Hypotézy o vzniku života na Zemi
Jak vznikl život na Zemi? Tato otázka zůstává jednou z největších záhad vědy, filozofie i náboženství. Přes veškerý pokrok v bádání vědci stále nemají jednoznačnou odpověď. Klíčovým problémem je nedostatek přímých důkazů – z nejstarších období Země se totiž nedochovaly žádné fosilie.
Dosud nejstarší známé stopy života byly objeveny v roce 2017 v grafitové vrstvě staré 3,95 miliardy let, která se nachází v páskovaných železných rudách v kanadském Labradoru a Grónsku. Před tímto objevem vědci za nejstarší důkaz považovali zkamenělé sinice ve stromatolitech, jejichž stáří se odhaduje na 3,5 miliardy let. Tyto nálezy naznačují, že život na Zemi mohl vzniknout velmi brzy po zformování planety. Přesto zůstává mnoho otázek nezodpovězených a vědci nadále zkoumají, jak a za jakých podmínek první živé organismy vznikly.
Lidé se od nepaměti snažili pochopit, jak vznikl život. Ve starověkých civilizacích bylo stvoření života často spojováno se vznikem Země či vesmíru a různé kultury měly své vlastní představy o tomto tajemství. Ve starověkém Egyptě se například teorie o původu života lišily podle jednotlivých škol, přičemž mnohé z nich spojovaly vznik života s neživou přírodou. Podobný přístup zastávali i někteří starořečtí filosofové, kteří se snažili vysvětlit původ života na základě přírodních principů.
V náboženstvích hraje klíčovou roli myšlenka stvoření božskou silou. Podle Bible i Koránu byl svět i život uveden do existence Božím slovem, což odráží představu, že život nevznikl samovolně, ale jako výsledek vyšší vůle. Tyto mytologické a náboženské představy o vzniku života přetrvávaly po staletí, než je začaly postupně nahrazovat vědecké teorie zkoumající přirozené procesy, které mohly vést k jeho vzniku.
Současná věda se domnívá, že život na Zemi vznikl na počátku eoarchaika, tedy přibližně před 4,1 až 3,8 miliardami let. Analýzy DNA a RNA ukazují, že všechny dnešní organismy mají jednoho společného předka, což znamená, že život nevznikl nezávisle na více místech, ale rozvinul se z jedné původní linie.
Tento poslední společný předek byl však již poměrně složitou buňkou, nikoli prvním živým organismem. Šlo o formu života, která se ukázala být natolik úspěšná, že dala vzniknout všem pozdějším druhům. Jak vypadaly úplně první organismy a jak přesně probíhal jejich vývoj, zůstává stále předmětem vědeckého zkoumání.
Různé pohledy na vznik života
Je známo mnoho hypotéz o vzniku a vývoji života na Zemi. Níže se podíváme na některé z nich.
Panspermismus
Panspermismus je vědecká hypotéza, která naznačuje, že život na Zemi mohl mít svůj původ ve vesmíru. Tato teorie předpokládá, že mikroskopické formy života, jako jsou bakterie nebo spory, mohly cestovat kosmickým prostorem na úlomcích asteroidů, komet nebo mezihvězdného prachu a následně kolonizovat naši planetu. Tento koncept rozšiřuje možnosti vzniku života mimo Zemi a jeho následného šíření napříč vesmírem.
V posledních desetiletích vědci objevili organické sloučeniny na povrchu meteoritů, což podporuje myšlenku, že základní stavební kameny života mohly být na Zemi dopraveny z vesmíru. Esenciální organické molekuly tak nemusely vzniknout přímo na naší planetě, ale mohly být importovány v již hotové formě prostřednictvím kosmických těles.
Jednou z variant panspermismu je tzv. řízený panspermismus. Tato teorie navrhuje, že život na Zemi byl záměrně zasazen vyspělou mimozemskou civilizací. Podle této hypotézy mohli inteligentní mimozemšťané úmyslně rozšířit život na jiné planety, včetně Země, s cílem šířit biologickou rozmanitost nebo zajistit přežití svého druhu. Ačkoli tato myšlenka zůstává spekulativní a postrádá přímé důkazy, nabízí zajímavý pohled na možné způsoby šíření života ve vesmíru.
Teorie hydrotermálních průduchů
Teorie hydrotermálních průduchů jako možného místa vzniku života na Zemi patří mezi nejzajímavější hypotézy. Hydrotermální průduchy, často nazývané „černí kuřáci“, byly objeveny v roce 1977 v hlubinách oceánů v okolí středooceánských hřbetů. Jsou to místa, kde z mořského dna unikají proudy horké mineralizované vody, bohaté na různé chemické prvky a sloučeniny.
Tento extrémní ekosystém poskytuje unikátní kombinaci podmínek, které mohly sehrát důležitou roli při vzniku prvních organických molekul. Horká, zásaditá voda proudící z průduchů se zde mísí s chladnou a mírně kyselou vodou oceánu, což vede k vylučování minerálů, jež mohou sloužit jako katalyzátory chemických reakcí. Především sloučeniny železa a niklu mohly napomáhat syntéze aminokyselin a dalších organických stavebních kamenů života.
Na foto: černí kuřáci na mořském dně.
Jedním z klíčových aspektů této teorie je řešení problému teplotních podmínek potřebných pro různé chemické reakce. Některé organické sloučeniny se lépe tvoří v teplém prostředí, jiné zase ve studeném. Hydrotermální průduchy přirozeně vytvářejí prostředí s teplotními gradienty, což mohlo umožnit koexistenci různých chemických procesů vedoucích k vytvoření prvních metabolických cyklů.
Další důležitou myšlenkou této hypotézy je, že rané chemické systémy mohly fungovat bez přímé účasti informačních molekul, jako jsou RNA nebo DNA. Místo toho se mohly nejprve vytvořit jednoduché samoudržující reakční cykly, které byly stabilizovány minerálními strukturami. Teprve později, s rostoucí komplexitou chemických procesů, se mohly vyvinout primitivní genetické mechanismy, vedoucí k první formě života. V současnosti je názor o vzniku života v blízkosti černých kuřáků spíše opouštěn, protože experimenty dosud neprokázaly funkčnost teorie.
Abiogeneze
Abiogeneze je teorie, která vysvětluje vznik života z neživých látek, jako jsou vodík, uhlík, dusík a kyslík. Tento proces probíhal ve třech hlavních fázích: chemické, koloidně-chemické a biologické.
Během chemického vývoje působila elektrická energie v původní atmosféře Země na látky jako metan, vodík, amoniak a vodu. Díky tomu vznikly první aminokyseliny, tedy složité molekuly nezbytné pro životně důležité chemické reakce. Postupně se tvořily organické látky, zejména polymery.
Ve fázi koloidně-chemického vývoje se tyto makromolekulární polymery hromadily ve vodě a vytvářely kapičky nazývané koacerváty. Tyto kapičky rostly, vyvíjely se a dělily.
Během biologického vývoje přešly některé koacerváty při nedostatku organických živin na autotrofní výživu, což znamenalo využívání anorganických látek a sluneční energie. Postupně se objevily první fotosyntetizující organismy, tedy prvotní zelené rostliny. Ty se staly potravou pro bakterie a další jednoduché heterotrofní organismy, které začaly využívat kyslík z atmosféry k dýchání.
Teorie živých jílů
Teorie živých jílů je další hypotéza o vzniku života na Zemi, kterou v roce 1982 představil britský chemik a molekulární biolog Graham Cairns-Smith. Tato teorie vychází z pozorování, že minerální krystaly, zejména ty obsažené v jílech, mají schopnost růstu podle určité struktury, dělí se a následně pokračují v růstu. Podle autora právě jílové minerály mohly sehrát hlavní roli při vzniku prvních forem života. Jíly totiž obsahují velké množství plochých krystalků, které nejen že mohou ovlivňovat chemické složení svého okolí, například měnit kyselost vody, ale také se mohou po vyschnutí snadno šířit větrem do jiných oblastí. Díky těmto vlastnostem vykazují určité paralely s živými organismy, zejména s primitivními formami života, které se musely množit a přizpůsobovat svému prostředí. Přestože se jedná o zajímavý koncept, teorie živých jílů není vědeckou komunitou všeobecně přijímána a zůstává v oblasti hypotéz, které se dosud nepodařilo experimentálně potvrdit.
Teorie prebiotické polévky
Teorie prebiotické polévky, kterou formuloval ruský vědec Alexandr Ivanovič Oparin a podobně ji zastával i britský biolog J. B. S. Haldane, popisuje možný vznik života na Zemi z jednoduchých anorganických látek. Podle této teorie byla raná Země bohatá na látky, jako je metan, amoniak, vodík a vodní pára, které v tehdejší atmosféře reagovaly za přítomnosti energie – například elektrických výbojů blesků nebo ultrafialového záření. V důsledku těchto reakcí mohly vznikat stále složitější organické molekuly, například aminokyseliny, které jsou základními stavebními kameny života.
Podmínky na tehdejší Zemi umožňovaly, aby se tyto molekuly hromadily v praoceánech, kde mohly dále reagovat a vytvářet složitější struktury. Tento proces mohl postupně vést až ke vzniku prvních samoreplikujících se systémů, tedy primitivních forem života. Dnes už však podobný způsob vzniku života není možný, protože atmosféra obsahuje volný kyslík, který by takové reakce brzdil nebo znemožňoval.
Teorie RNA světa
Teorie RNA světa je hypotéza o vzniku života, která předpokládá, že před současnou DNA - proteinovou érou existovalo období, kdy klíčovou roli v uchování a přenosu genetické informace hrála RNA. Tato molekula je schopná nejen uchovávat genetickou informaci, ale také vykonávat enzymatické funkce, což ji činí vhodným kandidátem pro první samoreplikující se systémy. Podle této teorie mohly jednoduché RNA molekuly vznikat spontánně v prebiotických podmínkách a postupně se vyvíjet do složitějších forem, až nakonec daly vznik prvním buňkám. Podpora této hypotézy vychází z experimentů dokazujících, že RNA může katalyzovat chemické reakce, včetně své vlastní replikace. Přesto zůstává otázkou, jak přesně RNA svět vznikl a jak došlo k přechodu na stabilnější DNA a proteinové struktury, které dnes tvoří základ života.
Svět zinku
Svět zinku je hypotéza o vzniku života, která staví na klíčové roli minerálu sfaleritu (sulfidu zinečnatého). Tento minerál se mohl hojně vyskytovat v prostředí rané Země, zejména v hydrotermálních systémech, kde se srážel z horkých roztoků bohatých na kovy. Sfalerit disponuje jedinečnými katalytickými vlastnostmi, které mohly umožnit tvorbu prvních biopolymerů – základních stavebních kamenů života. Zároveň poskytoval ochranu před nebezpečným ultrafialovým zářením, jež by jinak tyto křehké organické molekuly rychle rozložilo. Hypotéza naznačuje, že právě na jeho pórovitém povrchu mohly probíhat klíčové chemické reakce, vedoucí ke vzniku života na Zemi.
Kreacionismus
Bůh stvořil celý vesmír v šesti dnech z ničeho svým slovem. Podle kreacionismu lidé, Země a vesmír byly stvořeny zvláštním zásahem vyšší bytosti či božstvem.
U kreacionizmu je velmi problematické aktivní vystupování proti evoluční teorii. V USA se kreacionisté dožadují konce vyučování evoluce na školách. Jejich texty se na první pohled tváří jako vědecké, aby přesvědčili o své pravdivosti formou více než vlastním obsahem.
Přestože si kreacionisté přejí, aby jejich pohled byl pohledem vědeckým nebo dokonce vědeckou teorií, není tomu tak. Kreacionismus už ve své podstatě nemůže být vědeckým neboť tento pohled nelze vyvrátit běžným přírodovědeckým pozorováním nebo pokusem. Ve své podstatě je tento pohled čistě náboženský. [1]
Prof. MUDr. Jiří Heřt, Dr.Sc.: Věda a víra jsou přece dvě nezávislá, svéprávná, navzájem se nepřekrývající magisteria (S. J. Gould), která se nemusejí střetávat a mohou být navzájem kompatibilní (P. Kurz), pokud se nesnaží zasahovat do kompetencí sféry druhé. V případě evoluční teorie, která je doménou vědy, je tomu však jinak, protože kreacionismus proti evoluční teorii aktivně vystupuje. Spor je v tom případě nevyhnutelný.
Jeden z argumentů kreacionistů: Chybějící článek (missing link)
Snad nejčastěji používaný argument kreacionistů: Jestliže mezi dvěma druhy nenajdeme v paleontologickém materiálu přechodné tvary, je podle jejich názoru zřejmé, že druhy byly stvořeny samostatně. Typickým argumentem kreacionistů byla také tzv. kambrijská exploze před více než 500 miliony let, kdy se náhle objevilo množství nových druhů bez navazování na organismy starší.
Protiargumenty
Argument "Chybějící článek (missing link)" lze snadno odmítnout, protože tyto mezery jsou stále rychleji zaplňovány novými nálezy (Archeopteryx, dvojdyšné a lalokoploutvé ryby, Austraolopithecus atd.). Je ovšem pravda, že přechodových forem ve fosilních nálezech není mnoho, ale dnešní výklad speciace, tedy vzniku nových druhů, to vysvětluje: Nové druhy vznikají tehdy, když je populace rozdělena nějakou bariérou, např. geografickou, nebo když malá část populace leží na okraji rozšíření druhu. Nový druh tedy vzniká zpravidla na omezeném prostoru, v malém segmentu původní populace a v časově krátkém období. Proto lze přechodné formy zachytit ve fosilním nálezu jen vzácně. Někteří kreacionističtí autoři tyto mezery systematicky hledali, např. Berlinsky, který našel 250 mezer. Ty byly sice postupně zaplněny, ale Berlinski nadále tvrdí: „To, že existují místa, kde byla mezera zaplněna, je sice zajímavé, ale nevýznamné. Rozhodující je, že existují mezery, které zůstaly.“
A pokud jde o tzv. kambrijskou explozi, tak tato „exploze“ trvala snad až 100 milionů let. Ale především právě tato mezera se velmi rychle zaplnila: J.S. Gould o tom psal, že „náš obvykle vzpurný fosilní záznam se zachoval skvěle a dočkal se nejkrásnější řady přechodových zkamenělin, v jejichž nálezy mohl každý evolucionista doufat.“
Celý článek Kreacionismus od prof. MUDr. Jiřího Heřta, Dr.Sc. včetně obsáhlá recenze a kritiky z pozice theologa P. Ing. Jiří Špiřík, ThD. můžete nalézt na stránkách Českého klubu skeptiků SISYFOS.
Zdroj a odkazy: