Čo odštartovalo vznik života na Zemi? Vedci si myslia, že našli odpoveď. Tento proces stál na počiatku všetkého
Čo viedlo ku vzniku života na Zemi? Výskumníci vykonali experiment, v ktorom zistili, akú úlohu hrali v tomto procese blesky.
Naša Zem vznikla pred viac ako 4-miliardami rokov. Spočiatku vyzerala ako žeravá guľa lávy, no aj keď vychladla, stále bola krutou pustinou, na ktorej by si život ani nehľadal.
Zem sa vo svojich prvých momentoch stále spamätávala z častých dopadov asteroidov, z intenzívnej vulkanickej činnosti a neobsahovala ani základné živiny, potrebné pre tie najjednoduchšie formy života. Ako informujú vedci z Harvardu, spočiatku atmosféra planéty obsahovala hlavne dusík a oxid uhličitý.
Odštartovali blesky vývoj dôležitých látok?
Tieto plyny spolu ľahko nereagovali spôsobom, ktorý by viedol k formácii komplexných organických molekúl, potrebných pre vznik života.
Dnes planéta životom prekvitá, no otázkou ostáva, čo sa v minulosti stalo, čo odštartovalo transformáciu Zeme na planétu, ktorá je pre život ako ho poznáme rajom. To sa rozhodli zistiť autori novej štúdie. Vo svojom výskume zisťovali, či mohli blesky slúžiť ako životne dôležitá iskra, ktorá premenila atmosféru mladej Zeme na miesto plné chemickej aktivity.
Štúdia potvrdila, že blesky mohli vytvoriť plazmu a následné elektrochemické reakcie, ktoré boli zdrojom reaktívnych uhlíkových a dusíkových zlúčenín.
Neprehliadni
“Vznik života patrí stále k jedným z najväčších nezodpovedaných otázok ohľadom chémie. Zatiaľ stále nevieme povedať, ako vznikli základné stavebné kamene nukleových kyselín, proteínov či metabolitov,” tvrdí George M. Whitesides, jeden z autorov výskumu.
Vznik života na Zemi
Jednou z najpopulárnejších teórií o vzniku života na našej planéte je takzvaná hypotéza RNA sveta. Podľa tejto hypotézy viedla voda, rozpustné elektrolyty a bežné plyny ku vzniku prvých biomolekúl. Autori štúdie ale vo svojej štúdii naznačujú, že blesky mohli viesť ku vzniku dostupných foriem dusíka a uhlíka, čo viedlo ku vzniku a prežitiu biomolekúl.
V rámci experimentov navrhli model, ktorý im dovolil napodobniť podmienky, aké mala mladá Zem. Následne v tomto simulovanom prostredí skúmali, ako mohli blesky ovplyvniť chemické reakcie planéty. Autori dokázali generovať vysokoenergetické iskry medzi plynnými a kvapalnými skupenstvami, čo je veľmi podobné tomu, ako keď blesk zasiahne zem z oblakov.
Ukázalo sa, že zásah bleskom dokázal premeniť stabilné plyny ako oxid uhličitý alebo dusík na vysoko reaktívne zlúčeniny. Oxid uhličitý mohol byť premenený na oxid uhoľnatý alebo kyselinu mravčiu. Dusík mohol byť premenený na dusičnan, dusitan alebo ióny čpavku.
Výsledky experimentov ďalej ukázali, že reakcie prebiehali najlepšie v prostredí, kde sa stretávali plynné, tekuté a pevné skupenstvá. Autori štúdie sa domnievajú, že blesky mohli lokálne vyprodukovať veľké množstvá týchto dôležitých molekúl.
Prispieť mohli aj iné procesy
Práca sa zhoduje s predchádzajúcimi výskumami. Tie naznačovali, že aj iné zdroje energie, napríklad UV žiarenie, hydrotermálne ventily, sopky alebo dopady asteroidov mohli viesť k vzniku biologicky relevantných molekúl. Výhodou bleskov je, že dokážu elektrochemickými procesmi prepojiť atmosféru, oceány a pevninu. Autori v práci ukazujú, ako mohli blesky prispieť ku vzniku života na Zemi. Blesky mohli viesť ku vzniku dôležitých živín, no výskumníci stále musia vykonať ďalšie výskumy, ktoré by nám jasne ukázali, ako vznikol život na našej planéte.
“V nasledujúcich výskumoch budeme stavať na našej práci. Momentálne sa experimentálne pozeráme na to, ako plazmové elektrochemické reakcie dokážu ovplyvniť izotopy dusíka v produktoch, ktoré sú potenciálne geologicky významné,” vysvetľuje spoluautor štúdie, Haihui Joy Jiang.
Nová štúdia by nám zároveň mohla pomôcť aj pri pátraní po živote na iných planétach. Rovnaké procesy, aké autori vo svojej práci opísali, by mohli viesť ku vzniku života aj za hranicami Zeme. Blesky sme pozorovali aj na Jupiteri alebo Saturne a ako autori štúdie vysvetľujú, podobné chemické procesy dokážu existovať aj za hranicami Slnečnej sústavy. Preto chcú autori vykonať podobný experiment, ktorý by ale simuloval podmienky na odlišných exoplanétach.
Komentáre