Pokus zopakovat vznik života ve zkumavce vyšel ještě líp, než to vypadalo

26.06. 15:30 | Autor: Radek John

V padesátých letech minulého století zkusili dva chemici, Stanley Miller a Harold Urey, napodobit podmínky, jaké panovaly na Zemi, když vznikl život. V aparatuře, kterou za tímto účelem sestavili, začaly vznikat aminokyseliny - základní stavební kameny života.

Experiment byl velký úspěch. Vědci zveřejnili výsledky roku 1954 v časopise Science. Tehdejší metody chemické analýzy byly ale proti dnešním omezené. Výzkumníci se proto nedozvěděli, že dosáhli ještě většího vítězství, než si mysleli. Urey překročil řeku Styx v roce 1981. Miller ho následoval v roce 2007. Zůstala po něm ale spousta krabic se vzorky, mimo jiné i ze slavného pokusu z padesátých let. Těm se v poslední době věnují výzkumníci z Georgijského technického institutu (GT) v Atlantě, kde slavný chemik působil.

V žurnálu Angewandte Chemie International Edition teď vyšla další práce, která z bohatého dědictví těží. Její první autor se jmenuje Eric Parker. Vědci našli ve vzorcích sloučeniny, které Miller s Ureyem nemohli objevit. Zkusili pokus i zopakovat. Nešlo to zcela přesně, protože chemické vybavení se od padesátých let přece jen trochu změnilo. I přesto však dosáhli znovu stejných výsledků.

Aminokyseliny navíc

Podle nejdůvěryhodnějších současných odhadů vznikla Země před 4,54 miliardy let. První život se nejspíš objevil před 3,7 miliardy let. Aparaturu, která měla tehdejší podmínky napodobovat, tvořil uzavřený okruh skleněných nádob. Její schéma si můžete pustit na vloženém videu, žel jen v angličtině. V nádobách kolovala voda společně s metanem, amoniakem, dusíkem, oxidem uhličitým a vodíkem. Pod jednou z nádob byl zdroj tepla, jenž celý koloběh poháněl. Do další nádoby ústily elektrody, mezi nimiž se šířily výboje simulující blesky.

Uhlík začal brzo vytvářet jednoduché organické sloučeniny, třeba kyselinu mravenčí nebo cukry. Po čase začaly vznikat i aminokyseliny. Živé bytosti jsou sestavené z dvaceti základních. V padesátých letech se povedlo v aparatuře zaznamenat vznik pěti aminokyselin.

Nová analýza vzorků a opakovaný experiment na GT jich ale v produktech reakce odhalili dvacet dva. Parkerův tým navíc našel i jednoduché peptidy - látky vzniklé spojením aminokyselin. Bílkoviny, které řídí všechny základní chemické reakce tvořící podstatu života, jsou velmi dlouhé peptidy.

Elektrody napodobovaly v aparatuře blesky na mladé Zemi.

Levá vs. pravá

I když se už asi nikdy nedozvíme, jak přesně život vznikl, víme, že jeho základní součástky se mohly vynořit ze zárodečné polévky na mladé zeměkouli. Podobné podmínky mohou panovat i na jiných tělesech sluneční soustavy. Je to zejména Saturnův měsíc Enceladus a Jupiterův měsíc Europa. Kdyby se na nich podařilo život najít, bylo by - to se rozumí vedle samotné jeho existence - zajímavé i jaký typ aminokyselin by používal.

Aminokyseliny totiž mohou, podobně jako spousta jiných organických molekul, existovat ve dvou prostorových formách, které se navzájem liší podobně jako pravá a levá ruka. V Millerově a Ureyově aparatuře vznikaly pravostranné i levostranné varianty stejně často.

V živých organismech převažují levostranné formy. Nikdo neví, proč to tak je. Je možné, že je to náhoda, a že život, který by vznikl na jiném vesmírném tělese, by mohl naopak obsahovat převahu pravostranných aminokyselin.

Foto: Scripps Institution of Oceanography, UC San Diego., Georgia Tech.

Autor: Radek John