Stojí za vznikem života meteority v horkých jezírcích?  
Podmořské kuřáky, jaderné gejzíry anebo horká jezírka s meteority? Kolem pátrání po vzniku života se objevují pozoruhodné exotické hypotézy.
Vznik života v horkém jezírku. Kredit: McMaster University.
Vznik života v horkém jezírku. Kredit: McMaster University.

Poslední dobou se roztrhl pytel s exotickými hypotézami o vzniku života. Hledání počátku života to sice komplikuje, ale pěkná hypotéza není nikdy k zahození. Nedávno jsme viděli jaderné gejzíry poháněné uranem-235, a teď to jsou zase meteority v horkých jezírcích.

 

Ben K. D. Pearce. Kredit: B. K. D. Pearce.
Ben K. D. Pearce. Kredit: B. K. D. Pearce.

Mají je na svědomí se svým týmem Ben K. D. Pearce a Ralph Pudritz z McMasterovy univerzity v kanadském Hamiltonu. Podle nich vznikl život někdy před 3,7 až 4,5 miliardy let, poté, co na Zem přilétly meteority s potřebnými látkami a dopadly do horkých jezírek. Výpočty Pearceho a Pudritzova týmu ukazují, že v takových jezírkách vznikly sebereplikující se molekuly RNA a s nimi i první genetický kód v historii života.

 

Další člen badatelského týmu, Thomas Henning z Max Planck Institutu pro astronomii zdůrazňuje, že pro pochopení vzniku života je nutné znát poměry na dávné Zemi před miliardami let. Takové informace může nabídnout astronomie, i když to není úplně snadné.

 

Horké jezírko z dnešních časů, Lassen Volcanic National Park, Kalifornie. Kredit: Ben K.D. Pearce, McMaster University
Horké jezírko z dnešních časů, Lassen Volcanic National Park, Kalifornie. Kredit: Ben K.D. Pearce, McMaster University

Badatelé využili poznatky astronomie, a také geologie, chemie, biologie i dalších disciplín. Horká jezírka (anglicky warm little ponds) vlastně představují vykřičený koncept ze samotných počátků moderní biologie, podle Pearceho a Pudritze by to ale mělo fungovat.

 

Ralph Pudritz. Kredit: Harvard University.
Ralph Pudritz. Kredit: Harvard University.

Pearce a Pudritz s kolegy spočítali, že podmínky nezbytné ke vzniku života mohly být v tisícovkách tehdejších horkých jezírek. Prý je to mnohem pravděpodobnější, že život vznikl v takovém jezírku, než u podmořského vulkanického kuřáku. Kuřáky jsou podle Pearceho a Pudritze sice atraktivní, ale jejich prostředí nevnímají jako to nejvhodnější ke vzniku života. Vznik sebereplikujících se molekul RNA podle nich umožnilo střídavě vlhké a suché prostředí, které si lze v případě mělkých jezírek obstojně představit.

 

Jejich výpočty rovněž vyloučily kosmický prach jako zdroj nukleotidů, nezbytných pro vznik nukleových kyselin. Kosmický prach sice může nést na svém povrchu ty správné látky, ale tímto způsobem by zřejmě nevznikla koncentrace nukleotidů, která by dostačovala ke spontánnímu vzniku nukleových kyselin a tím i života. Zato meteoritů bylo v časech mladé Sluneční soustavy požehnaně. Do horkých jezírek mohly padat tisíce a tisíce meteoritů, které přinášely základní stavební kameny pro vznik života.
Na první pohled by se mohlo zdát, že je v hypotézách o vzniku života pořádný zmatek. Ale hypotézy se postupně zlepšují, lecčemu už rozumíme a máme rámcovou představu o základních krocích, jimiž vznik pozemského života postupoval. Vsadili byste si horká jezírka s meteority anebo třeba na jaderné gejzíry?

Video:  Ralph Pudritz - "From First Stars to First Life"


Literatura
McMaster University 2. 10. 2017, PNAS online 26. 9. 2017.

Datum: 03.10.2017
Tisk článku

Vznik µudského života - Majtán Ąubomír
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 116 Kč
cena: 116 Kč
Vznik µudského života
Majtán Ąubomír
Související články:

Ako vznikol život? Nádejná cesta k odpovedi.     Autor: Dagmar Gregorová (17.05.2009)
Vznikl pozemský život samovolným zjevením prvotních nukleových kyselin?     Autor: Stanislav Mihulka (08.04.2015)
Sehrály při vzniku pozemského života roli RNA-DNA chiméry?     Autor: Stanislav Mihulka (04.10.2016)
Odstartoval vznik života na Zemi před miliardami let jaderný gejzír?     Autor: Stanislav Mihulka (13.09.2017)



Diskuze:

Cenzura

Standa Kuncuj,2017-10-11 08:19:38

Budu muset zavolat do nemocnice v Novém Městě na Moravě ať neblbnou a nechají zachraňovaní životu něčím tak pavedeckym jako je transplantace stolice bo na osel.cz je tento příspěvek neustále mazan správcem, hmm https://stanislavkunc.blog.idnes.cz/blog.aspx?c=579457

Odpovědět

mohli

Mojmir Kosco,2017-10-06 10:15:07

by jsme začít tím že definujeme život.Dale si říct zda vznik života byl logický postupný proces něco jako Darwinova evoluce nebo zda se jednalo o jedinečný proces s náhodným výsledkem .

Odpovědět

Petr Hanousek,2017-10-05 13:45:27

Trošku víc vysvětlené je to tady: https://technet.idnes.cz/sponer-zivot-0cs-/veda.aspx?c=A170914_101639_veda_kuz

Odpovědět

Život vznikol iba raz!

Milan Závodný,2017-10-05 13:43:43

Asi pred rokom som tu s niekým viedol spor o to, že život vznikol za celé dejiny Zeme iba raz. Ten dotyčný tvrdil, že sa mýlim, že vzniknúť mohol veľakrát, ale naše baktérie ho dokážu v zárodku likvidovať. V novom Kozmose, bohužiaľ ho nemám po ruke, tuším na str. 26 redaktor E.G. (zrejme pán Eugen Gindl) píše v úvode presne to, čo tvrdím ja: Vznikol iba raz. A jeho vznik je extrémne vzácna udalosť. A šmitec! Preto hľadať príčiny jeho vzniku treba v podmienkach, ktoré panovali IBA vtedy, a teraz už nie sú. Žiadne podmorské výrony, žiadne teplé jazierka a pod., ale brutálne bombardovanie hornín meteoritmi. A ešte i tak je šanca neuveriteľne malá. Čiže hľadať život v Sln. sústave je prakticky zbytočné.

Odpovědět

Spontánní vývoj života

Aleš Kováč,2017-10-04 01:07:09

Spontánní vývoj života je pravděpodobný asi tak, jako když hodíte granát do šrotiště a vznikne Boeing 797. RNA se tvoří jen v buňkách a samotná buňka bez RNA nevznikne, takže?

Odpovědět


Re: Spontánní vývoj života

Jiří Svejkovský,2017-10-04 07:42:35

Takže život na Zemi muselo stvořit špagetové monstrum! Já to furt říkal. Letím pro cedník.

Odpovědět


Re: Re: Spontánní vývoj života

Z Z,2017-10-04 12:02:30

Nie, život na Zemi stvorili permoníci. A nemá význam sa pýtať, kde sa vzali oni, lebo oni vždy boli a budú. A keby náhodou aj nie, tak stvorili aj Boha aj sami seba. Ale to obyčajný človek nemôže pochopiť, je to nad jeho chápanie - to môže pochopiť len permoník - je to tzv. permonícka logika.

Odpovědět


Re: Spontánní vývoj života

Jan Pokorný1,2017-10-04 12:42:51

Dovolím si trochu upravit Váše příspěvek a odpovědět Vám tak: "Spontánní vznik života je pravděpodobný asi tak, jako když po miliony let házíte miliony granátů každou vteřinu na velice různorodé šrotiště o ploše planety a v jeden moment (ale spíš ve více momentech) vznikne skateboard.
RNA může vzniknout i procesem, který zatím neznáme."

Základem je RNA (mRNA), která nese informaci. Ribozom, nynější struktura pro translaci genetické informace do bílkoviny, je z větší části také pouze RNA. Další typ RNA - transportní RNA (tRNA) pomocí "nosí" konkrétní aminokyselinu do ribozomu a ten z nich spřádá výsledné bílkoviny podle mRNA vzoru.
To je v kostce současný buněčný aparát. V době vzniku života celá věc zřejmě fungovala na velmi zjednodušených základech a kvůli tomu také s velice mizernou efektivitou.
Ale v momentě, kdy vznikne reakce (občas) produkující bílkoviny, které mají nějaký přínos pro primitivní RNA aparát, máte zárodek života. Přínos může být např. ochranný (bílkovina je rozstřelena zářením namísto RNA). Možná se v hypotetickém jezírku bílkoviny dokonce hromadí (prostředí je sterilní) a vytváří tak stabilnější prostředí pro vznik dalších náhodných RNA sekvencí, čímž by celý proces akceleroval.

Připustíme-li existenci prostředí, ve kterém a) mohou vznikat náhodné RNA sekvence b) je v něm dostatek aminokyselin (viz. Millerův-Ureyův experiment) c) a které obsahuje zdroj energie pro pohon reakce, existuje pro vznik zárodků nenulová pravděpodobnost. Budete-li mít takových míst hodně (to nevím) a budete-li mít dost času (a tedy budete, to si pište), pravděpodobnost vzroste na rozumnější hodnoty.

Pravděpodobnost i tak stále může být nesmírně malá, ale pro jednoduchost zákeřně aplikujeme slabou verzi antropického principu: Muselo se to stát, jinak bychom tu nebyli a nemohli klást otázky.

Netvrdím, že se to stalo tak, jak jsem popsal. Jen jsem chtěl ukázat, že existují logické postupy, které mohou vést k řešení tohoto problému.

Odpovědět


Re: Spontánní vývoj života

Martin Smatana,2017-10-04 16:57:34

Vážený, pseudoargumenty tohto druhu na nás neskúšajte, nepochodíte s nimi. Podarilo sa vám dokázať jedine to, že nedokážete pochopiť rozdiel medzi chemickou reakciou podmienenou vlastnosťami samotných molekúl a atómov a skladaním technického zariadenia z mechanických súčiastok.

Odpovědět


Re: Re: Spontánní vývoj života

Jan Pokorný1,2017-10-05 10:08:33

Máte pravdu. Rozdíl mezi chemickou reakcí a mechanickým skládáním součástek skutečně existuje. Mým cílem ale nebylo zkonstruovat neprůstřelnou teorii o vzniku života. Chtěl jsem ukázat, že cesty k jeho vzniku mohou existovat a vytvořit byť laickou hypotézu není obtížné.
Co se týče Vašeho příspěvku, mohl byste jej prosím trochu rozvést? Označit něco za pseudoargument a prohlásit, že uvedené přirovnání stoprocentně nevystihuje skutečnost bych neoznačil za konstruktivní typ kritiky - rozhodně ne bez podání vysvětlení, proč si to myslíte.
Děkuji Vám.

Mimochodem - buněčný aparát skutečně v principu tvoří bílkoviny lepením aminokyselin do řetězce - je to tak trochu jako skládání zařízení z mechanických součástek.

Odpovědět


Re: Re: Re: Spontánní vývoj života

Jiri Matus,2017-10-05 13:26:51

P. Smatana reagoval na p. Kováče... :-D

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Spontánní vývoj života

Leszek Kováč,2017-10-06 01:16:35

Vemu to plošně (jen podotknu, že jsem ateista a nejsem kreacionista, a ano mám blíže k technice než k biologii):

TO: Jan Pokorný1,2017-10-04 12:42:51

/Dovolím si trochu upravit Váše příspěvek a odpovědět Vám tak: "Spontánní vznik života je pravděpodobný asi tak, jako když po miliony let házíte miliony granátů každou vteřinu na velice různorodé šrotiště o ploše planety a v jeden moment (ale spíš ve více momentech) vznikne skateboard.
RNA může vzniknout i procesem, který zatím neznáme."/

https://josefchaloupka.blog.idnes.cz/blog.aspx?c=579532
http://granosalis.cz/ebooks/lzenadarwina.html

Mé připodobnění k Boeingu jste zjednodušil na skateboard což je špatně, protože oproti boeingu skateboard žádný software nepotřebuje, což se o Boeingu nedá říct a abyste to pochopil přečtěte si první odkaz. Ve druhém odkazu jsou docela jednoduše popsané problémy, které se nedají vysvětlit pouhou náhodou:

Z termodynamiky plyne, že čas nemůže nahradit informaci. Čím dáme náhodě víc času, aby působila v uzavřené soustavě, tím hůře pro vznik života. To samé platí v soustavě otevřené, pokud v ní není vložen program (jako např. v semínku) anebo pokud nepůsobí inteligence zvnějšku. Pro základní stavební kameny života, prvky uhlík, vodík, kyslík, dusík, vápník, fosfor atd. platí to samé, co pro cihly, vápno, cement a jiný stavební materiál. Čím déle jej necháme na stavbě ležet, tím vzdálenější bude tato hromada od hotového domu. Jedině parta zedníků a pořádný projekt v y p ů s o b í vznik struktury. Nikoli dlouhodobé samovolné změny tlaku, teploty, záření, chemického složení a pod. Profesor A.E.Wilder Smith, jehož jeden ze tří doktorátů je z organické chemie (Oxford), o nemožnosti neřízeného vzniku života napsal řadu knih. (3) Můžeme se např. dočíst, že nějaký „praoceán je tím nejposlednějším místem na zeměkouli, kde by mohly spontánně vzniknout zřetězením aminokyselin bílkoviny – nositelé života. Přesto skoro všechny učebnice přírodopisu uvádějí tento hrubý omyl, aby nějak zdůvodnily vývojovou teorii a biogenesi (vznik živého z neživého bez programu). Takový člověk musí znát organickou chemii opravdu špatně, nebo ji vědomě ignorovat…“, říká dr. Smith. (4) DTTO 2 odkaz

TO: Martin Smatana,2017-10-04 16:57:34
Pokud to bylo na mě "pseudoargumenty" a vy máte argumenty, že to tak bylo, já začal tím, že RNA se tvoří v buňce a buňka bez RNA nevznikne, takže kde je nějaký pseudoargument? Mohl byste dát k dobru nějaký opravdový argument.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Spontánní vývoj života

Jiri Matus,2017-10-06 10:13:23

Mnooo... pokud chodíte na křesťanské a kreacionistické weby (viz vaše odkazy a WilderSmith), tak asi tak blízko k technice a ateismu nemáte :-)
Ale ctí Vás, že alespoň o problematice vzniku života přemýšlíte. Taky pochybuju, že někdo bude vyvracet Vaše "argumenty" typu cihly na stavbě. Takových diskuzí už tu bylo ;-D ...

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Spontánní vývoj života

Leszek Kováč,2017-10-06 13:26:02

Předpokládám, že znáte pojem přenos genetické informace, takže pokud připustím, že po mnoha eonech vznikla nějakým způsobem buňka, tak je ještě daleká cesta, aby se rozdělila a pokud někdo tvrdí, že život vznikl v prapolívce, tak říká jenom A, ale už nějak neříká B a to, kde se vzala vzájemná provázanost všech nutných kroků např. jen k dělení buňky, protože pokud někde v těch krocích porušíte posloupnost, tak se proces nedokončí, takže k žádnému dělení nedojde a z kolabuje i zdrojová buňka. A je velice naivní představa, že tohle mohlo proběhnout spontánně, že by z čistajasna do toho práskl blesk a objevila se funkční DNA

V jádře je kód DNA „transkribován“ (přepisován) nebo kopírován do molekuly messenger RNA (mRNA). V cytoplazmě je kód mRNA „translatován“ (překládán) do pořadí aminokyselin. Transalace probíhá na ribozomu, který je zčásti sám složen z RNA, a zapojuje se do ní transferová RNA hrající roli adaptoru.

Potud argumenty z mé strany, takže vaše povýšenecké Mnoooo asi ego, ale informační hodnota 0.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Spontánní vývoj života

Milan Krnic,2017-10-06 14:59:11

Když nevíme, jak to bylo, jsou předpoklady k ničemu. Ovšem z čistajasna není nic (viz kauzalita).

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Spontánní vývoj života

Martin Smatana,2017-10-06 16:36:03

Pseudoargument je Vaše porovnanie spontánneho vzniku života so vznikom Boeingu na šrotovisku. Je to niečo podobné ako keby ste chceli opravovať auto podľa príručky na pestovanie bonsajov.

V laboratóriách prebehli tisíce pokusov a podarilo sa z jednoduchých chemikálií vytvoriť stovky organických zlúčenín, od zložitých uhľovodíkov, aldehydov, cez organické kyseliny a aminokyseliny až po cyklické aromatické zlúčeniny uhlíka, dokonca aj tú RNA takto v skúmavke vyrobili. Pripomínam, že v kvapke vody je viac atómov a molekúl ako je súčiastok v desiatich Boeingoch, ale na druhej strane tých atómov je oveľa menej druhov ako je súčiastok v Boeingu.

A pre biogénne prvky (uhlík, vodík, kyslík, dusík, vápnik, fosfor atď.) rozhodne neplatí to, čo pre tehly, vápno a cement. Medzi atómami pôsobia /elektro/chemické väzby a prebiehajú chemické reakcie, ale tehla, cement a vápno takýmito silami k sebe nie sú priťahované, tak platia iné pravidlá. Takže ďalší nezmyselný pseudoargument. Ale môžete napríklad vyskúšať hrať futbal podľa pravidiel šachu.

No a ten pán Smith len vyjadril svoj osobný názor, stovky a tisíce vedcov s doktorátov z organickej chémie majú opačný názor a samovoľný vznik života na základe toho, čo vieme z chémie, biochémie alebo fyziky, pokladajú za vysoko pravdepodobný a možný.

Zdá sa mi, že stále operujete bunkou na súčasne úrovni, čiže úmyselne preskakujete jednotlivé kroky, ktorými prebehla evolúcia od jednoduchého koacervátu s membránou po súčasnú zložitú bunku. Jasné, nikto z nás pritom nebol, ale aspoň približná cesta sa dá vystopovať.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Spontánní vývoj života

Leszek Kováč,2017-10-07 14:50:01

Šmankote človíčku, vždyť plácáte nesmysly.
"Zdá sa mi, že stále operujete bunkou na súčasne úrovni, čiže úmyselne preskakujete jednotlivé kroky, ktorými prebehla evolúcia od jednoduchého koacervátu s membránou po súčasnú zložitú bunku. Jasné, nikto z nás pritom nebol, ale aspoň približná cesta sa dá vystopovať."

Touto větou chcete naznačit, že mohla existovat nějaká eukaryotická buňka, která byla udělaná jen napůl, třeba že jí chyběly ribozomy nebo některá s membrán a přesto fungovala a byla schopná dělení? Když jsme u prapolévky, tak ve vodě se aminokyseliny rozpuštějí a ne naopak, jen tak pro pořádek. A přestaňte pořád omílat ten příměr s Boeingem, evidentně jste ho nepochopil.

Stejně by mě zajímalo, proč se pořád držíte Oparina?
https://cs.wikipedia.org/wiki/Koacerv%C3%A1t

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Spontánní vývoj života

Martin Smatana,2017-10-07 20:26:50

Ide o to, že ak sa aj aminokyseliny vo vode rozpúšťajú, tak membránovité útvary, ktoré vznikli v laboratóriách a zrejme vznikali aj v "prapolievke", sú schopné vďaka polopriepustnej membráne vychytať z prostredia aj rozpustné molekuly a skoncentrovať ich tak, že začnú prebiehať /bio/chemické reakcie, ktoré by v roztoku s nižšou koncentráciou neprebehli. Ale mohli by ste mi vysvetliť, ako je možné, že ja, tvor zložený okrem iného z bielkovín, čiže zo zreťazených aminokyselín, sa vo vode nerozpustím.
Ten článok o Oparinovi na Wiki som čítal už dávnejšie a nie raz, aj po rusky som si ho prečítal, a aj keď sa možno v niečom mýlil, tak jeho teória predstavuje pri pokusoch o vytvorenie živej napodobením procesov v "prapolievke" krok správnym smerom. V princípe je jedno, či sa tie membránovité útvary nazvú koacerváty, mikrosféry alebo jeewanu. Sú to len rôzne verzie laboratórnej protobunky.
https://en.wikipedia.org/wiki/Jeewanu

Čo sa týka eukaryotickej bunky, iste Vám nemusím pripomínať teóriu sériovej endosymbiózy. Príbuzenské vzťahy medzi organelami a voľne žijúcimi sinicami a baktériami sa doteraz dajú vystopovať pomocou DNA, knižka Lynn Margulisovej "Symbiotická planéta" iste vyšla aj v českom jazyku, ja som si na jej slovenskom preklade dobre "pomaškrtil".

No a nlogické prirovnanie k Boeingu ste vytiahli Vy, tak sa nečudujte, že Vám ho stále otrepávam o hlavu :)

Odpovědět

logická postupnosť

Martin Smatana,2017-10-03 17:13:04

Pri vzniku života musela byť nejaká postupnosť jednotlivých krokov, ktoré na seba nadväzovali a každý jeden bol výsledkom tých predchádzajúcich.
Takže ako to prebiehalo, ktorá možnosť je správna?
1. v jazierkach vznikli molekuly RNA a tie sa následne obalili membránou?
alebo
2. v jazierkach vznikli Oparinove koacerváty s povrchovou membránou alebo niečo podobné a pohlcovaním ďalších organických látok z okolia zvýšili koncentráciu a účinnosť reakcií, až z toho vznikli bielkoviny a RNA?

Mne osobne sa druhá možnosť zdá logickejšia.

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