Vznik života na Zemi dodnes není objasněn. Vědci se vesměs shodují v tom, že se zrodil před více než čtyřmi miliardami let. Zásadní roli přitom měla hrát voda, přesněji chemické sloučeniny v „zárodečné polévce“ vyskytující se v mělkých přílivových zátokách.

‚Zázrak‘ mezi vzduchem a vodou

Vědci z Purdueovy univerzity v americkém státě Indiana teď v sérii experimentů dospěli k závěru, že jeden z klíčových procesů pro zrod života se odehrál v atmosféře planety. Své poznatky publikují v žurnálu Nature Chemistry.

Navzdory zásadní roli vody při organických reakcích na Zemi jedna z nejzákladnějších složek života ve vodním prostředí nevzniká. Jsou to amidové vazby, které tvoří článek řetězců aminokyselin.

Aminokyseliny jsou základem klíčových složek života, včetně peptidů (krátkých řetězců aminokyselin) a proteinů (delších řetězců aminokyselin).

Vzniku amidových vazeb ve vodním prostředí ale brání voda. Dosud se vědci domnívali, že nastaly pomocí nějakého jiného, dosud neznámého procesu. Chemici z Purdueovy univerzity ale tuto záhadu vysvětlují tím, že vazby se vytvořily na rozhraní vody a vzduchu.

Série jejich experimentů ukázala, že volné aminokyseliny snadno reagují na rozhraní vzduchu a vody, pokud se nacházejí na vnějším povrchu kapiček vody o velikosti několika mikrometrů.

Vědci tento jev pozorovali poté, co kapky obsahující dvě aminokyseliny, glycin a L-alanin, vystříkli směrem k hmotnostnímu spektrometru - zařízení pro chemickou analýzu. Ukázalo se, že v kapičkách vzniká řetězec dvou aminokyselin, dipeptid.

„Reakce nastala za okolních podmínek a nevyžadovala další činidla, kyseliny, katalyzátory ani záření,“ upozorňují vědci ve zmíněné studii.

Autoři studie předpokládají, že zmíněné kapky vznikaly před miliardami let, když silné větry bičovaly prvotní moře. Kapky stoupaly vysoko nad hladinu, a přitom se na nich vytvářely nezbytné chemické vazby pro zrod života.

Když potom kapky s aminokyselinami přistály na hladině, podílely se na vzniku dalších sloučenin nutných pro vznik života. Tento proces podle vědců otevřel cestu k prvním biopolymerům ve vodním prostředí.

Spletitý začátek života

Teorie zárodečné (prebiotické) polévky předpokládá postupný vznik organických molekul z jednoduchých anorganických látek. Ve vysychajících kalužích se tyto molekuly mohly koncentrovat, a tak vznikala zárodečná polévka.

Zárodečná polévka je dnes vnímána jen jako jeden z nutných kroků pro vznik života. Podle jiných studií byly pro zformování potřebných chemických látek nutné i další jevy – blesky, a dokonce dopady planetek.

První skutečné mikroorganismy pak patrně žily poblíž hydrotermálních průduchů na mořském dně, kde byly podmínky příznivější než na povrchu bombardovaném meteority.