια χρόνια, όταν θα πεθαίνει ο ήλιος, σε μια μορφή ζωής τόσο διαφορετικοί από τη δική μας όσο διαφέρουμε εμείς από τα βακτηρίδια. Οι προηγμένες διάνοιες της εποχής εκείνης έχουμε δικαίωμα να ελπίζουμε ότι θα έχουν αναπτύξει τη δυνατότητα ακόμη και να δημιουργήσουν ένα καινούργιο σύμπαν, επιλέγοντας γι’ αυτό τους φυσικούς νόμους που θα εξασφαλίζουν την επιβίωσή τους ή ότι ακόμη θα έχουν τις τεχνικές δυνατότητες να προσομοιώσουν με ψηφιακό τρόπο την παρουσία ενός σύμπαντος που θα μπορεί να υποκαταστήσει με ικανοποιητικό τρόπο αυτό που αντιλαμβανόμαστε ότι υπάρχει σήμερα γύρω μας.
Η κυτταρική διαίρεση είναι ο βασικός μηχανισμός ανάπτυξης και αναπαραγωγής των οργανισμών, αφού με αυτήν επιτελείται:
- Η μονογονική αναπαραγωγή των οργανισμών, κατά την οποία το νέο άτομο προέρχεται από ένα μόνο γονέα,
- Η αύξηση του αριθμού των κυττάρων και συνεπώς η ανάπτυξη των πολυκύτταρων οργανισμών,
- Η αντικατάσταση των νεκρών, καταστραμμένων ή γερασμένων κυττάρων στους ιστούς με άλλα όμοια με αυτά.
- Η αμφιγονική αναπαραγωγή των οργανισμών, κατά την οποία το νέο άτομο είναι προϊόν γονιμοποίησης, δηλαδή συνένωσης δύο εξειδικευμένων κυττάρων (γαμετών), που προέρχονται από γονείς διαφορετικού φύλου,
Στους προκαρυωτικούς οργανισμούς η κυτταρική διαίρεση γίνεται με απλή διχοτόμηση, αλλά στα ευκαρυωτικά κύτταρα η διαίρεση, στις τρεις πρώτες από τις προαναφερόμενες περιπτώσεις, γίνεται με μίτωση, ενώ στους αμφιγονικά αναπαραγόμενους ευκαρυωτικούς οργανισμούς (στην τέταρτη από τις προαναφερόμενες περιπτώσεις) χρησιμοποιείται μια πιο εξελιγμένη παραλλαγή που ονομάζεται μείωση.
Η διαδικασία της μίτωσης ευνοεί τη γενετική σταθερότητα, αφού το αρχικό κύτταρο και τα δύο θυγατρικά του είναι ταυτόσημα από γενετική άποψη, διότι καθένα απ’ αυτά παίρνει τη μία από τις δύο χρωματίδες κάθε χρωμοσώματος του ενός και μοναδικού μητρικού κυττάρου και επομένως στην περίπτωση αυτή, λόγω της πιστότητας στην αντιγραφή του γενετικού υλικού και της ακρίβειας διανομής του, οι απόγονοι είναι πιστά αντίγραφα του γονέα. Αντίθετα στη μείωση, που λειτουργεί ως μηχανισμός παραγωγής γενετικής ποικιλομορφίας, τις γενετικές πληροφορίες για τη δημιουργία του νέου ατόμου συνεισφέρουν δύο γονείς διαφορετικού φύλου και επομένως οι απόγονοι δεν μπορεί να είναι ακριβή αντίγραφα κανενός, αλλά προϊόν γενετικής συμβολής και των δύο. Με τη μείωση κάθε γονέας παράγει τους γαμέτες του, δηλαδή εξειδικευμένα αναπαραγωγικά κύτταρα, που φέρουν το μισό αριθμό χρωμοσωμάτων από τον κανονικό και ονομάζονται απλοειδή. Με τη γονιμοποίηση ο αρσενικός και ο θηλυκός γαμέτης (για τον άνθρωπο το σπερματοζωάριο του άντρα και το ωάριο της γυναίκας) συνενώνονται σε ένα κύτταρο, το ζυγωτό, από το οποίο με συνεχείς μιτωτικές διαιρέσεις προκύπτει ο νέος οργανισμός, που είναι πλέον διπλοειδής, όπως οι γονείς του, διότι με τη συνένωση των απλοειδών γαμετών ο αριθμός χρωμοσωμάτων επανέρχεται στο κανονικό.
Κάθε γονέας μπορεί να «καταθέσει» σε κάθε γαμέτη του ένα μόνο από τους 223 (για τον άνθρωπο) συνδυασμούς χρωμοσωμάτων που μπορεί να παραγάγει. Ο συνδυασμός αυτός είναι στατιστικά εντελώς απίθανο να επαναληφθεί ακριβώς ίδιος σε επόμενους γαμέτες και έτσι πρακτικά αποκλείεται αδέλφια που γεννήθηκαν από τους ίδιους γονείς να είναι πανομοιότυπα μεταξύ τους. Μερικοί από τους συνδυασμούς γονιδίων (και γνωρισμάτων που επηρεάζονται από αυτά) είναι πιο επιτυχημένοι άλλους, με την έννοια ότι προσφέρουν μεγαλύτερες δυνατότητες επιβίωσης στο φορέα τους σε συγκεκριμένες περιβαλλοντικές συνθήκες. Με τον τρόπο αυτό γίνεται φυσική επιλογή των απογόνων με τα καλύτερα χαρακτηριστικά και κάθε γενιά περνάει στις επόμενες τους πιο ευνοϊκούς συνδυασμούς γονιδίων και γνωρισμάτων.
Οι μεταλλάξεις που μπορεί να συμβούν τυχαία υπό την επίδραση μεταλλαξογόνων παραγόντων (όπως λ.χ. ακτίνες Χ) σε αμφιγονικά αναπαραγόμενους οργανισμούς, μπορούν να κληρονομηθούν στους απογόνους τους μόνο αν συμβούν κατά το σχηματισμό των γαμετών. Μεταλλάξεις που συμβαίνουν σε σωματικά κύτταρα δεν κληρονομούνται στους απογόνους, αλλά μόνο μεταβιβάζονται στα θυγατρικά κύτταρα του κυττάρου που τις έχει υποστεί. Οι γονιδιακές μεταλλάξεις είναι μεταβολές (αντικατάσταση, αφαίρεση, προσθήκη) στη σειρά των βάσεων ενός γονιδίου και είναι αποτέλεσμα λαθών στην αντιγραφή του DNA που οδηγεί στην εμφάνιση νέων αλληλόμορφων γονιδίων. Ο αριθμός των μεταλλάξεων που συμβαίνουν σε κάθε γενιά ανθρώπων είναι τεράστιος και το αποτέλεσμά τους είναι η δημιουργία γενετικής ποικιλότητας που συμβάλλει στην εξέλιξη των οργανισμών.
Για την ανάπτυξη και συγκρότηση ενός ολοκληρωμένου πολυκυτταρικού οργανισμού, όπως ο ανθρώπινος, από το αρχικό ζυγωτό κύτταρο του γονιμοποιημένου ωαρίου, εκτός από το μηχανισμό των συνεχών μιτωτικών διαιρέσεων που προαναφέρθηκε, χρησιμοποιείται και ένας εξίσου σημαντικός μηχανισμός διαφοροποίησης και εξειδίκευσης των κυττάρων.
Τα σωματικά κύτταρα ενός σπονδυλωτού είναι διπλοειδή και φέρουν στα χρωμοσώματά τους όλα τα χαρακτηριστικά του συγκεκριμένου οργανισμού. Όμως από το σύνολο των γονιδίων που υπάρχουν στο συγκεκριμένο σπονδυλωτό, σε κάθε είδος σωματικών κυττάρων του εκφράζονται μόνο ορισμένα. Έτσι το είδος των κυττάρων αυτών αποκτά ιδιαίτερα χαρακτηριστικά και τελικά εξειδικεύεται στην εκτέλεση ορισμένων μόνο λειτουργιών από το σύνολο των λειτουργιών του οργανισμού. Τα μυϊκά κύτταρα π.χ. συγκροτούν τους μυς που εξειδικεύονται στην κίνηση του σώματος, τα ερυθρά αιμοσφαίρια στη μεταφορά οξυγόνου και διοξειδίου του άνθρακος, τα νευρικά κύτταρα στη μεταφορά ερεθισμάτων κ.ο.κ.
Έχουμε δηλαδή εκλεκτική έκφραση του γενετικού υλικού, που μπορεί να παρομοιαστεί με ένα εργοστάσιο, στο οποίο οι διάφοροι κλάδοι τεχνιτών, που αντιστοιχούν στα διάφορα είδη κυττάρων, ενώ διαθέτουν το εγχειρίδιο με όλες τις οδηγίες λειτουργίας του εργοστασίου, δηλαδή το σύνολο των γονιδίων, διαβάζουν και εκτελούν μόνο τις οδηγίες που τους αφορούν.
Αν πάρουμε από τον πυρήνα ενός σωματικού κυττάρου το γενετικό υλικό και το αφήσουμε να εκδηλωθεί, θα παραχθούν μόνο οι πρωτεΐνες που υπάρχουν στο κύτταρο αυτό και όχι το σύνολο των πρωτεϊνών του οργανισμού. Αυτό είναι συνέπεια της διαφοροποίησης, εξαιτίας της οποίας από τον πολλαπλασιασμό ενός κυττάρου παράγονται μόνο όμοιά του κύτταρα. Αν πάρουμε, για παράδειγμα, κύτταρα δέρματος και τα αφήσουμε να πολλαπλασιαστούν, θα παραγάγουν μόνο κύτταρα του δέρματος και όχι άλλα κύτταρα του οργανισμού.
Η διαδικασία, με την οποία ένα μονοκύτταρο έμβρυο αυξάνεται και δημιουργεί όλους του διαφορετικούς ιστούς ενός ενήλικου, είναι ένα σημαντικό θέμα που δεν έχει εξηγηθεί ακόμη ικανοποιητικά. Η ορθοδοξία της βιολογίας διατείνεται ότι όλα τα κύτταρα ενός οργανισμού περιέχουν ακριβώς το ίδιο DNA, που αποτελεί τη μοναδική ταυτότητα του οργανισμού. Δεδομένου ότι όλα τα κύτταρα του ενήλικου περιέχουν ακριβώς τις ίδιες γενετικές πληροφορίες, οι διαφορές μεταξύ τους πρέπει να έχουν προκύψει από διαφορές αλληλοδιαδοχής στη λειτουργία των γονιδίων. Κάποιοι παράγοντες που προωθούν αυτές τις διαφορές είναι υπό μελέτη, αλλά πολύ λίγα είναι γνωστά για την ιεραρχία των επιδράσεών τους
Δεν λείπουν όμως και ενδείξεις που μπορεί να οδηγήσουν στο συμπέρασμα ότι το DNA δεν είναι ίδιο σε όλα τα μέρη του σώματος. Οι ενδείξεις αυτές ενισχύονται από τη διαπίστωση ότι η φύση «απεχθάνεται» την απόλυτη ομοιομορφία, δεδομένου ότι σε καμία άλλη εκδήλωση δεν διατηρείται η ταυτότητα με τόση ακρίβεια, σταθερότητα και αυστηρότητα. Αυτές οι ενδοσωματικές μεταβολές του DNA ασφαλώς δεν μπορεί να μεγαλύτερες από τις διαφορές του DNA από ένα σώμα σε άλλο, ή από μία φυλή σε άλλη, εντούτοις όμως φαίνεται πως είναι υπαρκτές. Μεταβολές όμως του DNA συμβαίνουν και με την πάροδο της ηλικίας του οργανισμού, δεδομένου ότι σε κάθε κυτταρική διαίρεση το DNA χάνει ένα μικρό μέρος (που αποτελείται όμως από μερικές εκατοντάδες βάσεις) από την άκρη της αλυσίδας του. Οι μεταβολές αυτές είναι τελικά υπεύθυνες για τον θάνατο των κυττάρων και επομένως και για τον θάνατο του οργανισμού.
Αν λοιπόν υπάρχουν ενδοσωματικές μεταβολές του DNA και αν αυτές είναι παρατηρήσιμες με εξέταση της αλληλουχίας του πλήρους γονιδιώματος, τότε πιθανόν να μπορούμε να εξηγήσουμε πώς συμβαίνουν οι μεταλλάξεις, με βάση ποια πρότυπα προκύπτει ο σχηματισμός τους, καθώς και σε ποιο βαθμό οι μεταβολές αυτές επηρεάζονται από το σώμα ή προκαλούνται από το περιβάλλον, ενώ δεν αποκλείεται να προκύψουν και άλλα εντυπωσιακά συμπεράσματα, όπως λ.χ. ότι όσοι έχουν στο περιβάλλον ζώα έχουν ενσωματώσει στο DNA τους μέρος του DNA των ζώων ή ότι υπάρχουν ανταλλαγές τμημάτων του DNA μεταξύ συζύγων μετά από πολλά χρόνια έγγαμου βίου, πράγμα που τους κάνει να «μοιάζουν» στην εξωτερική εμφάνιση, αλλά και στη νοοτροπία.
Παρά τις παρατηρήσεις αυτές, που μπορεί να αποτελούν το κλειδί για την εξήγηση του μηχανισμού εξειδίκευσης των κυττάρων, μπορούμε να δεχτούμε ως δεδομένο ότι οι βασικοί μηχανισμοί που προκαλούν τη διαφοροποίηση παραμένουν σήμερα άγνωστοι διότι δεν υπάρχει επαρκής γνώση
- ούτε για τον τρόπο με τον οποίο τα κύτταρα αποκτούν την εξειδίκευσή τους
- ούτε για τη λειτουργία που συντονίζει και καθοδηγεί τη διαφοροποίηση σε όλη τη διάρκεια της ανάπτυξης ενός οργανισμού από το αρχικό ζυγωτό κύτταρο μέχρι το ενήλικο άτομο
- ούτε για το πού βρίσκεται η έδρα αυτής της λειτουργίας στο σώμα ενός αναπτυσσόμενου εμβρύου.
Κρίνοντας με την ανθρώπινη λογική και με βάση τις καθημερινές μας εμπειρίες, θα είχαμε την τάση να πιστεύουμε ότι η λογική της εξειδίκευσης δεν είναι δυνατό να είναι κατανεμημένη σε όλα τα αναπτυσσόμενα κύτταρα, αλλά θα πρέπει με κάποιο τρόπο να είναι κεντρικοποιημένη. Στο παράδειγμα λ.χ. του εργοστασίου που αναφέρθηκε προηγουμένως, οι ειδικευμένοι τεχνίτες εργάζονται και εκτελούν ο καθένας την εργασία του με εντολές και κεντρική καθοδήγηση από τον εργοδηγό ή το διευθυντή του εργοστασίου που εκπονεί το καθημερινό πρόγραμμα και ορίζει το αντικείμενο εργασίας κάθε εργαζόμενου. Αν οι πολυάριθμοι εργάτες του εργοστασίου, όσο εξειδικευμένοι και αν είναι, πάρουν το βιβλίο των οδηγιών του εργοστασίου και ο καθένας, μόνος του και ανεξάρτητα από τους άλλους επιλέξει, τι δουλειά θα κάνει κάθε μέρα, δεν είναι λογικό να περιμένουμε ότι το αποτέλεσμα της εργασίας θα είναι το επιδιωκόμενο προϊόν. Ιδιαίτερα αν οι εξειδικευμένοι τεχνίτες είναι πολλά δισεκατομμύρια (όπως συμβαίνει με τα κύτταρα ενός οργανισμού) ο κίνδυνος να διαλέξουν την ίδια δουλειά σε άσχετο χρονικό σημείο ή σε ακατάλληλη θέση, ή να παραλείψουν κάποια σημαντική δουλειά, στατιστικά τουλάχιστον είναι μεγάλος. Αν το επιδιωκόμενο προϊόν είναι π.χ. ένα αυτοκίνητο και διαλέξουν όλοι να φτιάχνουν ρόδες και αμαξώματα και κανένας δεν ασχοληθεί με τη μηχανή και την ηλεκτρική εγκατάσταση, το αυτοκίνητο δε θα μπορεί ποτέ να χρησιμοποιηθεί.
Στην περίπτωση ενός αναπτυσσόμενου εμβρύου η εντύπωση που αποκομίζει κανείς είναι ότι όχι μόνο τίποτε δε γίνεται στην τύχη, αλλά, αντίθετα, όλα συμβαίνουν με τέλεια ενορχήστρωση και σύμφωνα με ένα καλά μελετημένο σχέδιο. Τα δύο κύτταρα που προκύπτουν από τη διαίρεση του αρχικού ζυγωτού, «γνωρίζουν» ότι το ένα από τα δύο είναι το κύτταρο από το οποίο θα προέλθει το εξώδερμα και το άλλο είναι το κύτταρο από το οποίο θα προέλθει το ενδόδερμα και το μεσόδερμα. Στην επόμενη κυτταρική διαίρεση, που παράγει τέσσερα κύτταρα, (σε μια απλοποιημένη παρουσίαση) το πρώτο κύτταρο «γνωρίζει» ότι από αυτό θα προέλθουν τα νεύρα, το δεύτερο ότι από αυτό θα προέλθει το δέρμα, το τρίτο ότι από αυτό θα προέλθουν ο γαστρεντερικός σωλήνας και οι πνεύμονες και το τέταρτο ότι από αυτό θα προέλθει το μεσόδερμα. Η διαδικασία αυτή συνεχίζεται με δισεκατομμύρια μεταναστεύσεις κυττάρων και διαιρέσεις με κάθε μία από τις οποίες η εξειδίκευση προχωράει σε όλο και μεγαλύτερη λεπτομέρεια, μέχρι που από το κύτταρο που π.χ. προοριζόταν για το εξώδερμα θα έχουν προκύψει δισεκατομμύρια απόλυτα εξειδικευμένα κύτταρα, από τα οποία άλλα σχηματίζουν τα νευρικά κύτταρα και άλλα το δέρμα, ενώ από το κύτταρο που προοριζόταν για το ενδόδερμα θα έχουν προκύψει δισεκατομμύρια απόλυτα εξειδικευμένα κύτταρα από τα οποία άλλα σχηματίζουν τον γαστρεντερικό σωλήνα, άλλα τους πνεύμονες και άλλα τα τελικά προϊόντα του μεσοδέρματος που είναι τα οστά, οι μυς, η καρδιά, τα νεφρά και τα άκρα.
Ποιος είναι και πού βρίσκεται λοιπόν «αυτός» ο τόσο αποτελεσματικός «διευθυντής εργοστασίου» που συντονίζει και καθοδηγεί, με τρόπο τόσο θαυμαστό, τις ενέργειες δισεκατομμυρίων κυττάρων που μετέχουν στην ανάπτυξη του εμβρύου; Η μόνη προς το παρόν δυνατή απάντηση υποθέτει ότι «αυτός» δεν μπορεί να είναι το DNA, αφού αυτό περιέχει μεν σε μεγάλη λεπτομέρεια όλες τις αναγκαίες οδηγίες που εξηγούν πώς μπορεί να γίνουν αυτές οι ρυθμίσεις από τη στιγμή που θα δοθεί στα κύτταρα εντολή για να γίνουν, αλλά δε φαίνεται πως διαθέτει το μηχανισμό, αλλά ούτε και το λειτουργικό ρόλο από τη θέση που βρίσκεται μέσα στα κύτταρα, για να δίνει αυτές τις εντολές.
Το ερώτημα αυτό είναι από τα πιο σημαντικά της βιολογικής επιστήμης, τουλάχιστον από την άποψη που αυτή σχετίζεται με τη φιλοσοφία. Όσο το ερώτημα αυτό παραμένει αναπάντητο, υπάρχουν περιθώρια για μεταφυσικές ερμηνείες που χρησιμοποιούνται ως βάση για την διαμόρφωση επιχειρημάτων σχετικά με την ύπαρξη, δημιουργική παρουσία και παρέμβαση στη ζωή των ανθρώπων άλλου είδους «όντων», είτε αυτά λέγονται «εξωγήινοι» είτε «άγγελοι» και «θεοί» ή απλά «θεός».
Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει το φαινόμενο του θανάτου ως συνέπεια γήρανσης, που εκδηλώνεται τόσο σε επίπεδο κυττάρων όσο και σε επίπεδο οργανισμών. Κατά την κυτταρική γήρανση τα διπλοειδή εξειδικευμένα κύτταρα χάνουν την ικανότητα να διαιρούνται, συνήθως μετά από 50 περίπου κυτταρικές διαιρέσεις, κυρίως λόγω ρήξεως της διπλής έλικας του DNA ή παρουσίας τοξινών. Αν η βλάβη δεν μπορεί να αποκατασταθεί τα κύτταρα αυτοκαταστρέφονται στα πλαίσια μιας διαδικασίας προγραμματισμένης ανανέωσης των κυττάρων, σε ένα είδος κυτταρικής «αυτοκτονίας» που παρουσιάζεται με δύο μορφές («απόπτωση» ή «αυτοφαγοκύτωση»), οι οποίες δεν πρέπει να συγχέονται με τη «νέκρωση» που προκαλείται από τραυματικά γεγονότα. Σε ένα μέσο ανθρώπινο οργανισμό κάθε μέρα πεθαίνουν με απόπτωση περίπου 60 δισεκατομμύρια κύτταρα, ποσό που αθροιζόμενο σε ένα χρόνο αντιστοιχεί σε ολική απώλεια μάζας ίσης με ένα ανθρώπινο σώμα. Ανεπαρκής λειτουργία της απόπτωσης έχει ως συνέπεια ανεξέλεγκτο πολλαπλασιασμό των κυττάρων που παρατηρείται στον καρκίνο. Με τη διαδικασία αυτή σε κάθε ζωντανό οργανισμό, ακόμη και μετά τη γέννησή του, παράγονται κάθε ώρα δισεκατομμύρια νέα κύτταρα, για την αντικατάσταση στους ιστούς νεκρών, καταστραμμένων ή γερασμένων κυττάρων με άλλα όμοια με αυτά,
Σε επίπεδο οργανισμών η γήρανση εκδηλώνεται με συνεχώς φθίνουσα ικανότητα του οργανισμού να ανταποκρίνεται σε αντίξοες συνθήκες, αυξανόμενη ομοιοστατική ανισορροπία και αυξημένο κίνδυνο προσβολής από ασθένειες με τελική κατάληξη το θάνατο, κατά τον οποίο όλα τα κύτταρά του πεθαίνουν από έλλειψη οξυγόνου. Από ιατρική άποψη, για έναν αναπτυγμένο οργανισμό, όπως ο ανθρώπινος, ως θάνατος ορίζεται η μη αναστρέψιμη διακοπή των δραστηριοτήτων του εγκεφάλου. Ο εγκέφαλος μπορεί να διατηρηθεί σε λειτουργία χωρίς οξυγόνο επί τέσσερα περίπου λεπτά χωρίς να πάθει ανεπανόρθωτη βλάβη, ενώ τα κύτταρα άλλων οργάνων επιζούν λίγο περισσότερο. Ο θάνατος όμως των εγκεφαλικών κυττάρων σημαίνει ότι ο οργανισμός στο σύνολό του είναι πλέον αδύνατο να ανανήψει.
Με αυτή την τυπική έννοια της λέξης, ο θάνατος δεν έχει έννοια για μερικές κατώτερες μορφές ζωής, όπως π.χ. η αμοιβάδα που διαιρείται συνεχώς με απλή διχοτόμηση και ουσιαστικά δεν πεθαίνει παρά μόνο αν υποστεί θανάσιμο τραύμα. Για τους ανώτερους οργανισμούς ο θάνατος είναι μια ιδιότητα της ζωής που παίζει σημαντικό ρόλο στη διαδικασία φυσικής επιλογής, αφού οργανισμοί λιγότερο προσαρμοσμένοι στις συνθήκες του περιβάλλοντος πεθαίνουν νωρίτερα και αφήνουν λιγότερους απογόνους από άλλους και ελαττώνοντας τη συνεισφορά τους στη «δεξαμενή» των γονιδίων των επόμενων γενεών και σταδιακά στον αποκλεισμό και την εξαφάνισή τους.
Η γήρανση πιστεύεται ότι είναι επίσης αποτέλεσμα της εξέλιξης. αφού οι οργανισμοί έχουν μικρότερη πιθανότητα να παραμένουν ζωντανοί σε μεγαλύτερη ηλικία, εξαιτίας ατυχημάτων, ασθενειών ή εχθρικής επίθεσης, που συμβαίνουν τυχαία και ανεξάρτητα από την ηλικία. Στρατηγικές που καταλήγουν σε υψηλότερους ρυθμούς αναπαραγωγής σε νέα ηλικία έστω και με βραχύτερη διάρκεια ζωής, συνεπάγονται μεγαλύτερη αναπαραγωγική αποτελεσματικότητα και επομένως ευνοούνται από τη φυσική επιλογή. Ουσιαστικά επομένως η γήρανση είναι αποτέλεσμα της επένδυσης πόρων κατά προτίμηση στην αναπαραγωγή παρά στη συντήρηση του σώματος, με δεδομένο το γεγονός ότι οι ασθένειες, τα ατυχήματα και οι εχθρικές επιθέσεις, αργά ή γρήγορα, θα σκοτώσουν τον οργανισμό ανεξάρτητα από το πόση ενέργεια δαπανάται για την διατήρηση του σώματός του.
Ακολουθώντας το συλλογισμό αυτό, συμπεραίνουμε ότι η δύναμη της φυσικής επιλογής εξασθενίζει όσο μεγαλώνει η ηλικία, ακόμη και σε θεωρητικά «αθάνατο» πληθυσμό, αν αυτός είναι εκτεθειμένος στους πραγματικούς κινδύνους της θνησιμότητας. Αν μια γενετική καταστροφή συμβεί αργά στη ζωή ενός ατόμου, οι συνέπειές της μπορεί να είναι αδιάφορες. Επομένως ακόμη και ένας αθάνατος πληθυσμός, του οποίου η γονιμότητα δεν ελαττώνεται με το χρόνο, θα έχει λιγότερα άτομα ζωντανά σε μεγαλύτερες ηλικίες, εξαιτίας της «εξωγενούς θνησιμότητας». Οι νεανικές πληθυσμιακές ομάδες που δεν έχουν επηρεασθεί ακόμη από την εξωγενή θνησιμότητα, συνεισφέρουν περισσότερο στις επόμενες γενιές από τις ολιγομελείς γεροντότερες ομάδες και έτσι η δύναμη επιλογής εναντίον των καταστροφικών μεταλλάξεων που επηρεάζουν τα ολιγάριθμα γεροντότερα άτομα, είναι ασθενής. Οι μεταλλάξεις αυτές έχουν επομένως την ευχέρεια να διαδοθούν, με την πάροδο του χρόνου και με τη διαδικασία της εξέλιξης, μέσα στον πληθυσμό.
Αποτέλεσμα των ρυθμίσεων αυτών είναι ότι είδη που έχουν υψηλότερη εξωγενή θνησιμότητα γερνάνε γρηγορότερα και έχουν συντομότερη διάρκεια ζωής. Στα θηλαστικά ιδιαίτερα υπάρχει άμεση συσχέτιση του σωματικού μεγέθους με τη διάρκεια ζωής, που δείχνει ότι τα είδη που έχουν μεγαλύτερο σώμα ζουν περισσότερο από τα μικρότερα. Η εξήγηση γι’ αυτό έγκειται στο γεγονός ότι τα μεγάλα ζώα δέχονται λιγότερες απειλές από εξωτερικούς αρπακτικούς εχθρούς και επομένως περισσότερα άτομα επιβιώνουν μέχρι τις μεγάλες ηλικίες. Έτσι η δύναμη της επιλογής εναντίον καταστροφικών μεταλλάξεων που επηρεάζουν τους γεροντότερους πληθυσμούς είναι ισχυρότερη. Γενικότερα μπορεί να πει κανείς ότι όσο λιγότερες είναι οι βλαπτικές μεταλλάξεις που επηρεάζουν τις μεγάλες ηλικίες τόσο πιο αργή είναι η γήρανση και τόσο μεγαλύτερη η διάρκεια ζωής. Ειδικά για τα πρωτεύοντα (όπως ο άνθρωπος και οι πίθηκοι) η μεγάλη διάρκεια ζωής σε σύγκριση με το μέγεθος του σώματός τους εξηγείται επιπλέον και από την αυξημένη ευφυία και την κοινωνικότητά τους, οι οποίες, όπως φαίνεται, τα βοηθάει να αποφεύγουν να γίνονται λεία άλλων αρπακτικών ζώων, συμβάλλοντας στη μείωση της εξωγενούς θνησιμότητάς τους.
Ενδιαφέρουσα συνέπεια του θανάτου είναι η εξαφάνιση των ειδών. Είδη που δεν μπορούν να επιζήσουν ή να αναπαραχθούν μέσα στο περιβάλλον τους, αν επιπλέον δεν μπορούν να μετακινηθούν σε άλλο καταλληλότερο περιβάλλον πεθαίνουν μαζικά και εξαφανίζονται. Η εξαφάνιση μπορεί να συμβεί απότομα, όταν π.χ. τοξικές μολύνσεις καταστήσουν το οικοσύστημα ακατάλληλο για ζωή, ή μπορεί να συμβεί σταδιακά κατά τη διάρκεια χιλιάδων ή εκατομμυρίων χρόνων, όπως όταν ένα είδος υστερεί στον ανταγωνισμό για την ανεύρεση τροφής σε σχέση με άλλα ανταγωνιστικά είδη. Το ερώτημα αν οι εξαφανίσεις ειδών που έχουν καταγραφεί μέχρι σήμερα οφείλονται κυρίως στην εξέλιξη (και επομένως στην εμφάνιση νέων ειδών σε αντικατάσταση των παλιών) ή σε καταστροφές είναι υπό συζήτηση.
Βέβαιο όμως είναι ότι στο παρελθόν έχουν συμβεί αρκετές μαζικές εξαφανίσεις ειδών από τις οποίες σημαντικότερες είναι αυτή που συνέβη πριν από 65Μ χρόνια στο μεταίχμιο μεταξύ Κρητιδικής και Παλαιόκαινης Περιόδου και αυτή που συμβαίνει στις μέρες μας (κατά την Ολόκαινη Περίοδο). Η πρώτη απ’ αυτές φαίνεται ότι οφείλεται σε μαζική πτώση μετεωριτών στη Γη και ταυτόχρονη αυξημένη ηφαιστειακή δραστηριότητα, που δημιούργησαν νέφη καπνού και θειικού οξέος και μείωσαν τη διεισδυτικότητα του φωτός του ήλιου μέχρι την επιφάνεια της Γης, επηρεάζοντας τη φωτοσύνθεση, με αποτέλεσμα μια γενική οικολογική μεταβολή εξαιτίας της οποίας εξαφανίστηκαν πολλά είδη φυτών και ζώων, μεταξύ των οποίων και οι δεινόσαυροι. Η δεύτερη οφείλεται κυρίως στις δραστηριότητες του ανθρώπου, που είτε απειλούν άμεσα φυτά και ζώα, είτε προκαλούν οικολογικές μεταβολές που επιδεινώνουν τις συνθήκες ζωής άλλων ειδών.
Για τους περισσότερους ανθρώπους, αλλά και για τα ζώα με αναπτυγμένες εγκεφαλικές λειτουργίες, όπως τα υπόλοιπα θηλαστικά, τουλάχιστον αν κρίνουμε από τον τρόπο με τον οποίο αντιδρούν στις εξωτερικές απειλές, δεν φαίνεται πως είναι παρήγορη η σκέψη ότι με το θάνατό τους μετέχουν σε μια διαδικασία εξέλιξης, της οποίας άλλωστε ο απώτερος σκοπός είναι άγνωστος αλλά και σε ατομικό επίπεδο αδιάφορος για τους περισσότερους. Αντίθετα ο θάνατος θεωρείται πως είναι το χειρότερο κακό που μπορεί να περιμένει ένα ζωντανό πλάσμα και για το λόγο αυτό όλα προσπαθούν με κάθε τρόπο να τον αποφύγουν, σε πολλές περιπτώσεις απεγνωσμένα και, κάποια στιγμή της ζωής τους, μάταια.
Αλλά και όταν ο θάνατος τελικά αναπόφευκτα επέλθει, αντιμετωπίζεται ως συμφορά που προκαλεί οδύνη στα αγαπημένα πρόσωπα του εκλιπόντος και, σε πολλές περιπτώσεις, μπορεί να είναι αιτία μόνιμης δυστυχίας γι’ αυτά. Με την έννοια αυτή ο θάνατος είναι μέρος, αν όχι το αποκορύφωμα, της καθημερινής τραγωδίας, που είναι πράγματι η ανθρώπινη ζωή, αν σκεφτεί κανείς ότι όλες οι επιμέρους πράξεις είναι ουσιαστικά μια συνεχής προσπάθεια αναβολής του θανάτου, η οποία σε πολλές περιπτώσεις επιτυγχάνει πρόσκαιρα, αφήνοντας περιθώρια για κάποια ίχνη προσωρινής αισιοδοξίας, τελικά όμως είναι βέβαιο ότι θα καταλήξει σε αποτυχία.
Είναι λοιπόν ο άνθρωπος ένα πλάσμα από μια άποψη ανείπωτα τραγικό, διότι αυτός έχει επίγνωση αυτού που ονομάζει «πεπρωμένο του», σε αντίθεση με τα άλλα ζώα που είναι πιο «τυχερά» διότι δεν έχουν συνείδηση της μοίρας τους. Η αίσθηση της διαρκούς ομηρίας που είναι αναπόφευκτο να τον κατατρύχει μετατρέποντάς τον σε μόνιμο μελλοθάνατο που αναμένει ανά πάσα στιγμή την τελική πτώση της ρομφαίας, δίνει στον άνθρωπο ένα ανεξίτηλο στίγμα θηράματος σε ένα κυνηγετικό παιχνίδι του οποίου η πρόβλεψη είναι αναπόδραστα δυσμενής γι’ αυτόν και καθιστά τη ζωή του θανάσιμη παγίδα με μοναδική παραλλαγή την τελική ατομική εξολόθρευσή του. Και το πιο περίεργο («παράλογο» θα έλεγε ο Αλμπέρ Καμύ) είναι ότι η θανάσιμη αυτή παγίδα δεν είναι στημένη μόνο για τον άνθρωπο, αλλά και για τη Γη ολόκληρη, όπως και για το Ηλιακό Σύστημα αλλά και για το ίδιο το Σύμπαν (ή τουλάχιστον αυτό που εμείς αντιλαμβανόμαστε ως Σύμπαν).
Τέτοιου είδους θεωρήσεις ασφαλώς, όπως αποδεικνύεται, δεν εμποδίζουν τους περισσότερους ανθρώπους να ζήσουν τη ζωή τους με ένα τρόπο που τους εξασφαλίζει, στο βαθμό του δυνατού για τον καθένα, και παρά τις ενδογενείς και εξωγενείς δυσκολίες, μέσα στις πολλαπλές αιτίες δυστυχίας κάποιο είδος πρόσκαιρης απόλαυσης, ή και την φευγαλέα αίσθηση προσωρινής ευτυχίας. Από την άλλη όμως μεριά έχουν αποτελέσει τη βάση για την ανάπτυξη ενός ολόκληρου συστήματος μεταφυσικών δοξασιών που αποσκοπεί στην παραμυθία του πόνου για την απώλεια αγαπημένων προσώπων και στην εξουδετέρωση του φόβου για τον επερχόμενο θάνατο. Οι δοξασίες αυτές, σε συνδυασμό με τη λατρεία των νεκρών και τις τιμές που τα φιλικά πρόσωπα αισθάνονται ότι πρέπει να αποδίδονται σ’ αυτούς, αποτελούν τη βάση και την αφετηρία των θρησκειών, οι οποίες βρίσκουν στην ανάγκη παρηγοριάς των ανθρώπων πρόσφορο έδαφος για να οικοδομήσουν ένα αρκετά πολύπλοκο πλέγμα αντιλήψεων που έχουν μέχρι και σήμερα σημαντική επίδραση στον τρόπο με τον οποίο οι άνθρωποι αντιμετωπίζουν ή τουλάχιστον αντιλαμβάνονται το φαινόμενο της ζωής.
Μια από τις αντιλήψεις αυτές, κοινή στις περισσότερες θρησκείες, ουσιαστικά αντικειμενοποιεί την επιθυμία των ανθρώπων να υπερνικήσουν το δέος για το θάνατο, πρεσβεύοντας ότι υπάρχει ενδεχόμενο η ζωή να συνεχίζεται, με κάποιο τρόπο, και μετά το θάνατο, είτε σε άλλους ιδεατούς «πνευματικούς» κόσμους είτε με άλλες μορφές είτε με «μετεμψύχωση» των νεκρών σε άλλους ζωντανούς ανθρώπους. Η επιθυμία αυτή, με τα διδάγματα των θρησκειών και τη συνεχή κατήχηση των πιστών που συνιστά τελικά ενστάλαξη «έμφυτων γνώσεων» στον ψυχισμό τους, μετατρέπεται σε θρησκευτική πίστη και η πίστη σε ένας είδος βεβαιότητας ότι τέτοιου είδους «ζωή» είναι δυνατό αντικειμενικά να υπάρχει.
Η αντίληψη αυτή σχετίζεται με την εντύπωση που έχει δημιουργηθεί από τα παλιά χρόνια ότι ο άνθρωπος έχει «ψυχή», με την έννοια ότι έχει αισθήματα και επιθυμίες (και γενικότερα ψυχικές λειτουργίες που πράγματι έχει) σε μία απροσδιόριστη έδρα που δεν ταυτίζεται με τον εγκέφαλο, αλλά τοποθετείται σε άλλους άυλους (αλλά μη επαρκώς προσδιορισμένους) «πνευματικούς» χώρους που (στη χριστιανική θρησκεία) σχετίζονται και με την έννοια του «θεού» που θεωρείται ότι είναι το ιεραρχικά ανώτατο πνεύμα που εξουσιάζει τους χώρους αυτούς. Η εντύπωση ότι η ψυχή (και κατ’ επέκταση και ο θεός) είναι πνεύμα προέρχεται από την απλοϊκή παρατήρηση της επιθανάτιας ύστατης εκπνοής που δίνει την αίσθηση ότι με το τελευταίο ξεφύσημα του νεκρού κάτι «πετάει» (σαν «ψυχή» που σημαίνει πεταλούδα) και φεύγει σαν «πνεύμα» (που σημαίνει ακριβώς «πνοή αέρα») μέσα από το σώμα του για να μετοικήσει στον υποθετικό κόσμο των ψυχών, όπου υπό την θεϊκή προστασία του ανώτατου πνεύματος θα ζήσει (ως ψυχή πλέον) παντοτινά. Οι απλοϊκές αυτές εντυπώσεις έχουν ενισχυθεί τα τελευταία χρόνια και από επιστημονικές μετρήσεις του βάρους των νεκρών πριν και μετά την τελευταία εκπνοή, από τις οποίες προκύπτει ότι υπάρχει μία μείωση κατά 21 γραμμάρια που υποτίθεται ότι είναι το βάρος της ψυχής.
Η απλούστερη παρατήρηση που θα μπορούσε να διατυπώσει κανείς για τις αντιλήψεις σχετικά με την αθανασία της ψυχής και τη μεταθανάτια ζωή είναι ότι πραγματικά είναι πάρα πολύ όμορφες για να είναι αληθινές. Θυμίζουν λίγο τα ευχάριστα παραμύθια που θα ήθελαν να διηγούνται οι γονείς στα παιδιά τους για να αποκοιμηθούν ήσυχα και χωρίς εφιάλτες. Μολονότι δεν βλάπτει σε τίποτε το αντίθετο, πολλοί άνθρωποι σε ώριμη ηλικία θα προτιμούσαν να μην πιστεύουν μόνο όσα τους είναι αρεστά, αλλά ό,τι συγκεντρώνει μεγαλύτερες πιθανότητες να ανταποκρίνεται στην πραγματικότητα, όσο και αν η έννοια πραγματικότητα στο γνωστό μας σύμπαν είναι εξαιρετικά επισφαλής. Στα πλαίσια μιας τέτοιας στάσης θα ήταν εύλογο να αναγνωρίσει κανείς ότι αυτά που ονομάζουμε «λειτουργίες του εγώ» (μνήμη, αισθήματα, σκέψεις, επιθυμίες) προκύπτουν από ηλεκτροχημικές δραστηριότητες των κυττάρων του εγκεφάλου που ονομάζονται νευρώνες, οι οποίοι επικοινωνούν μεταξύ τους με συναπτικές συνδέσεις εκκρίνοντας μόρια νευροδιαβιβαστών. Με το θάνατο των εγκεφαλικών κυττάρων ενός οργανισμού, που επέρχεται με την οριστική διακοπή της οξυγόνωσής τους με αίμα που διατηρείται σε κυκλοφορία από την καρδιά, όσο αυτή λειτουργεί, δεν υπάρχει καμία ένδειξη ότι αυτές οι πολύπλοκες δραστηριότητες μπορεί να υποστηριχθούν κάπου έξω από τον εγκέφαλο και είναι λογικό να δεχτούμε ότι το «εγώ», με όλα τα στοιχεία ατομικότητας που το χαρακτηρίζουν όσο υπάρχει, εξαφανίζεται οριστικά και είναι αδύνατο να επανασυσταθεί με κάποια μορφή που είναι δυνατό να διατηρεί στοιχεία της ταυτότητας που είχε όσο τα εγκεφαλικά κύτταρα ήταν ζωντανά.
Όσο κι αν φαίνεται περίεργο πολλοί άνθρωποι, παρακινημένοι και από τις διδαχές των θρησκειών, αλλά και από υποσυνείδητη εσωτερική παρόρμηση να μείνουν προσκολλημένοι σε αντιλήψεις που τους γοήτευσαν στα παιδικά τους χρόνια, μολονότι κάποια στιγμή της ζωής τους παύουν να πιστεύουν ότι υπάρχει Άγιος Βασίλης, δεν είναι το ίδιο πρόθυμοι να αποδεχτούν απλές και πρακτικές σκέψεις όπως οι προηγούμενες. Κάθε τόσο λοιπόν αναζητούνται και εφευρίσκονται αιτίες και ενδείξεις που αναζωπυρώνουν το ενδιαφέρον για τη μεταθανάτια ζωή. Μια από τις αναζωπυρώσεις αυτές προήλθε από την παρατήρηση και καταγραφή φαινομένων επιθανάτιων εμπειριών των λεγόμενων θανατοναυτών, ανθρώπων δηλαδή που πλησίασαν πολύ κοντά στο σημείο οριστικής διακοπής της αιμάτωσης του εγκεφάλου τους, (συνήθως μετά από αιφνίδια γεγονότα, όπως βαριά ατυχήματα ή εμφράγματα) χωρίς όμως να περάσουν το όριο των τεσσάρων λεπτών που θα προκαλούσε ανεπανόρθωτη βλάβη στα εγκεφαλικά κύτταρα, με αποτέλεσμα να ανακάμψουν και να επανέλθουν στην κανονική ζωή τους. Οι εμπειρίες αυτές που εμφανίζονται να έχουν κοινά χαρακτηριστικά, όπως η αίσθηση εξωσωματικής ύπαρξης, απόλυτης ευτυχίας και γαλήνης και αιώρησης σε ασώματη μορφή πάνω από το σώμα, ή η θέαση φωτεινών σηράγγων που οδηγούν σε κήπους, έχουν από πολλούς ερμηνευθεί ως ενδείξεις επερχόμενης μεταθανάτιας ζωής και συνάντησης με το θεό.
Για τις περιπτώσεις των θανατοναυτών θα μπορούσε κανείς να συλλογιστεί αυτό ακριβώς που αναφέρεται παραπάνω, ότι δηλαδή οι άνθρωποι αυτοί δεν είχαν πεθάνει με την ακριβή έννοια του όρου, όπως αποδεικνύεται από το γεγονός ότι ο εγκέφαλός τους επανήλθε σε κανονική λειτουργία μετά το συμβάν, πράγμα που θα ήταν αδύνατο αν είχε περάσει το τετράλεπτο όριο διακοπής της αιμάτωσής του. Αφού λοιπόν ο εγκέφαλός τους λειτουργούσε, έστω και σε κατάσταση κώματος, είναι εύλογο να υποθέσουμε ότι οι ακραίες εμπειρίες τους προήλθαν από παραισθήσεις που δημιουργήθηκαν εξαιτίας του απότομου κλονισμού που αισθάνθηκαν μετά την αιφνιδιαστική συνειδητοποίηση (όσο είχαν ακόμη τις αισθήσεις τους) ότι η ζωή τους απειλείται άμεσα από βίαιη διακοπή.
Κανείς δε μπορεί να αρνηθεί ότι το φαινόμενο της ζωής (όπως πολλές άλλες εκδηλώσεις του σύμπαντος) είναι εξαιρετικά περίπλοκο για να μπορούμε να ισχυριστούμε ότι κατέχουμε όλα τα μυστικά του. Εκτός από το μηχανισμό που καθοδηγεί την εξειδίκευση των κυττάρων κατά το σχηματισμό ενός οργανισμού, που παραμένει άγνωστος, πολλά άλλα θέματα αξίζει να αποτελούν αντικείμενα συστηματικής εξέτασης, όπως π.χ. τα φαινόμενα του υπνωτισμού, της τηλεπάθειας ή άλλης πιθανής άγνωστης υπεραίσθησης που μπορεί να εκδηλώνεται σε ακραίες ή ειδικές συνθήκες --- και είναι γνωστό ότι τέτοιες μελέτες γίνονται από ειδικευμένους ερευνητές. Μέχρι να δοθεί επαρκής ορθολογική εξήγηση για τα θέματα αυτά, οι παραψυχολογικές και εξωλογικές προσεγγίσεις ερμηνείας τους, όπως και η θρησκευτική μυστικοπάθεια, μπορεί να θεωρηθεί πως δεν είναι επαρκείς οδηγοί για την κατανόησή τους, με τρόπο εποικοδομητικό σε σχέση με το σύνολο των υπόλοιπων γνώσεων της ανθρωπότητας.