Hypotézy o vzniku života na Zemi

Jak vznikl život na Zemi? Jedná se o dosud nevyřešenou poměrně složitou vědecko-filosoficko-náboženskou otázku. Spolehlivému vyřešení brání fakt, že z nejstarších období nejsou dochovány žádné fosilie. Dosud nejstarší známé stopy života na Zemi byly objeveny v roce 2017 v grafitové vrstvě staré 3950 milionů let, nalezené v pásu páskovaných železných rud Isua v kanadském Labradoru, ale i v Grónsku. Dříve byly považovány za nejstarší 3,5 miliard let staré, zkamenělé sinice v stromatolitech.

zeme-vznik-zivota

Názory na vznik života se v lidské společnosti objevovaly odnepaměti. Ve starověkých dobách bylo stvoření života spojováno obvykle se samotným stvořením Země nebo vesmíru. Je známo nepřeberné množství různých představ, které se například ve starověkém Egyptě lišily škola od školy. Velmi často však byly dávány do souvislosti s neživou přírodou, což koneckonců bylo typické i pro některé starořecké filosofy. Podle Bible i (poněkud mladšího) Koránu byl svět i život stvořen silou Božího slova. [1]

Podle současného vědeckého poznání došlo ke vzniku života na Zemi na počátku eoarchaika, zhruba před 4100–3800 miliony let. Podle analýz DNA a RNA mají všechny současné organismy jednoho společného předka. Znamená to, že dnešní organismy nepocházejí z forem, vzniklých náhodně na více místech. Poslední společný předek byl však již dobře vyvinutou buňkou, nejedná se tedy o první organismus, ale o jeho nejúspěšnějšího potomka.

Různé pohledy na vznik života

Je známo mnoho hypotéz o vzniku a vývoji života na Zemi. Níže se podíváme na některé z nich. Jestli vás zajímá můj názor, tak pro mě je "logický" panspermismus (ten ale nevysvětluje samotný vznik života) s teorii hydrotermálních průduchů. Je to tedy kombinace zanesení části materiálu z vesmíru (meteority) a pro vývoj vhodných podmínek na naší planetě v raném stadiu na specifických místech jako jsou hydrotermálních podmořské průduchy a jiná vhodná místa. Nezastupitelnou roli v "mé kombinaci" hraje též přirozená zemská radioaktivita.

"Život mohl vzniknout několikrát a následně být opakovaně zcela zničen, než došel úspěchu."

Panspermismus

Panspermismus předpokládá, že mikroskopický život mohl na Zemi doputovat vesmírem. Nově nalézané organické sloučeniny na povrchu meteoritů však podporují názor, že na Zemi se tímto způsobem mohly dostat v již kompletním stavu alespoň některé základní organické molekuly, tudíž že ne všechny základní stavební kameny života musely vzniknout přímo na Zemi. S panspermismem je často zmiňovaný i tzv. panspermismus směrovaný. Tato teorie pracuje s myšlenkou, že život na Zemi byl cíleně vysazen mimozemskou civilizací.

ufo

Teorie hydrotermálních průduchů

Hydrotermální průduchy, zvané také černí kuřáci, byly objeveny a popsány až v roce 1977, velmi záhy začaly být dávány do souvislosti se vznikem života na Zemi. Černí kuřáci, se nachází na mořském dně ve velkých hloubkách (kolem 2000 metrů) v blízkosti středooceánských hřbetů. Z „kuřáků“ proudí velké množství horké zásadité mineralizované vody, která se mísí s chladnou, mírně kyselou vodou okolního oceánu. Díky tomu se obsažené minerály v okolí průduchů sráží. Okolí hydrotermálních pramenů je tak bohaté na minerály a kovy, které mohly fungovat jako katalyzátory mnoha reakcí, například při syntéze aminokyselin. Navíc teorie vzniku života v okolí černých kuřáků řeší i to, že některé sloučeniny potřebují ke své syntéze chlad a jiné teplo. Proto se tu mohlo dařit organickým molekulám, schopným vytvářet série samoudržujících chemických reakcí. To znamená, že zpočátku ani nebyly potřeba informační molekuly a jejich nutnost se objevila až s tím, jak se zárodky života vyvíjely do větší složitosti.

Vznik-zivota-na-zemi

Na foto: černí kuřáci na mořském dně.

Prostředí hydrotermálních průduchů vyhovuje teorii pyritového světa. Její autor, německý chemik Günter Wächtershäuser předpokládá, že život vznikl na povrchu sulfidů železa – mackinawitu či pyritu. Sulfidy železa, které se mimo jiné sráží i v okolí černých kuřáků, mohly sloužit jako katalyzátory při vzniku různých organických látek i při prvních metabolických pochodech. Svoji podpůrnou funkci si udržely do té doby, než si prvotní "nahé" organické molekuly vytvořily buněčnou membránu a další složitější struktury, schopné nezávislého metabolismu a přenosu informací.

V současnosti je názor o vzniku života v blízkosti černých kuřáků spíše opouštěn, protože experimenty dosud neprokázaly funkčnost teorie. Mnohé organické sloučeniny by se při vysoké teplotě u průduchů dříve rozložily, než by stačily syntetizovat do složitějších molekul a také RNA by byla v tomto prostoru nestabilní. Mořské hydrotermální prameny prý však nejsou schopné produkovat dostatečné množství sloučenin pro život. Původem života by tak mohly být spíše suchozemské termální prameny. Nebo jen malé teplé rybníky zasažené malými meteority.[2]

Abiogeneze

Abiogeneze je teorie o vzniku organismů z neživých látek (vodíku, uhlíku, dusíku a kyslíku). Fáze chemického vývoje: Uvolňování elektrické energie v původní atmosféře Země působilo na metan, vodík, amoniak a vodu natolik, že z nich vznikly první aminokyseliny, komplexní molekuly, které jsou podmínkou životně důležitých chemických procesů. Čistě chemickými reakcemi vznikají organické látky, hlavně polymery.

Fáze koloidně - chemického vývoje: Ve vodních nádržích se hromadí makromolekulové polymery a jejich zahuštěný roztok vytváří drobné kapičky - koacerváty. Ty rostou, vyvíjejí se a dělí. Fáze biologického vývoje: Část těchto koacervátů (primitivních organismů) při nedostatku organických živin v okolním prostředí přechází postupně na autotrofní výživu, je tedy schopna využívat anorganické látky a sluneční energii. Postupně se vyvíjejí fotosyntetizující organismy (prvotní zelené rostliny). Tyto se částečně stávají potravou jiných organismů - baktérií a nižších heterotrofních organismů, které začaly ve svém jednoduchém dýchání využívat kyslík z ovzduší. [3]

Teorie živých jílů

Teorie živých jílů je hypotéza o vzniku života na zemi, kterou navrhl v roce 1982 britský chemik a molekulární biolog Graham Cairns-Smith. Zajímavá hypotéza není vědeckou komunitou všeobecně přijímaná a zůstává stále pouze v teoretické rovině. Základem této hypotézy je fakt, že minerální krystaly rostou podle určité struktury, dělí se a následně rostou dál. Pro vznik života jsou podle autora vhodné zejména jíly, složené z mnoha různorodých plochých krystalků, které navíc dokážou měnit své prostředí (například kyselost vody) a mohou se po vyschnutí šířit větrem do dalších míst. Mají tedy některé vlastnosti dnešních živých organismů. Vice zde: Teorie živých jílů.

Teorie prebiotické polévky

Autorem teorie prebiotické polévky je především ruský vědec Alexandr Ivanovič Oparin. Základem teorie prebiotické polévky je postupný vznik organických molekul z jednoduchých anorganických látek, přítomných na rané Zemi. Velmi podobný názor vyjádřil také Brit John Burdon Sanderson Haldane. V současnosti již takto život vznikat nemůže, protože se citelně změnily podmínky. Zejména přítomnost volného kyslíku v atmosféře brání další takové syntéze organických molekul. Více zde.

Aleksandr_Oparin_and_Andrei_Kursanov_in_enzymology_laboratory_1938b

Alexandr Ivanovič Oparin (vpravo) v laboratoři.

Teorie RNA světa

RNA svět je hypotéza o vzniku života, podle které přenosu genetické informace pomocí DNA předcházelo období, kdy zachování informace zajišťovala RNA. Vice informací zde: RNA svět

Svět zinku

Podle této teorie život vznikl na pórovitém povrchu sfaleritu (sulfid zinečnatý), který se v prostředí rané Země mohl hojně srážet například v prostředí hydrotermálních systémů. Sfalerit svými katalytickými vlastnostmi umožňoval vznik prvních biopolymerů a bránil jejich rychlému rozpadu pohlcováním nebezpečného ultrafialového záření.

Kreacionismus

Podle kreacionismu lidé, Země a vesmír byly stvořeny zvláštním zásahem vyšší bytosti či božstvem. Více zde: Kreacionismus

stvoreni-adama

Bůh stvořil celý vesmír v šesti dnech z ničeho svým slovem. A jak to udělal?

Na počátku stvořil Bůh nebe a zemi. Země byla pustá a prázdná a nad propastnou tůní byla tma. Ale nad vodami vznášel se duch Boží. Řekl Bůh: „Buď světlo!“ A bylo světlo. Viděl, že světlo je dobré, a oddělil světlo od tmy. Světlo nazval Bůh dnem a tmu nazval nocí. Byl večer a bylo jitro, den první.

Řekl Bůh: „Buď klenba uprostřed vod a odděluj vody od vod!“ Učinil klenbu a oddělil vody pod klenbou od vod nad klenbou. A stalo se tak. Klenbu nazval Bůh nebem. Byl večer a bylo jitro, den druhý.

Řekl Bůh: „Nahromaďte se vody pod nebem na jedno místo a ukaž se souš!“ A stalo se tak. Souš nazval Bůh zemí a nahromaděné vody nazval moři. Viděl, že to je dobré. Bůh také řekl: „Zazelenej se země zelení: bylinami, které se rozmnožují semeny, a ovocným stromovím rozmanitého druhu, které na zemi ponese plody se semeny!“ A stalo se tak. Země vydala zeleň: rozmanité druhy bylin, které se rozmnožují semeny, a rozmanité druhy stromoví, které nese plody se semeny. Bůh viděl, že to je dobré. Byl večer a bylo jitro, den třetí.

Řekl Bůh: „Buďte světla na nebeské klenbě, aby oddělovala den od noci! Budou na znamení časů, dnů a let. Ta světla ať jsou na nebeské klenbě, aby svítila nad zemí.“ A stalo se tak. Učinil tedy Bůh dvě veliká světla: větší světlo, aby vládlo ve dne, a menší světlo, aby vládlo v noci; učinil i hvězdy. Bůh je umístil na nebeskou klenbu, aby svítila nad zemí, aby vládla ve dne a v noci a oddělovala světlo od tmy. Viděl, že to je dobré. Byl večer a bylo jitro, den čtvrtý.

Řekl Bůh: „Hemžete se vody živočišnou havětí a létavci létejte nad zemí pod nebeskou klenbou!“ I stvořil Bůh veliké netvory a rozmanité druhy všelijakých hbitých živočichů, jimiž se zahemžily vody, stvořil i rozmanité druhy všelijakých okřídlených létavců. Viděl, že to je dobré. A Bůh jim požehnal: „Ploďte a množte se a naplňte vody v mořích. Létavci nechť se rozmnoží na zemi.“ Byl večer a bylo jitro, den pátý.

Řekl Bůh: „Vydej země rozmanité druhy živočichů, dobytek, plazy a rozmanité druhy zemské zvěře!“ A stalo se tak. Bůh učinil rozmanité druhy zemské zvěře i rozmanité druhy dobytka a rozmanité druhy všelijakých zeměplazů. Viděl, že to je dobré. Řekl Bůh: „Učiňme člověka, aby byl naším obrazem podle naší podoby. Ať lidé panují nad mořskými rybami a nad nebeským ptactvem, nad zvířaty a nad celou zemí i nad každým plazem plazícím se po zemi.“ Bůh stvořil člověka, aby byl jeho obrazem, stvořil ho, aby byl obrazem Božím, jako muže a ženu je stvořil. A Bůh jim požehnal a řekl jim: „Ploďte a množte se a naplňte zemi. Podmaňte ji a panujte nad mořskými rybami, nad nebeským ptactvem, nade vším živým, co se na zemi hýbe.“ Bůh také řekl: „Hle, dal jsem vám na celé zemi každou bylinu nesoucí semena i každý strom, na němž rostou plody se semeny. To budete mít za pokrm. Veškeré zemské zvěři i všemu nebeskému ptactvu a všemu, co se plazí po zemi, v čem je živá duše, dal jsem za pokrm veškerou zelenou bylinu.“ A stalo se tak. Bůh viděl, že všechno, co učinil, je velmi dobré. Byl večer a bylo jitro, den šestý.

Zdroj a odkazy:

  • [1] RAUCHFUSS, Horst. Chemical Evolution and the Origin of Life. [s.l.]: Springer, 2008
  • [2] Vznik života (biogeneze) na wiki
  • [3] Kniha: Živý svět - zvířata, Robert Čeman (str. 8 a 9) ISBN 80-8067-049-8
Tento web používá soubory cookie. Dalším procházením tohoto webu vyjadřujete souhlas s jejich používáním.. Více informací zde.