Život stojí na velmi jednoduchých základech. Každá naše buňka si v sobě nese vzpomínku na prostředí, kde život vznikl. Podobně jako se nejvíce druhů soustředí na pomezí dvou různých prostředí, například louky a lesa, stejně tak se i ono pradávné prostředí nacházelo na pomezí.
Na povrchu, který tvořil hranici mezi těmito dvěma světy, samovolně docházelo k zachytávání vodíku a oxidu uhličitého neboli kyslíku a uhlíku. Tancem mezi těmito třemi prvky docházelo k vytváření látek, které pak začaly nejbližší okolí proměňovat. Možná teď uvedu na první pohled složité názvy, ovšem nejde o nic jiného než o postupné zachytávání a spojování těchto prvků.
Začneme těmi sloučeninami, které obsahují jen jeden uhlík. Jde v tomto pořadí o formaldehyd, methanol a methyl. Nemusíte si tyto názvy pamatovat, jde jen o nablýskaná jména pro jeden uhlík s několika různě navazanými vodíky a kyslíky. Od methylu pak můžeme postoupit dále ke sloučeninám s dvěma uhlíky. Jde napřed o octany, ze kterých po přidání vodíku neboli protonu vznikne kyselina octová. Z té pak velmi podobným dějem vznikne kyselina pyrohroznová, která má tři uhlíky.
Když se na daném povrchu zachytí další uhlík, tancem prvků dále vznikne kyselina oxaloctová a kyselina jablečná, kde každá obsahuje právě čtyři uhlíky. Možná vám to tak nepřijde, ale velmi podobný postup dodnes dodržují všechny naše buňky, a to v tomto pořadí pro vytváření nových stavebních částí, nebo v obráceném pořadí pro získávání energie (jde o části takzvaného citrátového cyklu).
Možná vás teď zajímá, na jakém pomezí dvou světů je toto zachytávání uhlíku možné? Jak asi víte, všechny chemické reakce jsou elektromagnetické povahy, tedy závislé na náboji a vzájemné přitažlivosti mezi elektrony a protony. Jeden z těchto světů tedy musel být bohatý na elektrony a ten druhý na protony. Protože osamocený proton je zároveň jádrem vodíku, na povrchu tvořeném železosirnými krystaly došlo k jeho vázání stejně tak, jako se vázal kolem rozpuštěný oxid uhličitý, ze kterého získáme uhlík a kyslík.
Ve výše zmíněných reakcích je navíc důležité působení fosforu. Když pak jeden kyslík v těchto kyselinách, kterým mimochodem říkáme karboxylové, nahradíme dusíkem, získáme takzvané aminokyseliny, ze kterých si všichni živí tvorové tvoří bílkoviny.
Vedle uhlíku, kyslíku a vodíku tak máme fosfor a dusík. Odtud už je jen krok k dalším kyselinám, které obsahují právě tyto prvky. Jde samozřejmě také o RNA a DNA, které uchovávají náš genetický kód. Jedná se o kyseliny, jejichž nukleotidy obsahují každý pět uhlíků. Takže jsme jen o jeden uhlík dále než v předešlém příkladu.
Kde se však toto prapůvodní prostředí složené z elektronového světa odděleného železosirnými krystaly od protonového světa plného rozpuštěného oxidu uhličitého, fosforu a dusíku mohlo nacházet? Kde mohly samovolně probíhat popsané chemické děje a dát tak povstat předchůdcům buněk?
Pravděpodobně se jednalo o zásadité průduchy na dně moře, kterých bylo koncem nejstaršího období Země mnohem více než dnes. Zatímco jejich vnitřní prostředí bylo zásadité díky serpentizujícímu olivínu a plné elektronů z nitra země, vnější prostředí kolem bylo kyselé, plné protonů a oxidu uhličitého, dohromady tedy kyseliny uhličité. Protože ještě neexistovaly organismy uvolňující kyslík, skoro všechen se nacházel v této vázané podobě s uhlíkem a vodíkem. Kvůli tomu byla tehdejší moře kyselá a docela jiná než dnes.
Na pomezí obou prostředí se nacházely póry podobné buňkám, v nichž se výše zmíněné organické sloučeniny mohly hromadit. Rozpad prvků z nitra země, působení takzvané slabé jaderné síly, byly tím, co stálo za původem elektronů s vysokou energií uvnitř zásaditých průduchů. Tok protonů na onom pomezí pórů, nebo v jednoduchých buňkách na jejich membránách, takzvaná protonmotivní síla, tvoří za účasti fosforu energii nejen pro tehdejší reakce, ale zároveň pro všechny dnešní živé buňky. Život je tak vlastně souhrou těchto částic vesmíru.
Pro všechny nejzákladnější buněčné děje je možné v zásaditých průduších na dně moří najít protiklad. Stejné prostředí si uvnitř sebe tvoří každá naše buňka. Prostředí na pomezí dvou světů. Takový je původ života.
K dalšímu čtení a přesnému vysvětlení doporučuji knihu LANE, N.; Transformer: The Deep Chemistry of Life and Death. 1. vyd. London: Profile Books Ltd, 2022. ISBN 978-1-78816-054-4.
