Leslie Orgel – brittiläinen kemisti ja kemiallisen evoluution tutkija
Leslie Orgel — brittiläinen kemisti ja kemiallisen evoluution pioneeri; Salk Institute, panspermia, Orgelin säännöt sekä merkittävä panos DNA- ja elämän synnyn tutkimukseen.
Leslie Eleazer Orgel FRS (12. tammikuuta 1927 – 27. lokakuuta 2007) oli brittiläinen kemisti, joka tuli tunnetuksi elämäntieteiden ja elämän synnyn kemiallisen evoluution tutkimuksesta. Hän työskenteli sekä perustutkimuksen että soveltavan kemian parissa, julkaisi yli kolmesataa tieteellistä artikkelia ja vaikutti merkittävästi 1900–2000-lukujen vaihteen keskusteluihin siitä, miten elämän rakennusaineet ja itseään kopioivat järjestelmät saattoivat syntyä maapallolla (tai saapua sinne).
Varhaiselämä ja koulutus
Orgel syntyi Lontoossa. Hän suoritti kemian kandidaatin ja tohtorin tutkinnot Oxfordin yliopiston Magdalen Collegessa. Jo opiskeluvuosinaan hän toimi lähellä aikaan, jolloin Nobel-palkinnon myöhemmin saaneet tutkijat mallinsivat perinnöllisen aineksen rakennetta: Orgel oli yksi ensimmäisistä, joka näki huhtikuussa 1953 Crickin ja Watsonin DNA-mallin, sillä hän työskenteli tuolloin Oxfordin yliopiston kemian laitoksella.
Tieteellinen ura ja tärkeimmät tehtävät
Vuonna 1964 Orgel nimitettiin johtavaksi tutkijaksi ja tutkimusprofessoriksi Salk Institute for Biological Studies -instituuttiin, jossa hän johti kemiallista evoluutiota käsittelevää laboratoriota. Hän toimi myös apulaisprofessorina Kalifornian yliopiston San Diegon kemian ja biokemian laitoksella. Lisäksi hän oli yksi viidestä päätutkijasta NASAn tukemassa eksobiologian NSCORT-ohjelmassa, joka tutki elämän mahdollisuuksia ja tunnusmerkkejä muilla taivaankappaleilla.
Orgel osallistui myös NASA:n Viking Mars Lander -ohjelmaan jäsenenä molekyylianalyysiryhmässä. Ryhmä kehitti suunnitelmia laitteistoille, kuten kaasukromatografian ja massaspektrometrian yhdistelmälle, jota oli tarkoitus käyttää Marsin pinnalla orgaanisten yhdisteiden etsimiseen. Hänellä oli siten merkittävä rooli sekä maapallon alkuperää koskevassa teoriatyössä että avaruuslöydösten suunnittelussa.
Tutkimus ja keskeiset löydökset
Orgelin tutkimus keskittyi kemialliseen evoluutioon eli siihen, miten yksinkertaiset kemialliset järjestelmät saattoivat kehittyä kohti yhä monimutkaisempia, itseään ylläpitäviä ja replikoivia systeemjä. Hänen laboratoriostaan löytyi myös taloudellisempi tapa valmistaa sytarabiinia (cytarabine), jota käytetään laajalti syöpähoidoissa, erityisesti leukemioiden hoidossa. Tämä on esimerkki Orgelin työstä, jossa perustutkimus johti käytännön sovelluksiin.
1970-luvulla Orgel ehdotti panspermiahypoteesin uudelleenarviointia: hän pohti mahdollisuutta, että maapallon varhaisimmat elämänmuodot tai niiden rakennusaineet olisivat voineet olla peräisin avaruudesta, esimerkiksi saapuen meteoriittien mukana. Vaikka hän ei yksiselitteisesti vaatinut kaikkien biologisten ongelmien ratkeavan tämän selityksen kautta, hän korosti, että avaruusperäinen siirto voisi osaltaan selittää joidenkin orgaanisten aineiden läsnäolon maapallon alkuoloissa.
Yhdessä Stanley Millerin kanssa Orgel tutki vaihtoehtoisia ajatuksia elämän ensimmäisistä replikoivista molekyyleistä. He ehdottivat, että peptidiset nukleiinihapot — periaatteessa nukleiinihappoja muistuttavat mutta peptidiseen runkoon liittyvät molekyylit — voisivat olla varhaisissa esibioottisissa järjestelmissä functionaalisesti edullisempia kuin pelkät ribonukleiinihapot (RNA). Tämä ajatus edustaa yhtä monista hypoteeseista siitä, millainen kemiallinen "esiaste" johti RNA-maailmaan tai suoraan nykyisen kaltaiseen elämään.
Ajattelutapa, Orgelin säännöt ja kirjallinen tuotanto
Orgel tunnetaan myös ytimekkäistä havainnoistaan biologian ja evoluution luonteesta. Hänen nimensä liitetään usein niin kutsuttuihin Orgelin sääntöihin; tunnetuimmista on Orgelin toinen sääntö, usein siteerattu muodossa "Evoluutio on fiksumpi kuin sinä". Tämä ilmaisee varoituksen ihmisajattelun rajoista ja sen, että evolutiiviset prosessit voivat tuottaa ratkaisuja, joita ei ole helppo ennustaa tai suunnitella etukäteen.
Kirjassaan The Origins of Life (Elämän synty) Orgel käsitteli perusteellisesti elämän alkuun liittyviä kemiallisia kysymyksiä ja loi käsitteen specified complexity (määritelty monimutkaisuus) kuvaamaan yhtä tapaa erottaa elävät järjestelmät elottomista: tarpeellinen yhdistelmä monimutkaisuutta ja tiettyä järjestystä tai toiminnallisuutta. Käsitteen käyttötavat ja tulkinnat ovat sittemmin herättäneet keskustelua myös muilla aloilla. Orgelin tieteellinen tuotanto kattaa laajan kirjon artikkeleita, katsauksia ja kirjoja, ja hän oli arvostettu keskustelukumppani elämän alkuperää tutkivissa yhteisöissä.
Palkinnot, arvostus ja perintö
Orgel valittiin tunnustuksena tieteellisestä työstään akateemisiin tehtäviin ja yhteishankkeisiin, ja hänet mainitaan usein yhtenä merkittävimmistä kemian ja alkuperätutkimuksen tutkijoista viime vuosisadan jälkimmäiseltä puoliskolta. Hänen ideansa ja argumenttinsa vaikuttivat muun muassa RNA-maailma–keskusteluihin, eksobiologiaan sekä siihen, miten kestävästi ja rationaalisesti voidaan tarkastella elämän alkuperään liittyviä hypoteeseja.
Kuolema
Orgel kuoli syöpään 27. lokakuuta 2007 San Diegon Hospice & Palliative Care -laitoksessa San Diegossa, Kaliforniassa. Hänen työnsä ja julkaisuarkistonsa jäävät edelleen perustaksi monille tutkimuksille, jotka yrittävät ymmärtää elämän kemiallisia juuria ja mahdollisuuksia muualla aurinkokunnassa ja sen ulkopuolella.
Valikoituja teemoja ja vaikutuksia:
- Elämän alkuperän kemiallinen evoluutio ja replikaation esimuodot
- Panspermia-ajatuksen tieteellinen arviointi
- Yhteistyö avaruusohjelmien kanssa ja instrumenttien suunnittelu Mars-luotaimiin
- Käytännön kemia: taloudellisten synteesimenetelmien kehittäminen, mm. sytarabiinin tuotanto
- Laaja tieteellinen julkaisutuotanto ja vaikutus evoluutio- ja eksobiologiseen keskusteluun
Palkinnot
- Royal Societyn jäsen
- Kansallinen tiedeakatemia
- American Academy of Arts and Sciences
Julkaisut
- Leslie E. Orgel, An introduction to transition metal chemistry: the ligand field theory. 1961
- Leslie E. Orgel, The origins of life: molecules and natural selection. 1973
- Leslie E. Orgel ja Stanley L. Miller, Elämän alkuperä maapallolla. 1974
Kysymyksiä ja vastauksia
Kysymys: Missä yliopistossa Leslie Eleazer Orgel opiskeli?
A: Leslie Eleazer Orgel opiskeli Oxfordin yliopiston Magdalen Collegessa, jossa hän suoritti kandidaatin ja tohtorin tutkinnot kemiasta.
K: Milloin Leslie Eleazer Orgel näki ensimmäisen kerran Crickin ja Watsonin DNA-mallin?
V: Leslie Eleazer Orgel näki ensimmäisen kerran Crickin ja Watsonin DNA-mallin huhtikuussa 1953 työskennellessään Oxfordin yliopiston kemian laitoksella.
K: Missä Leslie Eleazer Orgel työskenteli vuoden 1964 jälkeen?
V: Vuoden 1964 jälkeen Leslie Eleazer Orgel työskenteli Senior Fellow'na ja tutkimusprofessorina Salk Institute for Biological Studies -laitoksessa, apulaisprofessorina Kalifornian yliopiston kemian ja biokemian laitoksella San Diegossa ja yhtenä viidestä päätutkijasta NASA:n tukemassa eksobiologian NSCORT-ohjelmassa.
Kysymys: Minkä laitteen robotit veivät Marsiin Viking Mars Lander -ohjelman aikana?
V: Viking Mars Lander -ohjelman aikana robotit veivät Marsiin Leslie Eleazer Orgelin laboratoriossa suunnitellun kaasukromatografian massaspektrometrilaitteen.
Kysymys: Mitä Leslie Eleazer Orgelin laboratorion löytämää yhdistettä käytetään nykyään yleisesti?
V: Leslie Eleazer Orgelin laboratorio löysi sytarabiiniyhdisteen, joka on yksi nykyisin yleisimmin käytetyistä syöpälääkkeistä.
Kysymys: Minkä hypoteesin Leslie Elearzer Ogel esitti elämästä maapallolla 1970-luvulla?
V: Lesile Elearzer Oregel ehdotti 1970-luvulla panspermiahypoteesin uudelleentarkastelua, jonka mukaan varhaisimmat elämänmuodot maapallolla eivät ehkä ole syntyneet täällä, vaan ne ovat saapuneet avaruudesta meteoriittien mukana.
Etsiä