Co je původem života?

Předpokládá se, že původ života nastal někdy před 4,4 miliardami let, kdy se oceány a kontinenty teprve začínaly tvořit, a před 2,7 miliardami let, kdy je všeobecně známo, že mikroorganismy existovaly v obrovském počtu kvůli jejich vlivu na izotop poměry v příslušných vrstvách. Tam, kde přesně v tomto rozmezí 1,7 miliardy let je skutečný původ života, je méně jisté. Kontroverzní práce publikovaná v roce 2002 paleontologem UCLA Williamem Schopfem tvrdila, že zvlněné geologické útvary zvané stromality ve skutečnosti obsahují zkamenělé mikroby řas 3,5 miliardy let staré. Někteří paleontologové nesouhlasí se Schopfovými závěry a odhadují první život ve věku přibližně 3,0 miliard let místo 3,5 miliardy.

Důkazy ze superkrustálního pásu Isua v západním Grónsku naznačují ještě dřívější datum vzniku života - před 3,85 miliardami let. S. Mojzis činí tento odhad na základě koncentrací izotopů. Protože život přednostně absorbuje izotop Uhlík-12, oblasti, kde život existoval, obsahují vyšší než normální poměr uhlíku-12 k jeho těžšímu izotopu, uhlík-13. To je všeobecně známo, ale interpretace sedimentů je méně přímá a paleontologové se vždy nedohodnou na závěrech svých kolegů.

Neznáme přesné geologické podmínky této planety před 3 miliardami let, ale máme hrubý nápad a tyto podmínky můžeme obnovit v laboratoři. Stanley Miller a Harold Urey tyto podmínky znovu vytvořili ve svém slavném vyšetřování z roku 1953, experimentu Miller-Urey. Pomocí vysoce redukované (neoxidované) směsi plynů, jako je metan, amoniak a vodík, tito vědci syntetizovali základní organické monomery, jako jsou aminokyseliny, v zcela anorganickém prostředí. Nyní jsou volně plovoucí aminokyseliny velmi vzdálené od samovolně se rozmnožujících mikroorganismů způsobených metabolismem, přinejmenším však naznačují, jak by se věci mohly začít.

Ve velkých teplých oceánech rané Země by se kvintiliony těchto molekul náhodně střetly a spojily, nakonec by se nějak vytvořil základní protogenom. Tuto hypotézu však zaměňuje skutečnost, že prostředí vytvořené v Miller-Ureyově experimentu mělo vysoké koncentrace chemikálií, které by zabránily tvorbě komplexních polymerů z monomerních stavebních bloků.

V 50. a 60. letech vytvořil další výzkumník Sidney Fox v laboratoři prostředí podobné rané Zemi a studoval dynamiku. Pozoroval spontánní tvorbu peptidů z prekurzorů aminokyselin a viděl, že se tyto chemikálie někdy uspořádaly do mikrosfér nebo uzavřených sférických membrán, což navrhoval jako protocells. Pokud by se vytvořily určité mikrosféry, které by byly schopné povzbudit růst dalších mikrosfér kolem nich, znamenalo by to primitivní formu seberplikace a nakonec by převzala darwinovskou evoluci, čímž by vytvořila účinné seberplikátory, jako jsou dnešní cyanobakterie.

Další populární škola myšlení o původu života, „světová hypotéza RNA“, naznačuje, že formy života, když se primitivní molekuly RNA staly schopné katalyzovat svou vlastní replikaci. Důkazem toho je, že RNA může ukládat informace a katalyzovat chemické reakce. Její základní význam v moderním životě také naznačuje, že dnešní život se mohl vyvinout z prekurzorů všech RNA.

Původ života je i nadále horkým tématem pro výzkum a spekulace. Možná jednoho dne bude dost důkazů, nebo někdo dost chytrý, že se naučíme, jak se to skutečně stalo.