Historie

Vznik života na Zemi

Jistě si každý člověk alespoň jednou položil otázku, kde jsme se tu vzali. Nikoli jako jedinec, dokonce nikoli jako lidstvo, ale jako živý organizmus. Touto základní otázkou se lidé zabývají od pradávna. Ostatně jde o základní otázku různých náboženství i mýtů. Dnes se na ni podíváme z pohledu současné oficiální vědy.

Základní pojmy

Země je třetí planetou sluneční soustavy a jedinou, na které je dokázaný život. Vznikla před 4,57 miliardami let a její jediný přirozený satelit Měsíc se u ní objevil před 4,533 miliardami let.

Život není tak snadné definovat ani pro současnou vědu. Objekt, aby mohl být označen za živý, by měl mít schopnost samostatně se rozmnožovat, pohybovat, růst a přijímat energii. Problém je, že tyto podmínky nemusí splňovat všechny živé objekty a naopak je mohou splnit i neživé objekty a dokonce i počítačové programy. Někteří vědci se například domnívají, že viry nejsou živé.

Biologové, kteří se zabývají vznikem a vývojem života, zjistili, že živé organizmy jsou vždy složeny ze třech vzájemně provázaných podsystémů:

• metabolického, který zajišťuje energetickou nezávislost,
• informačního, který zajišťuje regulaci,
• kompartmentalizačního, který zajišťuje oddělení organizmu od vnějšího prostředí.

Dále je možno vysledovat, že život na Zemi existuje ve třech různých organizačních úrovních:

• buněčná úroveň
  • metabolický systém: biochemické procesy v buňce,
  • informační systém: DNA,
  • kompartmentalizační systém: buněčná blána, buněčná stěna,
• úroveň organizmů
  • metabolický systém: trávicí systém, dýchací systém, oběhový systém,
  • informační systém: nervový systém, hormonální systém,
  • kompartmentalizační systém: kůže, imunitní systém, kostra, svaly,
• společenská úroveň
  • metabolický systém: ekonomické systémy, směné systémy, zemědělství,
  • informační systém: systémy mezilidské komunikace, společenská struktura, kulturní dědictví, politické systémy, feromony,
  • kompartmentalizační systém: kasty bojovníků, teritoria, hranice, armády, atd.

Toto dělení se nám určitě bude ještě hodit, až se budeme zabývat možností vzniku života i jinde, než na Zemi.

Jak vznikl život na Zemi?

Na vznik života na Zemi existují dnes tři hlavní názory:

1. život vznik v hlubokých oceánech blízko horkých vývěrů sopečných vod,
2. život vznik v mělkých mořích za spolupůsobení slabě filtrovaného slunečního záření a elektrických výbojů,
3. životaschopné buňky nebo jejich fragmenty byly na Zemi přeneseny z kosmu v meteoritech.

Žádnou z těchto teorií zatím nelze s jistotou dokázat. Jediné, co lze zatím dokázat, je stáří nalezišť nejstarších fosilií (zkamenělin) organizmů, které lze považovat za živé. V horninách, jejichž stáří bylo určeno na 3,5 miliardy let, byly nalezeny fosilní sinice.

Silice nebyly prvními živými organizmy na Zemi. Vědci extrapolovali organizmus, který nazvali poslední univerzální společný předek (anglicky „last universal common ancestor“, LUCA). Jde o hypotetického předka, ze kterého vznikl veškerý dnes známý život na Zemi (rostlinný i živočišný). Nemyslí se tím ale jeden konkrétní organizmus, jde o celou populaci organizmů na stejném základě. S největší pravděpodobností patřil k prokaryotům (prvojaderní) a vyskytoval se zde v období před 3 až 3,5 miliardami let. Poslední univerzální společný předek nebyl ale ve své době jediným organizmem na Zemi (kromě něj zde prý existovaly i organizmy s jinými genetickými mechanizmy) a prý ani on nebyl prvním živým organizmem na Zemi. Zatím nejstarší náznaky živých organizmů byly objeveny v horninách starých 3,8 miliardy let.

Kde se ale první živé organizmy vzaly? Zatím je nejčastěji zmiňována a zkoumána abiogeneze, tedy vytvoření složitějších struktur náhodným spojováním struktur jednodušších (vznik živých organizmů z neživé hmoty). Nicméně žádný z dosavadních experimentů v tomto směru nebyl úspěšný – život z neživé hmoty v laboratorních podmínkách nevznikl. První částečně úspěšný experiment provedl v roce 1953 Stanley L. Miller. Podařilo se mu z vody, metanu, čpavku a vodíku vytvořit aminokyseliny. Ty ale samy o sobě nejsou živé, jsou pouze součástí bílkovin. Abiogeneze má své odpůrce nejen z řad věřících, ale také ateistů.

Zajímavost

V této souvislosti může být zajímavé, že viry (kromě toho, že, jak už víme, podle některých vědců nejsou živé) nejsou pravděpodobně nijak příbuzné s posledním univerzálním společným předkem. Podle některých teorií vznikly z poškozených organel (součást buňky) jako cizopasníci buněk.

Odkazy

Život 1, Život 2, Vznik života, Poslední univerzální společný předek (anglicky) 1, Poslední univerzální společný předek (anglicky) 2, Sinice, Experiment S. L. Millera (anglicky), Prokaryota, Virus