Asteroidy, které dopadají na povrch naší planety, nebývají většinou vítanými návštěvníky. I takový vesmírný vetřelec poměrně malé velikosti dokáže na zemském povrchu napáchat rozsáhlé škody. Představme si ale, že v dějinách Země existovala doba, kdy asteroidy nejen že příliš neuškodily, ale naopak životu napomohly k rozvoji.
Po dlouhé stovky milionů let třímaly taktovku, udávající směr dění na naší planetě, pouze slepé fyzikální síly. Počátky života byly ve srovnání s tím, do jaké míry rozkvetl dnes, nesrovnatelně skromnější. První organismy se po celou tu dobu skromně krčily stranou vší vřavy v některém z prostředí bohatém na živiny a čekaly na svou chvíli. Krůček po krůčku pak začaly opouštět své úkryty a daly se do přebudování tváře planety podle svého gusta. V průběhu dalších miliard let pak proměnily prakticky všechny fyzikální a chemické vlastnosti prostředí v blízkosti zemského povrchu. Proč však došlo k jeho úplně první planetární expanzi? Podle geologů z amerického Colorada mohlo být na vině intenzivní bombardování meteority na konci dětského věku Země – hadeánu.
Přichází velké bombardování
Formování Země do dnešních rozměrů a hmotnosti, bylo podle představ, které uznává většina vědců, ukončeno srážkou s protoplanetou o velikosti dnešního Marsu, které geologové a astronomové říkají Theia. Velká část hmoty budoucí Země se díky srážce prostě vypařila do okolí, další dala vzniknout našemu věrnému souputníkovi – Měsíci. K této události došlo pouhých 30–50 milionů let poté, co vznikla celá sluneční soustava, tedy asi před 4,53 miliardy let. Na Zemi pak začalo období, jehož název převzatý z řeckého názvu pro podsvětí – hadeán – jistě neevokuje představy o příjemném místě k životu. Téměř na jeho sklonku, pravděpodobně mezi 3,92–3,85 milionu lety si musela novopečená členka rodiny planet sluneční soustavy vytrpět ještě jednu velkou nepříjemnost. Těchto téměř 100 milionů (o přesné délce i době trvání se však geologové stále přou) let totiž trvalo takzvané „pozdní velké bombardování“ (LHB, z angl. „large heavy bombardment“). Tato sprška mimozemských těles nezasáhla jen Zemi, ale svůj podpis zanechala i na povrchu dalších blízkých vesmírných těles – Měsíce, Marsu, Venuše i Merkuru. Na rozdíl od nich však čilý geologický a biologický život Země stopy po něm téměř dokonale smazal.
Kdy vlastně začal život?
Jen málokterý vědecký obor si tak moc zaslouží nálepku interdisciplinární, jako věda zabývající se hledáním počátků všeho života – protobiologie. Svou ruku k dílu přikládají jak chemici či biochemici, tak fyzikové, geologové, astronomové, ale i matematikové či kybernetici. Přesto, že skutečný scénář, podle něhož dělal život své první krůčky, se pravděpodobně nikdy nedozvíme, je protobiologie skutečným magnetem pro ty nejbystřejší hlavy mezi vědci. I na ten nejstručnější popis nejrůznějších teorií bychom potřebovali jistě mnohem více prostoru, položme tedy první otázku pouze geologům. Jaký nejstarší doklad o přítomnosti života na Zemi se jim podařilo nalézt? Úplně nejstarší doklady jsou nepřímé. V minerálech apatitového typu z Grónska, starých 3,85 miliardy, let byly nalezeny stopy po izotopu uhlíku 12C, který je typický pro organické sloučeniny. Kerogeny (organické látky typu asfaltu) stejného stáří, které lze vyložit jako nejstarší stopu po fotosyntetizujích organismech, pocházejí také z Grónska. První mikrofosilie skutečných prvních buněčných organismů, bakterií (sinic), pocházejí pak už ze západní Austrálie. Jejich stáří se odhaduje na 3,5 miliardy let.
Život vznikl v pekle!
První stopy po živých organismech tedy objevujeme ve vrstvách, které pocházejí z doby těsně po velkém bombardování. Když už se nám však podařilo droboulinké stopy zachytit, je velmi pravděpodobné, že živé organismy už nějakou tu dobu vývoje musely mít z sebou. Počátek života je tedy třeba hledat v dobách podstatně dřívějších. Ale je vůbec možné, aby v pekle rozpoutaném dopady meteoritů vůbec nějaký život vznikl, případně se zde vůbec udržel? O odpověď na tuto otázku se zajímali geologové Stephen Mojzsis a Oleg Abramov z univerzity v coloradském Boulderu. Oba vědci si dali dohromady především data, získaná detailním především data získaná zkoumáním kráterů na Měsíci, a pustili se do tvorby modelů. Podle jejich závěrů nemuselo bombardování Země představovat pro některé formy života zas až tak vážný problém. A co víc: Opak je pravdou! Výzkumy molekulárních genetiků totiž napovídají, že nejstaršími známými buňkami byly nejspíše bakterie, které dnes žijí v extrémních chemických a teplotních podmínkách. Právě atak meteoritů mohl takovým milovníkům extrémů poskytnout přímo skvělou lázeň, v níž se mohly vyvinout ty nejodolnější organismy. „Naše nové výsledky naznačují, že počátky života na Zemi je možno klást před dobu velkého bombardování. Dokonce se nezdá nesmyslné, že by první organismy vznikly už před 4,4 miliardy let,“ říká Oleg Abramov.
Teorie o všudypřítomné spermii
I přes veškerou snahu těch nejlepších vědeckých mozků jsou počátky života stále zahaleny mlhou tak hustou, že by se dala krájet. Řada vědců proto při jeho hledání těžko odolává jakémusi drobnému kroku stranou. Jsou ochotni bojovat za myšlenku, že život nevznikl na Zemi, ale na nějakém jiném, neznámém místě ve vesmíru, a k nám z tohoto tajemného místa později doputoval. Jako meziplanetární či mezihvězdné „taxíky“ sloužila prvotním praorganismům bludná vesmírná tělesa, jako jsou komety či asteroidy. Tato představa, která je známá jako „teorie panspermie“ je téměř stejně stará jako první snahy o vědecké poznávání. Při trošce snahy můžeme její původ vystopovat až k jednomu z prvních řeckých filosofů Anaxagorovi (500–428 př. n. l.). Zajedno s ním byli i takoví velikáni vědy 19. století, jako britský fyzik lord Kelvin, německý polyhistor Hermann von Helmholtz či švédský chemik Svante Arrhenius. Své zastánce měla ale i mezi významnými vědci 20. století. Za všechny jmenujme alespoň britského astrobiologa Freda Hoyla či jeho významného žáka Chandra Wickramasinghe. Potvrdit či vyvrátit tuto teorii jistě nebude snadné. Drobný střípek do skládačky však nedávno přidala sonda NASA STARDUST, která z komety WILD 2 přinesla zajímavý objev – aminokyselinu glycin, nejjednodušší z 21 stavebních kamenů všeho živého, proteinů. Teorii panspermie tedy možná ještě úplně neodzvonilo!
Obviňte komety, ne asteroidy!
Otázka, jak a kde se přesně na zemi vzala voda, patří kupodivu mezi stále otevřené vědecké záhady. Tradičně mezi sebou soutěží dvě teorie. Jedna hovoří o „místním“ původu vody, druhá o tom, že se voda na Zemi dostala díky kometám. Druhá z teorií získala v nedávné době novou podporu. Dánský geolog Uffe Gråe Jǿrgensen z Institutu Nielse Bohra v Kodani se totiž rozhodl zkoumat koncentraci vzácného prvku iridia v horninách z doby velkého bombardování, jaké nalézáme buď na Měsíci nebo v Grónsku. A jak souvisí iridium s vodou? Souvislost je to sice nepřímá, nicméně existuje. Vzácnost iridia má původ v tom, že spolu se železem se ho v raném stadiu vývoje Země většina potopila hluboko do jejího středu. Když nějaké iridium najdeme v blízkosti povrchu, bývá zpravidla mimozemského původu. Zdaleka ne každé mimozemské těleso ho však obsahuje stejné množství. Výrazně bohatší jsou na něj asteroidy. Komety, které se skládají hlavně z ledu, mají jeho koncentraci mnohem nižší. Průzkum měsíčních i grónských hornin však odhalil, že v obou je iridia zoufale málo! Jǿrgensenovi už stačilo pouze doříct: Velké bombardování měly na svědomí komety a většina pozemské vody má svůj původ právě v nich! Pro dokonalé potvrzení jeho teorie už zbývá jen jediné – nalézt v měsíčních horninách nějakou uvězněnou vodu. Přes veškerou snahu se to však zatím nepodařilo…
