Vědci objevili moožný zdroj vzniku života – drobné elektrické jiskry mezi vodními kapkami. Podle nové studie mohly tyto mikroblesky vytvořit první stavební kameny života na naší planetě, a to mnohem jednodušeji než velké blesky při bouřkách, jak se dosud předpokládalo.
V roce 1953 provedli vědci Stanley Miller a Harold Urey přelomový experiment, při němž simulovali podmínky rané Země pomocí vody, plynů a elektrických výbojů napodobujících blesky. Výsledkem bylo vytvoření aminokyselin, základních stavebních kamenů života. Tato práce dala vzniknout Millerově-Ureyově hypotéze, podle níž život na Zemi začal, když jednoduché chemikálie v oceánu přišly do kontaktu se zdroji energie, jako jsou právě blesky.
Profesor Richard Zare ze Stanfordské univerzity věří, že nikoliv velké atmosférické výboje, ale mikroblesky mohly pomoci vzniku života. Foto: Se souhlasem Stanford University
Nová studie vedená profesorem Richardem Zarem ze Stanfordské univerzity nyní přináší důkazy, které tuto hypotézu podporují, avšak s důležitým upřesněním – místo velkých blesků mohly hrát klíčovou roli mikroblesky vznikající ve vodních kapkách.
Fascinující fyzika mikroblesků
„Na rané Zemi byly vodní kapky všude – v trhlinách nebo na skalách. Mohly se hromadit a vytvářet tuto chemickou reakci,“ vysvětluje profesor Zare. „Myslím, že to překonává mnoho problémů, které lidé mají s Millerovou-Ureyovou hypotézou,“ dodává.
Výzkumný tým studoval proces, při kterém vodní kapky získávají elektrický náboj, když se tříští na drobné kapičky. Vědci zjistili, že menší kapky nesou záporný náboj, zatímco větší kapky mají náboj kladný. Překvapivým zjištěním bylo, že když se tyto opačně nabité kapky dostaly do blízkosti, vznikaly mezi nimi „mikroblesky“ – drobné záblesky elektřiny. Tento proces je podobný formování blesků v mracích, ale v mnohem menším měřítku.
Energie skrytá v drobných záblescích
K zachycení mikroblesků, které jsou příliš slabé na to, aby je lidské oko zaznamenalo, použil tým vysokorychlostní kamery. I přes svou malou velikost tyto záblesky obsahovaly značné množství energie.
Malé výboje mezi kapičkami vody mohly vést ke vzniku organických sloučenin. Foto: Freepik
V další fázi výzkumu vědci testovali jejich účinek. Rozprašovali vodu o pokojové teplotě do směsi oxidu uhličitého, dusíku, amoniaku a metanu – plynů, o nichž se předpokládá, že existovaly na rané Zemi. Jak očekávali, při interakci vodních kapiček s plynnou směsí přirozeně docházelo k mikrovýbojům.
Zrození organických molekul
Tato chemická reakce nakonec vedla k produkci organických molekul, jako je glycin (aminokyselina) a uracil (klíčová složka RNA). „Náš experiment ukazuje, že mikroelektrické výboje mezi opačně nabitými vodními mikrokapkami vytvářejí všechny organické molekuly pozorované dříve v Millerově-Ureyově experimentu, a navrhujeme, že se jedná o nový mechanismus prebiotické syntézy molekul, které tvoří stavební kameny života,“ uvedl Zare.
Průlomová studie byla publikována v odborném časopise Science Advances a přináší zcela nový pohled na možný mechanismus vzniku života na naší planetě. Místo velkých blesků v bouřkových mracích to mohly být právě nenápadné mikroblesky ve vodních kapkách, které odstartovaly chemické procesy vedoucí k prvním organickým molekulám a položily základy života, jak jej známe dnes.
