Domů     Příroda
Mimozemský život nemusí být založen na uhlíku
Martin Janda 13.7.2025

Šest protonů v jádře, schopnost vytvářet čtyři vazby, za pozemských teplot a tlaků pevné skupenství, tak takový je uhlík. Právě on je základním stavebním kamenem veškerého života, jak jej na naší planetě známe.

Některé výzkumy však ukazují, že nejen on je teoreticky schopen vytvářet živé organismy..

Podle jedné studie by na jiných světech mohly fungovat soběstačné chemické reakce, které by mohly podporovat biologii radikálně odlišnou od pozemského života. Zejména proto, že v těchto reakcích nemusí nutně figurovat uhlík.

Na Zemi je život založen na organických sloučeninách. Tyto molekuly se skládají z uhlíku a často obsahují další prvky, jako je vodík, kyslík, dusík, fosfor a síra. Vědci si však dlouho kladli otázku, zda se mimozemský život nemůže vyvinout na základě nějakého výrazně odlišného chemického složení.

Badatelé například již dlouho spekulují o tom, že by páteří biologie na vzdálených planetách mohl být také křemík. I on je podobně jako uhlík čtyřvazný, byť jeho vazby bývají křehčí.

Pro pozemský život je klíčový druh chemické reakce, kterému se říká autokatalýza. To je zvláštní případ katalýzy, kde jako katalyzátor působí jeden z produktů reakce. Autokatalytické reakce jsou samoudržující, což znamená, že mohou vytvářet molekuly, které podporují opakování stejné reakce.

Lze to připodobnit k populaci králíků v Austrálii. Na počátku bylo několik málo párů, které vyvedly na svět své mladé. Po pár generacích však už počet králíků v Austrálii byl problém. Jinými slovy, stačí málo králíků, aby jich brzy bylo mnoho.

Podobně fungují i autokatalytické reakce. „Jedním z hlavních důvodů, proč se výzkumníci zabývající se původem života zajímají o autokatalýzu, je to, že rozmnožování – klíčový rys života – je příkladem autokatalýzy,“ přiblížila astrobioložka z University Wisconsin-Madison Betül Kaçar.

„Život katalyzuje vznik dalšího života. Jedna buňka vytváří dvě buňky, z nichž se mohou stát čtyři a tak dále. Jak se množí počet buněk, násobí se odpovídajícím způsobem i počet a rozmanitost možných interakcí.“.

Právě Kacar hledala v nové studii příklady autokatalytických reakcí, na kterých se nepodílí organické sloučeniny. Vědci se zaměřili na tzv. synproporcionální cykly, které mohou vytvářet více kopií molekuly.

„Synproporcionace je pravděpodobně jedinečná, protože se jedná o jedinou reakci, která vytváří násobky výstupu – hodně se podobá rozmnožování,“ přiblížil další z autorů studie, evoluční biolog Zhen Peng.

Při hledání těchto reakcí vědci analyzovali vědecká data sesbíraná za dvě století a sepsaná v mnoha různých jazycích. Nakonec objevili 270 různých cyklů autokatalytických reakcí. „Autokatalýza nemusí být tak vzácná, ale naopak může být obecným rysem mnoha různých prostředí, dokonce i těch, která se od Země opravdu liší,“ řekla Kaçar.

Většina z nalezených 270 cyklů nevyužívala organické sloučeniny. V některých hrály hlavní roli prvky, které se v pozemském životě vůbec nevyskytují nebo jsou v něm mimořádně vzácné, jako je rtuť nebo radioaktivní kov thorium.

Řada cyklů pravděpodobně probíhá pouze za extrémně vysokých nebo nízkých teplot či tlaků. Pozoruhodné bylo zejména to, že byly objeveny hned čtyři autokatalytické cykly zahrnující vzácné plyny. Ty přitom bývají velmi samotářské a s jinými prvky reagují jen v opravdu vzácných případech.

„Pokud se autokatalýzy mohl účastnit i inertní plyn, jako je xenon, je dobrý důvod se domnívat, že autokatalýza probíhá snadněji i u jiných prvků,“ řekl Peng. Bez zajímavosti není ani to, že pouze osm z těchto cyklů bylo relativně složitých, tvořených čtyřmi a více reakcemi.

Většina z 270 cyklů byla jednoduchá, při nich byly potřeba nanejvýš dvě reakce. Autoři studie připomněli, že je možné kombinovat více cyklů dohromady, i když se od sebe velmi liší. To by mohlo vést k samovolným chemickým reakcím, při nichž vzniká rozmanitá škála molekul, které vytvářejí velmi složité látky.

Zásadním vzkazem tohoto výzkumu je fakt, že autokatalýzy nejsou odkázány pouze na uhlík. „Když máme k dispozici tolik základních receptů pro autokatalýzu, můžeme se nyní zaměřit na pochopení toho, jak může mít autokatalýza prostřednictvím synproporcionace výraznější vliv na utváření chemie jednotlivých planet,“ uvedla Betül Kaçar.

Vědci doufají, že budoucí výzkum bude moci experimentálně ověřit tuto novou kuchařku, kterou vytvořili. „Zde představené cykly jsou řadou základních receptů, které lze míchat a kombinovat způsoby, které dosud nebyly na naší planetě vyzkoušeny,“ řekl Peng. „Mohly by vést k objevu zcela nových příkladů komplexní chemie.“.

Výzkumníci zároveň upozorňují, že stále není jisté, nakolik jsou tyto cykly pravděpodobné. „Není zaručeno, že všechny příklady, které jsme shromáždili, lze spustit v laboratoři nebo je nalézt na jiných vesmírných tělesech,“ zdůraznil Peng.

Kromě důsledků, které by tato práce mohla mít pro hledání života ve vesmíru a pochopení jeho vzniku, může mít tento výzkum i praktické využití, například, jak píší vědci, pro „optimalizaci chemické syntézy a efektivní využívání zdrojů a energie“.

Foto: AI
Zdroje informací: University Wisconsin-Madison
Související články
Příroda 12.7.2025
Aktuální měření ukazují, že naše planeta letos v červenci zažila kratší dny, než bývá obvyklé. Jde o součást dlouhodobého procesu, jehož příčinou je jak jádro Země, tak i změny klimatu. Brzká ranní svítání a pozdní soumrak jsou s letními měsíci v našich zeměpisných šířkách neodmyslitelně spojeny. Ale při pohledu z vesmíru je současná realita trochu […]
Podle nejnovější studie přispívá vlastnictví psa nebo kočky k tomu, že si lidé zachovávají i s přibývajících věkem některé mozkové funkce, což je pro stárnoucí světovou populaci dobrou zprávou. Vlastnictví ptáků nebo ryb kupodivu takový pozitivní vliv na lidský mozek nemá. Globální populace stárne, což zvyšuje míru výskytu demence. Podle Světové zdravotnické organizace jich v […]
Usnout včas, spát celou noc, probudit se svěží – pro mnohé sen. Doslova. Ve světě, kde se večerní ticho mění v modré světlo displejů a hlava neumí přestat přemýšlet ani v jednu ráno, se kvalitní spánek stává luxusem. Jenže spánek není jen odpočinek. Je to chvíle, kdy se tělo opravuje, mozek uklízí, srdce zklidňuje, imunita […]
Objevy Příroda 9.7.2025
Křehké, chutné, plné vitamínů a antioxidantů – klíčky si v posledních letech našly pevné místo ve zdravé kuchyni. Nový český výzkum nyní přináší převratnou inovaci v jejich pěstování. Vědecký tým z CARC vedený Ing. Eliškou Kováříkovou, Ph.D. objevil způsob, jak klíčení spojit s fermentací pomocí mléčných bakterií. Výsledkem jsou klíčky s delší trvanlivostí, ochranou proti kontaminaci a zároveň […]
Více než 400 primitivních koster prehistorických velryb bylo nalezeno v egyptském údolí Wadi Al-Hitan, což v překladu znamená „Údolí velryb“. Jejich zkoumání nabízí unikátní pohled na vývoj těchto tvorů, zejména jejich přerod ze suchozemských na mořské živočichy. Údolí velryb se nachází v egyptské saharské poušti. Místo bylo během pozdního eocénu, tedy v období před 55,8 […]
reklama
Nejčtenější články
za poslední
24 hodin    3 dny    týden
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
reklama
Copyright © RF-Hobby.cz
Provozovatel: RF HOBBY, s. r. o., Bohdalecká 6/1420, 101 00 Praha 10, IČO: 26155672, tel.: 420 281 090 611, e-mail: sekretariat@rf-hobby.cz