Počátek života na Zemi

"Vezměte propocené prádlo , vložte je do velkého džbánu nebo do sudu, zasypte zrním , překryjte špinavými houněmi a džbán postavte do kouta. Přibližně za tři týdny začne pot kvasit, zápach z prádla pronikne do zrní a to se jeho působením změní v myši."

Středověký recept na stvoření myší z neživé hmoty dokazuje, že lidé dříve v samovolném vzniku života neviděli nic podivuhodného. Žáby se v těch časech rodily z bahna a tlejícího listí, mouchy zase z hnijícího masa. Až koncem 18. století převládl názor, že myši, žáby a mouchy se na uvedených místech sice objevují, ale z příčin mnohem méně fantastických. A teprve roku 1864 Louis Pasteur prokázal, že život sám od sebe nevzniká dokonce ani v podobě mikroorganismů. Přesto k tomu kdysi došlo - bezmála před čtyřmi miliardami let se na Zemi objevil život a neutěšená pustina se začala měnit před očima. Přesněji řečeno: měnila by se před očima, kdyby tehdy na planetě pobýval někdo, kdo by se na to mohl dívat. Ačkoli věda o původu života učinila za poslední půlstoletí obrovský pokrok, nikdo zatím není schopen s jistotou říci, co se v počátcích pozemské historie vlastně stalo.

DRAMA ZAČÍNÁ...

Země je stará 4,54 miliardy let. Přitom už z hornin o 800 milionů let mladších máme chemické důkazy o přítomnosti mikroorganismů. A protože od neživých molekul je ik těm nejjednodušším buňkám dlouhá cesta, existuje život zřejmě ještě mnohem déle. Na počátku Země vypadala zcela jinak než dnes. V atmosféře chyběl kyslík, mladou zemskou kůrou zmítala vulkanická činnost, dopady meteoritů byly zcela běžné. Z našeho pohledu učiněné peklo. Roku 1953 uspořádal tehdejší student biochemie Stanley Miller jednoduchý pokus, v němž podmínky panující na mladé Zemi napodobil. Překvapivě snadno se mu podařilo získat řadu organických látek včetně několika aminokyselin, základních součástí všech bílkovin. Naše představy o složení pradávné atmosféry se sice od té doby trochu změnily, nicméně bezpočet dalších pokusů potvrdil, že stavební kameny života mohly vznikat velmi lehce.

NA POČÁTKU BYLA BUŇKA?

Vše živé se vyznačuje schopností využívat zdrojů dostupných v okolí k růstu a rozmnožování. K tomu je, alespoň v současném světě, zapotřebí buněk, v nichž mohou probíhat všechny potřebné chemické reakce. Nejstarší teorie vzniku života proto za první nutný krok považovaly vytvoření jakýchsi prabuněk, vše ostatní se odehrálo až pod jejich ochranou. Zřejmě nejznámějším zastáncem takového vysvětlení byl Alexandr I. Oparin, jenž svou teorii zformuloval už ve 20. letech minulého století.

ŽIVOT JE, KDYŽ...

Život je však možná starší než první buňky. Nejprve se mohlo objevit cosi, co bylo schopno kopírovat dostatečně přesně a rychle sebe sama bez pomoci složité buněčné továrny, pouze s využitím volně dostupných organických látek. První život mohl být tvořen molekulami, které si volně plavaly v "prapolévce" bohaté na potřebné chemické sloučeniny. Ochranné obaly a další vylepšení si obstaraly až později. Nezdá se vám, že by pouhá molekula mohla být živá? Jde jen o to, jak si život definujeme. Jeho vznik byl postupným procesem, nikoli náhlým aktem stvoření. Najít přesnou startovní čáru, bod v minulosti, kdy se život zrodil, je nemožné. Chemické látky se postupně uspořádávaly do stále složitějších struktur, až vznikly první buňky a po dlouhé a dlouhé době i trilobiti, žraloci, dinosauři, savci...

SLEPICE, NEBO VEJCE?

Veškeré životně důležité děje v dnešních organismech jsou závislé na pomoci enzymů (specializovaných bílkovin). Neobejde se bez nich ani kopírování a čtení DNA, nositelky dědičné informace. Háček je v tom, že enzymy jsou v buňkách vyráběny právě podle návodu zapsaného v DNA. Stojíme tedy před klasickou otázkou: Co bylo dřív? Slepice (enzymy), nebo vejce (DNA)? A jak se mohlo jedno obejít bez druhého? Možné řešení se objevilo roku 1983, kdy Sydney Altman a Thomas Cech nezávisle na sobě objevili, že RNA (méně známá sestřička DNA) může za jistých okolností plnit jak roli nositelky dědičné informace, tak roli vykonavatele genetických příkazů. O šest let později za to oba obdrželi Nobelovu cenu.

SVĚT JEDNÉ MOLEKULY?

RNA se vyskytuje i ve všech současných organismech. Plní mimo jiné roli jakéhosi poslíčka mezi DNA a bílkovinami. Mohla být právě ona první molekulou schopnou vlastního přesného kopírování? Početná skupina vědců zastávajících tuto teorii o Zemi na úsvitu věků hovoří jako o "světě RNA", jenž předcházel věku DNA a bílkovin, o buněčných organismech ani nemluvě. Ale ani RNA nemusela být skutečně první "živou" molekulou. Spekuluje se o jejích ještě jednodušších předchůdcích, zrozených šťastnou náhodou z běžných organických látek.

KDE DOMOV MŮJ?

V prestižních vědeckých časopisech se několikrát do roka objevují nové teorie o tom, kde a jak život vznikl. Bylo to v mělkých slaných mořích? Na nějakém vlhkém povrchu s vysokou koncentrací organických látek? Nebo hluboko na mořském dně? Nejnovější příspěvek do této debaty pochází z loňského prosince. Němečtí a britští vědci přišli s hypotézou, že mikroskopické dutinky v horninách poblíž podmořských horkých vývěrů mohly kdysi sehrát úlohu prvních buněk. Většina odborníků sice na jejich tvrzení hledí jemně řečeno s nedůvěrou, to však nic nemění na tom, že horké podmořské vývěry patří už delší dobu ke kandidátům na čestný titul kolébky života. I v současnosti jsou domovem druhově bohatého a zatím málo prozkoumaného společenstva.

MÍSTO NAROZENÍ: VESMÍR?

Počtem i vědeckou autoritou nezanedbatelná skupina odborníků tvrdí, že život vznikl mimo Zemi. Jeho zárodky se prý šíří vesmírem na kometách a asteroidech. Existují práce dokazující, že mikroorganismy mohou přežít jak průlet atmosférou, tak dopad na zemský povrch. Méně divoká teorie říká, že život sice vznikl na Zemi, ale s využitím látek vesmírného původu. Ukazuje se totiž, že vesmír je na organické látky mnohem bohatší, než se původně zdálo. Před dvěma lety proběhl experiment napodobující podmínky v mezihvězdných mračnech. Z ledu, metanolu, čpavku a oxidu uhelnatého se při teplotách blízkých absolutní nule podařilo působením UV záření připravit látky, které po vložení do vody vytvářejí mikroskopické bublinky připomínající buňky. Nejsou samozřejmě živé, ale v minulosti snad mohly připutovat na Zemi a posloužit jako jednoduchá pouzdra chránící "živé molekuly". Bylo tomu opravdu tak? Kdo ví. Pátrání po původu života zřejmě navždy zůstane dobrodružstvím přinášejícím vzrušující otázky a nejisté odpovědi.

ŽIVÝ JÍL?
První život mohl být založen na úplně jiném principu než dnešní organismy. Jedna z teorií dokonce mluví o minerálních jílech, jejichž chemická struktura teoreticky umožňuje přesné kopírování i vznik náhodných mutací nutných pro evoluci stále dokonalejších forem "života". Těžko si však představit, jak by se život založený na minerálních látkách mohl později přeměnit na život organický. Pokud někdy v minulosti "živé jíly" existovaly, později "vyhynuly" a současný život vznikl nezávisle na nich.