Začal život na Zemi už před 4,1 miliardami let?  
Kousíčky grafitu v jednom krystalu zirkonu naznačují, že před 4,1 miliardami let na Zemi bujel fotosyntetický život. Pokud se geochemici nespletli.

 

Zirkony z Jack Hills. Kredit: Valley (2006), Elements.
Zirkony z Jack Hills. Kredit: Valley (2006), Elements.

Jedním slovem, je to skandál. Už jsme si docela zvykli na to, že život na Zemi vznikl někdy před 3,8 miliardami let a že to hezky navazuje na brutální a zřejmě totálně devastující bombardování meteority, které zaplavilo Sluneční soustavu před asi 4 až 3,8 miliardami let. Až doposud jsme neměli v ruce spolehlivé důkazy, které by ukazovaly na existenci organismů před tímto bombardováním. Jako by právě meteoritický masakr mohl být tím impulzem, který spustí pěkně svižný vznik živých organismů. Jenže, vědecké pravdy nejsou tesané do kamene a je to tak dobře.

Mark Harrison. Kredit: UCLA.
Mark Harrison. Kredit: UCLA.


Geochemici z Kalifornské univerzity v Los Angeles se teď ozvali se skandálním tvrzením, že pozemský život existoval přinejmenším už v době před 4,1 miliardami let. Jinými slovy, organismy se na Zemi proháněly o 300 milionů let dříve, než jsme si až doteď mysleli. Jejich článek se před pár dny objevil jako online publikace časopisu PNAS. Jeden ze spoluautorů Mark Harrison si je zřejmě vědom rozruchu, který jejich výzkum vyvolá, a podotýká, že před 20 lety bylo šokující, když se objevily zvěsti o tom, že život vznikl před 3,8 miliardami let.

V pozadí nového objevu stojí letitý spor o to, jak vlastně Země vypadala během prvních stamilionů let své existence, od vzniku před asi 4,6 miliardami let. Odborníci tomu říkají hadean (nebo také poněkud podezřele hadaikum). Podle jedněch to bylo peklo na Zemi, podle druhých to zase takové peklo nebylo. Asi nebude těžké uhodnout, kam se počítá Harrison se svými kolegy. Podle nich byla Země během hadeanu docela podobná Zemi, tak jak ji známe z mladších geologických věků.

Proč se prostě nepodíváme na hadeanské horniny a celý spor nerozsoudíme? Problém je v tom, že prakticky žádné horniny z hadeanu nemáme. Nejstarší známé horniny jsou staré cca 4 miliardy let. Jediné, co jsme zatím byli schopni objevit ze starších dob, jsou kousky vysoce odolných materiálů, které se ocitly v mladších sedimentárních horninách. Jako je třeba zirkon.

Elizabeth Bell. Kredit: UCLA.
Elizabeth Bell. Kredit: UCLA.


Tým, který vedla Harrisonova mladší kolegyně Elizabeth Bellová, prostudoval více než 10 tisíc prastarých kousků zirkonu ze slavné lokality Jack Hills v Západní Austrálii. Zirkon je proslulý svojí odolností a trvanlivostí, a jak se ukazuje, může posloužit coby časová schránka pro materiály z pradávných věků planety. S trochou štěstí může zirkon při svém vzniku pojmout nějaký materiál z okolí a zajistit, že vydrží po dlouhé miliardy let.

Bellová a spol. zjistili, že 656 zirkonů ze všech zkoumaných, tedy zhruba 6 procent, obsahuje malé kousky čehosi tmavého. Z nich si vybrali 79, které detailněji prozkoumali Ramanovou spektroskopií, oblíbenou analytickou metodou, používanou k identifikaci molekul. Jeden z těchto vybraných zirkonů obsahoval dva kousky grafitu, staršího než zirkon. Prý jsou si s tím velice jistí. Jde o zřetelné inkluze v neporušeném krystalu zirkonu. A co čert nechtěl, poměr izotopů uhlíku C12 a C13 v tomto objeveném grafitu je nápadně posunutý ve prospěch uhlíku C12. Právě takový posun je přitom považovaný za důkaz působení fotosyntézy, čili sofistikovaných biologických procesů. Dřívější studie navíc podobným způsobem došly k závěru, že zirkony ze Západní Austrálie potvrzují přítomnost kapalné vody v období hadeanu. Můžeme tedy učinit závěr, že na Zemi před 4,1 miliardami let fungoval fotosyntetický život?

Zirkon, jehož část je nejstarším známým materiálem na Zemi, o stáří 4,4 miliardy let. Kredit: Peck et al. (2000).
Zirkon, jehož část je nejstarším známým materiálem na Zemi, o stáří 4,4 miliardy let. Kredit: Peck et al. (2000).


Upřímně řečeno, na místě je velká zdrženlivost. Je to pozoruhodný objev, to bezpochyby. Bellová s Harrisonem a jejich kolegové si ale také zaslouží pochvalu za opatrný tón, kterým komunikují. Stačí si vzpomenout, jaké dohady a nejasnosti panují kolem údajných nejstarších fosilních organismů. Ani s použitím nejmodernějších technologií není jasné, jestli jde o bývalé živé buňky nebo nějaké pofidérní skvrny v kameni. O omyly nebývá nouze. Poměr izotopů je sice hezká věc, jako přesvědčivý důkaz to ale nestačí. Nemáme totiž jistotu, že podmínky, zřejmě docela extrémní, kterým byl dotyčný prastarý uhlík vystaven při vzniku zirkonu a pak během miliard let historie, nemohly změnit poměr izotopů uhlíku podobně, jak by to udělala fotosyntéza. Otázkou je, jestli to budeme někdy moct potvrdit dalšími důkazy.

Při nezbytné zdrženlivosti to ale vlastně není až tak revoluční záležitost. Stále více lidí si myslí, že vznik života může být na planetách s příznivými podmínkami docela snadný a rychlý, alespoň pokud jde o jednoduché buňky. Proč by v hadeanu na Zemi nemohl fungovat fotosyntetický život, který by pak byl zdevastován těžkým meteoritickým bombardováním a nakonec vznikl znovu anebo v nějaké škvíře tu dávnou apokalypsu přežil?


Literatura
UCLA News 19. 10. 2015, Wikipedia (Zircon).

 

Datum: 20.10.2015
Tisk článku

Související články:

Život na Zemi možná vznikl o 700 miliónů let dříve     Autor: Ota Beran (09.07.2008)
Mají v západní Austrálii 3 miliardy let starý plankton?     Autor: Stanislav Mihulka (11.06.2013)
Nejstaršímu úlomku zemské kůry je 4,4 miliardy let     Autor: Stanislav Mihulka (01.03.2014)



Diskuze:

pouhé 1 difúzní dělení na membráně či málopropustné vrstvě

Josef Hrncirik,2015-10-24 15:07:43

tj. děj řízený difuzí zajistí obohacení 12C tj. pokles d13C v promilech
dělením CH4 -31 (rychlosti molekul tj. difúze jsou úměrné odmocnině molekulové váhy)
CO2 -11
Pokud by přísun anorganického CH4 do oblasti přeměny na C byl škrcen difúzí,
vzniklý C by měl d13C cca dvojnásobné něž bio uhlík

Odpovědět

Tých otázok proč je viac

Anton Matejov,2015-10-21 05:52:13

Proč by v hadeanu na Zemi nemohl fungovat fotosyntetický život, který by pak byl zdevastován těžkým meteoritickým bombardováním a nakonec vznikl znovu anebo v nějaké škvíře tu dávnou apokalypsu přežil?...
A prečo by mal život vzniknúť práve na planete Zem?
Na Oslovi sú aj články, že na štýl Moorovho zákona a narastania zložitosti života sa niektorí vedci pokúšali prepočítať pospiatky vek života.
Vyšlo im, že život je starý asi cez 10 miliárd rokov. Teda riadne starší ako vek našej Zeme (okolo 4,5 miliárd rokov) a starší ako naša hviezda Slnko (okolo 5 miliárd rokov).

Sú aj teórie panspermii, že život na našu Zem doniesli kométy. To nemusela byť len jedná kométa nakazená životom. To mohol byť roj komet a niektoré sa mohli oneskoriť s rozličných príčin aj o sto-tristo miliónov rokov a opakovane infikovať Zem životom.
Tie nejaké zárodky života do Slnečnej sústavy mohli poslať aj vyspelé mimozemské civilizácie.
Napríklad Elon Musk(zakladateľ SpaceX) začínal s víziou osídliť Mars životom. Ľudské misie na Mars boli odložené v nedohľadno pre obrovské náklady. Odhad ľudskej misie na Mars bol okolo 500 miliárd $. Teda Musk začal uvažovať inak. Poslať tam skleník s nejakými rastlinkami. Jeden je ale málo, všeličo sa môže stať, misia môže skrachovať. Teda pošlime tam dva skleniky.
Niekedy boli opakované misie výhodne. Napríklad NASA tam poslala zdvojenú misiu robotických autičiek Opportunity a Spirit. Aj úspešne autičko na Marse Curiosity sa má dočkať svojho dvojčaťa.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni












Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace