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 - Chat GPT
Zdroje informací: University Wisconsin-Madison
Související články
Nejnovější výzkum, provedený odborníky z Univerzity Heinricha Heineho v Německu, ukázal, že okyselování oceánů, způsobené rychlou absorpcí oxidu uhličitého, významně poškozuje zuby těchto vrcholných mořských predátorů. Kvůli tomu by mohli mít potíže se sháněním potravy, což by narušilo stabilitu celého mořského ekosystému… Strachem z toho, že je v moři napadne žralok a zakousne se do […]
Stonehenge, světoznámý komplex menhirů sestavených do kruhů, se nachází v hrabství Wilshire v jihozápadní Anglii. Zatímco některé kamenné bloky pochází z míst poblíž, jiné byly na místo dopravována až z Preseli Hills ve Walesu. Kravský zub nalezený vedle vstupu do komplexu by mohl být důkazem, že k jejich přepravě byl využíván právě skot. Čelistní kost […]
Příroda 25.8.2025
Jde o jeden z nejpalčivějších problémů, jemuž moderní věda čelí. Tím problémem je syndrom zhroucení včelstev, jednoduše řečeno úbytek včel. Expertům se aktuálně podařilo vyvinout „superpotravinu“, která má potenciál k záchraně včel výrazně pomoci Proč včely mizí? Na vině jsou třeba virová onemocnění, změny klimatu či nedostatek živin. S touto globální krizí, ohrožující potravinovou bezpečnost planety, […]
Medicína Příroda 24.8.2025
V posledních letech si výzkumníci všímají stále rostoucí hrozby panzootik, tedy chorob, které jsou schopné přeskakovat mezi různými biologickými druhy. Jedním z nejvýraznějších příkladů je v tomto ohledu vysoce patogenní ptačí chřipka H5N1, která se šíří nejen mezi ptáky, ale i mezi savci. Panzootika, která překračuje druhové bariéry a postihuje různé živočišné druhy, celkem podstatně […]
Příroda 23.8.2025
Člověk se sice cítí jako pán tvorstva, ale inteligence zdaleka není jen jeho výsadou. I jiné druhy zvládnou abstraktní uvažování, matematiku nebo plánování. A to mnohdy i takové, kde by se to třeba vůbec nečekalo. Pro člověka je vyvinutá mozkovna a s tím související inteligence jedním z adaptačních mechanismů. Jeho předci neměli kdovíjaké fyzické superschopnosti, […]
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