Možná, že fiktivní doktor Frankenstein nakonec nebyl tak šílený. Dva vědci vzkřísili starý experiment a vdechli život „mrtvé“ představě o tom, jak život na naší planetě začal. Nová analýza ukazuje, že blesky a plyny ze sopečných erupcí mohly dát vzniknout prvnímu životu na Zemi.
'Je to živé!'…
Na začátku 50. let dva chemici Stanley Miller a Harold Urey z University of Chicago provedli experiment, který se pokusil znovu vytvořit podmínky mladé Země, aby viděli, jak mohly vzniknout stavební kameny života. Používali uzavřenou smyčku skleněných komor a trubic s vodou a různými směsmi vodíku, čpavku a metanu; plyny, o kterých se před miliardami let myslelo, že jsou v zemské atmosféře. Poté směs zapnuli elektrickým proudem, aby se pokusili potvrdit hypotézu, že blesk mohl spustit vznik života. Po několika dnech směs zhnědla.
Když Miller analyzoval vodu, zjistil, že obsahuje aminokyseliny, které jsou stavebními kameny proteinů – životních nástrojů. Jiskra poskytla energii molekulám k rekombinaci na aminokyseliny, které pršely do vody. Experiment ukázal, jak lze jednoduché molekuly sestavit do složitějších molekul nezbytných pro život přirozenými procesy, jako je blesk v prvotní atmosféře Země.
Ale nastal problém. Teoretické modely a analýzy starověkých hornin nakonec přesvědčily vědce, že nejranější atmosféra Země nebyla bohatá na vodík, takže mnoho výzkumníků si myslelo, že experiment nebyl přesným znovuvytvořením rané Země. Ale experimenty provedené Millerem a Ureym byly průlomové.
„Historicky nezískáte mnoho experimentů, které by mohly být slavnější než tyto; předefinovali naše myšlenky o původu života a jednoznačně ukázali, že základní stavební kameny života lze odvodit z přírodních procesů,“ řekl Adam Johnson, postgraduální student týmu NASA Astrobiology Institute na Indiana University, Bloomington. Johnson je hlavním autorem článku, který oživuje staré experimenty se vznikem života s některými vzrušujícími novými poznatky.
Miller zemřel v roce 2007. Dva bývalí postgraduální studenti Millerových geochemiků Jim Cleaves z Carnegie Institution of Washington (CIW) ve Washingtonu D.C. a Jeffrey Bada z Indiana University, Bloomington – zkoumali vzorky ponechané v Millerově laboratoři. Našli lahvičky s produkty z původního experimentu a rozhodli se znovu se podívat s aktualizovanou technologií. Bada, Johnson a kolegové pomocí extrémně citlivých hmotnostních spektrometrů v Goddard Space Flight Center Cleaves NASA našli stopy 22 aminokyselin v experimentálních zbytcích. To je asi dvojnásobek počtu původně uváděného Millerem a Ureym a zahrnuje všech 20 aminokyselin nalezených v živých věcech.
Miller ve skutečnosti provedl tři mírně odlišné experimenty, z nichž jeden vstřikoval páru do plynu, aby simuloval podmínky v oblaku eruptivní sopky. 'Zjistili jsme, že ve srovnání s Millerovým klasickým designem, který každý zná z učebnic, vzorky ze sopečného aparátu produkovaly širší škálu sloučenin,' řekl Bada.
To je důležité, protože myšlení o složení rané atmosféry Země se změnilo. Místo toho, aby byla silně zatížena vodíkem, metanem a čpavkem, mnozí vědci nyní věří, že starověká atmosféra Země byla většinou oxid uhličitý, oxid uhelnatý a dusík. Ale vulkány byly během tohoto časového období aktivní a sopky produkují blesky, protože srážky mezi sopečným popelem a ledovými částicemi generují elektrický náboj. Organické prekurzory života mohly být produkovány lokálně v přílivových nádržích kolem sopečných ostrovů, i když vodík, metan a čpavek byly v globální atmosféře vzácné.
Takže to vdechne život představě bleskového skoku nastartujícího život na Zemi. Přestože prvotní atmosféra Země nebyla bohatá na vodík, oblaka plynu ze sopečných erupcí obsahovala správnou kombinaci molekul. Je možné, že sopky osévaly naši planetu složkami života? Zatímco nikdo neví, co se stalo dál, výzkumníci pokračují ve svých experimentech ve snaze zjistit, zda sopky a blesky jsou důvody, proč jsme tady.
Článek byl publikován v Science dne 17. října 2008
Prameny: NASA, ScienceNOW