Na tuto otázku odpověděl nový výzkum, který proces, jenž před 4 miliardami let stvořil první organismus, jasně popsal. Práce nejenže vysvětluje, jak ke vzniku prvních organických látek došlo, ale může mít rovněž význam pro hledání známek života mimo naši planetu. Výzkum vedlo Americké muzeum historie přírody a byl financován NASA. Zveřejněn byl tento týden v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences.

Život na Zemi je založen na organických molekulách, tedy sloučeninách z atomů uhlíku, vázaných na vodík, dusík, kyslík a řadu dalších. Většina těchto molekul vzniká při fotosyntéze akumulací atmosférického oxidu uhličitého, kterou běžně provádějí rostliny. Jenže takový proces vyžaduje energii, kterou buňka musí pro redukci investovat. V tu chvíli se dostáváme k otázce podobné té, zda bylo dříve vejce či slepice. Vědce proto zajímalo, jaký proces dal zrod prvním organickým látkám ještě předtím, než vznikl samotný život.

Pro tento účel si vytvořili miniaturní reaktory, které pojmuly velice malé objemy látek. Navázali tak na předchozí pokusy podobného rázu, které se pokoušely míchat v kapalině bubliny plynného vodíku s oxidem uhličitým. Vědci přitom pozorovali, zda dochází k jeho redukci do podoby organických molekul. Jejich experiment však na otázku neodpověděl, neboť vysoce těkavý vodík unikl dříve, než stihl s oxidem zreagovat. Proto vědci vyvinuli v reaktor nový.

Namísto probublávání plynu uvnitř kapalin jej vědci využili pro její pohon. Díky tomu se šance na únik vodíku minimalizovala. Tímto způsobem došlo ke vzniku jednoduché organické molekuly kyseliny mravenčí (HCOOH). Tento způsob připomíná jedinou známou cestu fixace CO2, která nevyžaduje externí přísun energie, tzv. Wood-Ljungdahl dráhu, používanou acetogenními a methanogenními bakteriemi a archea. Připomíná rovněž reakce, které mohly před 4 miliardami let probíhat v oceánských hydrotermálních průduchách.

Podle vědců mohou tyto reakce přesahovat hranice naší biosféry. Podobné procesy mohou existovat i na jiných místech sluneční soustavy, například na Enceladu a Europě, měsících Saturnu a Jupitera. "Díky naší práci můžeme pochopit, s jakou pravděpodobností vznikl život na jiných vesmírných tělesech," říká jedna z autorek studie, Laurie Barge z Jet Propulsion laboratoře agentury NASA. Pozoruhodné je, že vědcům se podařilo přeměnit oxid uhličitý na organické molekuly za relativně mírných podmínek. To může přinést svůj význam i při současných tendencích eliminovat CO2 ze zemské atmosféry a omezit tak vliv globální změny klimatu.

Originální publikace: https://www.pnas.org/content/117/37/22873

Zdroj: ScienceDaily, zdroj titulní fotografie: Nicolas InTravel, Unsplash