Dle studie publikované ve sborníku americké Národní akademie věd týmem českých vědců z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR nemusel život nutně přijít z kosmu, jak tvrdí poměrně rozšířená hypotéza o panspermii. Experiment, který vědci provedli, vede k získání všech základních složek RNA.
Biogeneze, tedy proces, kdy došlo k přeměně neživé hmoty v živou, která se začala dále rozmnožovat, vyvíjet a přeměňovat své okolí, není stále vyjasněnou událostí. Ve vědecké obci nepanuje jednota v názoru na vznik života. Například již zmíněná teorie panspermie tvrdí, že život se mohl na Zemi dostat s dopady meteoritů. Významným protiargumentem je, že při dopadu by musely být jakékoliv organismy zahubeny. Ovšem je zde stále možnost, že z vesmíru na Zemi doputovaly alespoň základní organické molekuly, a že na Zemi nemusely vzniknout veškeré základní kameny života.
Prebiotická polévka
O něco později přichází vědci Brit Haldane a Rus Oparin nezávisle na sobě s teorií o postupném vzniku organických molekul z jednoduchých anorganických látek, které se vyskytovaly na Zemi za působení faktorů, které byly specifické pro mladou Zemi. Život tak mohl vzniknout pouze tehdy a dnes to již vzhledem k současným podmínkám není možné. Na mladé Zemi bylo velmi horké a vlhké podnebí, intenzivní sopečná činnost, atmosféra měla redukční charakter. Nejvýrazněji v ní byly zastoupeny oxid uhličitý a dusík. Jedná se dobu cca před 4 miliardami lety, kdy zřejmě mohl začít vznikat život. Ani zde však nepanuje konsenzus, neboť před 3,8 miliardami let došlo k tzv. pozdnímu velkému bombardování, kdy by život musel dle jednoho z názorů nutně zaniknout. Avšak právě tyto dopady meteoritů mohly také stát za vznikem života. V roce 1952 došlo k proslulému experimentu provedenému dvěma vědci Millerem a Ureyem, kteří se pokusili ověřit teorii prebiotické polévky. „Jeho hlavním přínosem je důkaz, že za určitých podmínek v redukční atmosféře je možná syntéza molekul tvořících základ bílkovin, a že je tedy pravděpodobné, že za určitých podmínek mohou z anorganických substancí vznikat organické látky hrající úlohu v prebiotické evoluci. Nové objevy, které nastaly v druhé polovině minulého století a pokračují dodnes, však ukázaly, že tzv. redukční atmosféra není dostatečně stabilní, aby v ní působením blesků v geologicky významném časovém horizontu mohly vzniknout aminokyseliny. Další problém je to, že za přítomnosti CO2 nevznikají aminokyseliny příliš ochotně. Podle současných obecně přijímaných poznatků navíc první živé struktury nebyly založeny na aminokyselinách, ale na nukleových bázích. Přičemž vznik všech základních složek RNA nebyl v Ureyově-Millerově experimentu dokázán,“ vysvětluje vedoucí vědecký pracovník studie Martin Ferus. Výzkum Stanleyho Millera dále poukázal na to, že adenin a guanin potřebují k syntéze chlad, naopak cytosin a uracil vyžadují vysoké teploty, což vedlo k navržení hypotézy, že život začal v prostředí, které kombinovalo nízké teploty na Zemi s výbuchy meteoritů. Čeští vědci tak navazují na výzkum svých předchůců.
Český Asterix
V pražských Ďáblicích naleznete rozlehlou halu, která ve svých útrobách skrývá laser, jenž patří mezi 10 nejvýkonnějších na světě. V Praze je od roku 1996, kdy jej českým vědcům prodali Němci za symbolickou 1 marku. Laserový paprsek dokáže vytvořit podmínky, které na Zemi vládnou například při nárazu meteoritů. Na mladé Zemi se nacházela jezera vody, ve které byl rozpuštěn formamid a další látky, a do nichž dopadala vesmírná tělesa. A tak se tým fyzikálního chemika Svatopluka Civiše rozhodl tyto podmínky navodit pomocí výše zmíněného laseru nesoucího jméno Asterix. „Jeho paprsek je schopen „zapálit vzduch“, ionizovat jej za vzniku plazmové koule,“ uvádí Martin Ferus. Pokus dopadl úspěšně, českým vědcům se podařilo stvořit všechny čtyři základní kameny RNA. „Výsledky naší práce jsou přelomové tím, že splňují několik základních parametrů. Všechny kanonické nukleové báze vznikají z jedné molekuly (formamid) za jednoduchých podmínek (působením plazmatu v přítomnosti jílu) a vzhledem k tomu, že se tak působením impaktů dělo po stovky milionů let, pak se dá předpokládat i dostatečný výtěžek reakce, neboť celý děj má charakter dlouhodobého geologického procesu,“ dodává Martin Ferus.
Příliš mnoho neznámého
V každém případě je zde stále mnoho neznámého. V experimentu se pouze podařilo vytvořit jednotlivá „písmena“ kódu RNA. Samotný způsob vzniku samoreplikující se molekuly RNA je stále skryt očím vědců. Dalším problémem je pak nestabilita samotné vzniknuvší ribonukleové kyseliny. Na mladé Zemi panovaly podmínky, které takřka vylučují, aby RNA molekula vůbec vznikla či případně byla schopná přežít a okamžitě se nerozložit vlivem silného ultrafialového záření. Tehdy ještě stále neexistovala ozonová vrstva. Proto se uvažuje o pre-RNA sloučenině, která byla předchůdcem RNA a vyznačovala se mnohem větší stabilitou. Nevyjasněný je přechod pre-RNA na RNA a nakonec i RNA na dokonalejší DNA. K nalezení odpovědi na tuto otázku se snaží přispět i další tým českých vědců, kteří spolupracují na širším výzkumném projektu, jehož cílem je celková hypotéza vývoje od molekuly formamidu k prvním molekulám RNA. Výzkum se odehrává na společném pracovišti brněnského Biofyzikálního ústavu Akademie věd ČR a Středoevropského technologického institutu.