Mali by byť všade. Ak je život jednou z kozmických zákonitostí, ak nie je len čírou pozemskou náhodou, jedinečnou anomáliou - nech už ju zapríčinilo čokoľvek - by mal byť vesmír plný života.
A okrem iného aj inteligentných bytostí, ktoré dokážu kolonizovať cudzie svety, pozvoľne či nebodaj rýchlo sa presúvať medzi planetárnymi systémami a prípadne aj učiť (alebo vyhladzovať) menej rozvinuté kultúry.
My však nič podobné nevidíme. Napriek tomu, že dnes už vieme, že naša materská planéta nie je ničím výnimočná. Krúži kdesi na galaktickej periférii okolo hviezdy, ktorá je tak strašne nudná, že nás to môže iba tešiť.
Zem je iba jednou zo stoviek planét, o ktorých vieme, a tisícok, o ktorých tušíme. Odhaduje sa, že len planét sú na Mliečnej ceste miliardy a mnohé z nich zrejme majú podobne vhodné podmienky pre život ako tá naša. Tak kde tí mimozemšťania sú?
Britský biochemik Nick Lane v júnovom čísle magazínu New Scientist ponúka možné vysvetlenie. Život je všade, život je totiž takmer nevyhnutný. No komplexný, zložitejší a nebodaj inteligentný život? Ten okrem Zeme možno nejestvuje nikde. Pretože tak to naznačujú prírodné zákony.
Odhaduje sa, že život na Zemi vznikol niekedy pred štyrmi miliardami rokov. A bol to veľmi primitívny život. Dôležitejšie je však tvrdenie, že ten zložitejší život, počnúc rastlinami, našimi domácimi zvieratkami a človekom končiac, možno vznikol vďaka príšernej náhode.
Jedinému čudnému a nepochopiteľnému kroku, ktorý oveľa neskôr, niekedy pred dvomi miliardami rokov, urobili dva pradávne mikroorganizmy. Začali spolupracovať, presnejšie, začali spolu žiť. Výsledkom je eukaryotická bunka. A jej endosymbiotický sprievodca - mitochondria.
Za všetko môžu protóny?
Všetko živé potrebuje pre svoj život energiu. Potrebuje poháňať svoj vnútorný systém, obzvlášť ak sa chce presúvať alebo množiť. „Dnes získava väčšina živých vecí svoju energiu zo slnka,“ píše Lane pre popularizačno-vedecký týždenník. „Lenže fotosyntéza je komplexná a pravdepodobne nepoháňala prvý život."
Ak to tak je, musíme nájsť iný spôsob, ako by bunky mohli získavať energiu. Vedci pozorovaním vývojovo najstarších mikróbov už dávnejšie zistili, že takéto organizmy napríklad nepotrebujú kyslík. Môžu žiť vo veľmi extrémnom ekosystéme, napríklad blízko horúcich sopečných prieduchov, v kyslom či slanom prostredí. A takéto archaey získavajú energiu spájaním vodíka a oxidu uhličitého, pričom vzniká metán.
No skutočným motorom života by mohlo byť čosi iné. Procesy, ktoré prebiehajú na úrovni mikrosveta ešte menšieho, ako sú atómy. Za energiu by mikróby mohli vďačiť protónom.
Začiatkom 60. rokov prišiel biochemik Peter Mitchell s hypotézou, že bunky nepoháňa chemická reakcia, ale čosi odlišné. A tým mechanizmom je elektrina, presnejšie rozdiel v koncentráciách protónov vodíkových jadier na membránach buniek.
Výsledkom je drobnučká odlišnosť v elektrických potenciáloch. Lenže keď sa táto odlišnosť odohráva vo veľmi malých rozmeroch, v skutočnosti je obrovská. A to môže byť motorom života, ktorý umožňuje v bunkách ďalšie procesy, čo dodávajú potrebnú energiu.
Problémom je však predpoklad, o ktorom biológovia uvažujú už dlhšie. Dávne organizmy zrejme neboli príliš šikovné. A na rast či na svoje delenie potrebovali viac energie ako moderné bunky.
Zložitejší život
V tomto okamihu sa príbeh dávneho pozemského života začne spájať s mimozemšťanmi. Vedci totiž zistili, že na Zemi jestvujú exotické hydrotermálne prieduchy, ktoré nemajú nič spoločné s vulkanickou činnosťou.
„Vytvárajú sa, keď morská voda vsakuje do skál v zemskom plášti, akou je napríklad olivín," tvrdí Lane. „Olivín a voda reagujú a vytvárajú serpentinit, narúšajú skalu, čím sa viac vody dostáva dnu a reakcia pokračuje."
Výsledkom sú horúce prúdy bohaté na vodík, ktoré po kontakte s chladnejšou morskou vodou vytvárajú svojské štruktúry.
A práve tie sú ideálnym miestom pre vznik života. Obzvlášť v čase, keď boli oceány kyslejšie a na planéte bolo viac oxidu uhličitého. Mohli vznikať organické molekuly a život. Nepotrebujete nato nič viac len správne podmienky, skaly, vodu a oxid uhličitý. A toho je vo vesmíre veľa.
Kde je teda problém? V zložitom živote. Pre primitívne mikróby je veľmi nevýhodné príliš rásť a stávať sa zložitejšími. Na to totiž potrebujete komplikovanejší riadiaci mechanizmus génov a to zase vyžaduje podstatne viac energie.
Ak ju nemáte, alebo s ňou neviete efektívne zaobchádzať, treba sa uskromniť. Ak sa neuskromníte a stratíte kontrolu napríklad nad potenciálmi na svojich membránach, zomriete.
„Genómy museli byť neďaleko membrán, ktoré kontrolovali. Na rast a väčšiu zložitosť potrebovali viac energie," píše britský vedec. „A na to zase potrebujete väčšie bunkové membrány a extra kópie génov." A tie zase vyžadovali na kódovanie bielkovín viac energie. Neprekonateľný paradox.
Sú aj nie sú
Pred dvomi miliardami rokov sa však stalo čosi zvláštne. „Jedna jednoduchá bunka akosi skončila vo vnútri inej," dodáva Lane.
Tieto dva mikróby sa postupne naučili spolu žiť tak, že jeden sa vzdal takmer všetkého a stal sa bunkovou elektrárňou. Odhaduje sa, že počas spoločnej evolúcie mitochondrie prišli o tisícky génov, až im ostali iba desiatky. Hostiteľská bunka zasa získala dobrý zdroj energie - a evolúcia mohla začať svoje pokusy. Výsledkom sme aj my ľudia.
A to je vlastne odpoveď na otázku, „kde sú". Všade, a zároveň takmer nikde. Jednoduchý život primitívnych organizmov je výsledkom prirodzených prírodných zákonov.
Nemalo by nás prekvapiť, ak ho raz nájdeme rôzne roztrúsený naprieč vesmírom. Nie je na tom nič zvláštne, tajomné ani božské.
Môže to byť obyčajný nevyhnutný výsledok zákonov, ktoré vo vesmíre platia. „Jednoduché bunky sú vystavané zo všadeprítomných materiálov - vody, skál a oxidu uhličitého. A sú takmer termodynamicky nevyhnutné," dodáva vo svojom texte Nick Lane.
A inteligentní mimozemšťania? Je možné, že náhoda, že sa dve bunky dohodnú a vzniknú eukaryoty, sa okrem Zeme neodohrala už nikde inde. Ale kto vie.
Hlavný zdroj: New Scientist 23. jún 2012
