Vznik života se přičiněním českých vědců přiblížil Zemi  
V názorech na vznik života se dělíme na dva tábory. Jedni věří, že na počátku bylo slovo, druzí, že to byla ribonukleová kyselina. Každý z táborů se ještě štěpí, přičemž část kreacionistů v tom spatřuje dílo Boha, jiní Bohyně. Mnozí z ateistů si zase myslí, že to přilétlo na kometě jako panspermie, zbytek se snaží dokázat, že se to peklo tady doma.

Zvětšit obrázek
Před 4,1 až 3,8 miliardami let měly povrch naší matičky na stejnou teplotu rozpalovat hojně přilétající roje asteroidů.

Kolektivu Pražáků a Brňáků, některým toho času v Coloradu, většinou ale z Ústavu fyzikální chemie Jaroslava Heyrovského v Praze se nyní teorii vzniku života z prvotní polévky podařilo silně podepřít. Vyšla jim práce ve sborníku americké Národní akademie věd. (PNAS) a v ní popisují pravděpodobný a až překvapivě snadný, vznik základních stavebních kamenů ribonukleové kyseliny. Molekuly, která je považována za látku, která stála u zrodu života. Při jejím vzniku měly kdysi dávno asistovat asteroidy. Dnes vědcům při jejich pokusech asistoval ASTERIX.

Zvětšit obrázek
Formamid, také znám pod názvem metanamid. Zapáchá jako čpavek, železo v něm rezne a v očích by nás pálil. Je častou surovinou při výrobě léků, herbicidů , pesticidů,... (Kredit: Wikipedia)

Do Prahy ho dovezli v roce 1998 z Garchingu u Mnichova za cenu jedné marky. Je to jodový laserový systém, který dokáže simulovat podmínky, jaké u nás panovaly v době velkého bombardování. Před asi čtyřmi miliardami let prý byly dráhy plynných planet blízko sebe a doprovázely je mraky asteroidů, které se po vzniku současných pevných planet staly poněkud bezprizornými. V jednu chvíli, to když začaly dráhy Jupiteru a Saturnu rezonovat, postrčilo to plynné planety dál od Slunce a ty pak svou gravitací poslaly roje asteroidů do vnitřku sluneční soustavy.

Zvětšit obrázek
ASTERIX dokáže v pikosekundách zahřát vzorek formamidu na teplotu tisíců stupňů Celsia a vytvořit základní písmena „abecedy života“. Podle astrobiologů to přisouvá vznik života z dálav sem k nám na Zem. (Kredit: GFDL)

Na Zemi tak vzniklo peklo, při němž se ale také mnohé upeklo. To, co mnohem později ničilo dinosaury, mělo při dřívější premiéře i svou světlou stránku. Nejspíš tu rozhodující při vzniku života. Tak to alespoň vypadá z laserem navozených podmínek, kterými vědci simulovali dobu, kdy se šutry padající z nebe strefovali do roztoku formamidu (H2NCOH). Jednoduché molekuly obsahující vodík, dusík, uhlík a kyslík, a které tu kdysi bylo dosti.

Zvětšit obrázek
Martin Ferus, první autor publikace v PNAS. Zde přednáší o astrochemii. (Foto: K. Stejskalová, ÚFCH JH)

Když se do roztoku něčím hodně rychle plácne, nebo posvítí laserovým paprskem (jódový laser pracuje na základní vlnové délce 1 315 nm), ohřeje se. Když jde o terawattový ASTERIX, který na plochu ne o moc větší, než centimetr čtvereční, dopraví ekvivalent výstupu mnoha jaderných elektráren (miliarda kilowatt), je tam necelou miliardtinu sekundy asi sedm a půl tisíce stupňů Celsia. Podle fyziků to je zhruba tolik, kolik toho zvládají při dopadu asteroidy. Disociované molekuly formamidu pak začnou dávat vznik vysoce reaktivním radikálům CN a NH a ty následně reagují s molekulami formamidu za vzniku adeninu, guaninu, cytosinu a uracilu.
Toť vše.

Zvětšit obrázek
Profesor Nicholas Hud z Georgia Tech School of Chemistry and Biochemistry se studentkou Ragan Buckleyovou připravili stavební kameny RNA z formamidu i bez asteroidů. Stačilo jim k tomu UV záření. (Kredit: Georgia Tech Photo: Gary Meek)


Možná by ještě slušelo dodat zmínku o pokusu, který před čtyřmi lety provedli američtí vědci v Georgia Institute of Technology. I když neměli po ruce tak velké kladivo jako ti naši, také se jim z formamidu podařilo komponenty nukleových kyselin vymáčknout. Použili zdroj fotonů o vlnové délce 254 nanometrů a posvítili s ním do komůrky s formamidovou polévkou zahřátou na méně než na kolik pečeme v troubě kuře (pouhých 130 stupňů Celsia). V podstatě mnohem primitivnějším pokusem se jim podařilo zjistit totéž, co našemu týmu. UV světlem, kterého Slunce i blesky produkují i dnes dost, jim z mírně zahřátého formamidu také vypadl guanin, adenin a hypoxantin.
Ale ať už byly na vině asteroidy, nebo UV fotony ze sluníčka, zdá se být prokázáno, že základních molekul pro život jsme tu nejspíš měli habaděj, což vznik života dělá mnohem jednodušší a pravděpodobnější, než co jsme si o tom ještě nedávno mysleli.


Literatura
Martin Ferus, David Nesvorný, Jiří Šponer, Petr Kubelík, Regina Michalčíková, Violetta Shestivská, Judit E. Šponer, Svatopluk Civiš.: High-energy chemistry of formamide: A unified mechanism of nucleobase formation, PNAS, 2014 DOI: 10,1073 / pnas.1412072111


V. Hud, Thomas M. Orlando. Guanine, Adenine, and Hypoxanthine Production in UV-Irradiated Formamide Solutions: Relaxation of the Requirements for Prebiotic Purine Nucleobase Formation. ChemBioChem, 2010; 11 (9): 1240 DOI: 10.1002/cbic.201000074

Datum: 09.12.2014 21:59
Tisk článku

Platónská kniha mrtvých - Kalweit Holger
 
 
cena původní: 259 Kč
cena: 231 Kč
Platónská kniha mrtvých
Kalweit Holger
Související články:

RNA svět - polemika o počátku života     Autor: Pavel Houser (26.09.2005)



Diskuze:




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