Otázka "Jak vznikl život?" úzce souvisí s otázkou "Kde vznikl život?". Většina odborníků se shoduje, že časově se vznik života odehrál před zhruba 3,8-4 miliardami let. Stále však nepanuje shoda ohledně prostředí, které mohlo tuto teorii podpořit.
Možný původ života
Jako místo zrodu života se navrhují hlubokomořské hydrotermální průduchy. To jsou zejména alkalické průduchy, které se nacházejí v oblasti "ztraceného města" ve středním Atlantiku. Ne všichni jsou však přesvědčeni, že život začal v moři. Mnozí tvrdí, že chemie prostě nefunguje, a hledají místo zrodu na souši. Ve hře je stále několik hypotéz, které tak přícházejí v úvahu.
V roce 1977 byl ve středooceánském hřbetu East Pacific Rise objeven první hlubokomořský hydrotermální průduch. Tyto průduchy, pojmenované "černí kuřáci", vypouštějí geotermálně zahřátou vodu o teplotě až 400 °C s vysokým obsahem sulfidů, které se při kontaktu s chladným oceánem srážejí a vytvářejí černý kouř. V roce 2000 následoval objev nového typu alkalického hlubokomořského hydrotermálního průduchu, který se nachází poněkud mimo osu středooceánského hřbetu. První pole, známé jako Ztracené město, bylo objeveno na mořském dně pohoří Atlantis Massif ve středním Atlantiku.
Průduchy vznikají procesem známým jako serpentinizace. Horniny mořského dna, zejména olivín (křemičitan hořečnato-železitý), reagují s vodou a produkují velké množství vodíku. Když se ve Ztraceném městě smísí teplé alkalické tekutiny (45-90 °C a pH 9-11) s mořskou vodou, vytvoří bílé komíny z uhličitanu vápenatého vysoké 30-60 m.
V roce 1993, ještě před skutečným objevem alkalických průduchů, navrhl geochemik Michael Russell z Laboratoře tryskového pohonu společnosti Nasa v Kalifornii jakýsi mechanismus, jakým mohl u těchto průduchů vzniknout život.
Jeho myšlenky, aktualizované v roce 2003, naznačují, že život vznikl využitím energetických gradientů, které existují, když se alkalická voda z průduchů smísí s kyselejší mořskou vodou.
Zrod života v mořském zlomu
To odráží způsob, jakým buňky využívají energii. Buňky udržují protonový gradient přečerpáváním protonů přes membránu, čímž se vytváří rozdíl nábojů zevnitř a zvenčí. Tento náboj, známý jako protonová hybná síla, lze přirovnat k rozdílu přibližně 3 jednotek pH. Je to vlastně mechanismus pro ukládání potenciální energie, kterou lze následně využít, když protony projdou membránou a fosforylují adenosindifosfát, čímž vzniká ATP.
Aby vědci napodobili raný oceán, začali pracovat s výpustnou kapalinou v kombinaci s oceánem. Vstřikovali alkalické roztoky do kyselých roztoků bohatých na železo, čímž dali vzniknout komínům hydroxidu železa a sulfidu železa. Na těchto pokusech tým vědců ilustroval, že mohou vyrábět elektřinu. Jednalo se sice o malé množství, a to necelý volt získaného zdroje, ale stále dost na to, aby napájely LED diodu3, což ukazuje, že lze napodobit druh protonových gradientů, které poskytují energii v hlubokomořských průduších.
V těchto žilách, datovaných do doby před 120 miliony let, se také našly zkameněliny mikrobů. Za jejich zachováním mohou stát vlastnosti minerálu brucitu. Ty obsahují aminokyseliny, proteiny a lipidy, které se rovněž vyskytují v systému hydrotermálních průduchů.
Zdroje:
