„Nemožné!“ Původ života na Zemi je nejspíš jiný, než jsme si doteď mysleli

Experimenty naznačují, že živý metabolismus mohl na naší prapůvodní planetě začít spontánně – a že vědci možná budou muset přehodnotit definici života, píše National Geographic.

Markus Ralser nikdy neměl v úmyslu studovat vznik života. Jeho výzkum se soustředil především na to, jak se buňky samy živí a jak se tyto procesy mohou pokazit u organismů, které jsou ve stresu nebo nemocné. Zhruba před deseti lety však Ralser a jeho tým zcela náhodou učinili šokující objev.

Skupina, která v té době působila na univerzitě v Cambridge, studovala glykolýzu, proces, při němž se v sérii chemických reakcí rozkládá cukr a uvolňuje se energie, kterou mohou buňky využít. Když pomocí citlivých technik sledovali mnoho kroků tohoto procesu, s překvapením zjistili, že některé z reakcí zřejmě „probíhají spontánně“, říká Ralser, který nyní působí na Institutu Francise Cricka v Londýně. V kontrolních pokusech, v nichž chyběly některé molekuly potřebné pro reakce, probíhaly části glykolýzy i tak. „To přece nemůže být pravda,“ vzpomíná Ralser na to, co mu říkali ostatní vědci.

• 

Každá živá buňka má ve svém jádru jakýsi chemický motor. Platí to pro neuron v lidském mozku i pro nejjednodušší bakterii. Tyto chemické motory pohánějí metabolismus. Tedy procesy, které přeměňují zdroj energie, jako je potrava, na užitečné části a budují buňku. Podle všeho metabolické procesy, včetně glykolýzy, vyžadují k udržení chodu spoustu důmyslných mikroskopických strojů. Ralserův tým však zjistil, že jeden z těchto motorů může běžet sám o sobě, bez několika složitých molekul, o nichž se vědci domnívali, že jsou nezbytné.

Od tohoto náhodného objevu se mezi vědci, kteří se zabývají studiem vzniku života, rozšířila vlna nadšení. Koneckonců, pokud se to mohlo stát ve zkumavce, možná se to mohlo stát i před miliardami let v hlubokomořském sopečném průduchu nebo na souši v termálních jezírkách či někde jinde s velkou chemickou aktivitou a organickým materiálem. Je dokonce možné, že metabolické reakce zahájily řetězec událostí, které vedly ke zrodu života.

Některé týmy nyní pracují na tom, aby tyto chemické motory vytvořily od základu. Kromě glykolýzy vědci znovu vytvořili části dalších základních buněčných procesů, včetně reverzního cyklu kyseliny citronové nebo reverzního Krebsova cyklu, který se pravděpodobně poprvé objevil ve velmi starých buňkách.

• 

Tato vzrušující nová oblast výzkumu nutí vědce znovu přehodnotit to, co víme o krocích, které mohly vést ke vzniku prvního živého organismu, a nutí je znovu čelit dlouholeté otázce: Jak vůbec definujeme život?

Živý motor?

Schopnost vůbec napodobit životní procesy ve zjednodušených formách vedla k hluboké otázce: V jakém okamžiku bychom měli tyto chemické systémy nazývat „životem“? Pokud ve skleněné nádobce hučí metabolický motor, je živý?

Většina vědců by řekla, že ne. Aby něco bylo živé, „musíme mít systém, který je dostatečně složitý, aby mohl metabolizovat a replikovat se,“ říká Ralser. Metabolický motor sám o sobě to nedokáže, ale je to krok na cestě k něčemu, co to dokáže.

• 

„Nikdo život ještě pořádně nedefinoval,“ říká Ramanarayanana Krishnamurthyho ze Scripps Research Institute v La Jolla v Kalifornii, podle něhož není přesvědčivé reprodukovat pouze části cyklu vývoje buňky.

Mnoho ze známých definic života ovšem uvádí, že organismus musí být schopen se rozmnožovat, přičemž jednotliví živočichové se nemohou rozmnožovat bez partnera – takže podle těchto přísných definic není osamělý králík živý.

Život je v jistém smyslu jakousi chemickou nehodou – vířivým tancem, který se za více než tři a půl miliardy let nezastavil. Bez ohledu na to, jak ho definujeme, tento tanec stále pokračuje a pomalu zdokonaluje biologickou mašinérii, která vytvořila nejkrásnější a nejúžasnější nekonečné formy Země.

Zdroj: nationalgeographic.com