Teória vzniku života na Zemi

Na vznik života na Zemi sa viaže niekoľko teórií:
• Kreatizmus
• Naivná abiogenéza
• Eternizmus
• Evolučná abiogenéza

Kreatizmus
Prívrženci: cirkev
Je to jeden z najstarších názorov, podľa ktorého život vznikol zásahom nadprirodzenej bytosti. Tento názor vyznávali a vyznávajú všetky náboženstvá. Sú výrazom idealistickej predstavy, že život je niečo celkom odlišné od hmoty, že musel byť hmote daný a ako niečo od hmoty závislé, je s ňou spojený dočasne.

Naivná abiogenéza (samooplodnenie)
Prívrženci: Aristoteles, Anaximandros, Táles z Milétu, Demokritos, Plinius
Život vznikol pri procese, ktorý je kedykoľvek opakovateľný, pri tzv. samozrodení. Živé organizmy vznikajú priamo a bezprostredne z neživej hmoty. Názory o samooplodení propagoval najmä Aristoteles, ktorý na základe nepresných pokusov tvrdil, že mikroorganizmy vznikajú samozrodením z mäsového vývaru (nezabránil prístupu múch k pokusu). Toto presvedčenie panovalo až do konca 19. storočia.

Ešte v polovici 18. storočia anglický bádateľ Needham upiekol jahňacinu, aby ju zbavil zárodkov, vzduchotesne ju uzavrel a nechal niekoľko dní stáť. Na konci experimentu mohol na povrchu pečeného mäsa dokázať mikróby, vzniknuté samooplodením – tak tomu aspoň veril nielen on, ale aj páni v Royal Society, vedeckej spoločnosti, ktorá ho prijala do svojho vznešeného kruhu.
Needhamovi oponenti dokazovali, že bádateľ mäso dostatočne neprepiekol, ale nik ich nepočúval. Museli prejsť ešte desaťročia, kým sa ustúpilo od tejto formy teórie samooplodnenia.

Eternizmus
Prívrženci: niektorí bádatelia z konca 19. storočia
Život bol donesený z iných planét našej slnečnej sústavy, prípadne z iných sústav, vo forme zárodkov života – kozmozoí. Údajne sa na našu zem dostali pomocou meteoritov.

Evolučná abiogenéza
Po všetkých teóriách zostáva myšlienka, že život vznikol na Zemi evolučne z neživej hmoty a za vhodných podmienok sa vyvinul do dnešnej podoby.
Pojem evolučná abiogenéza bol zavedený Liebelom na vyjadrenie dnes celosvetovo rozpracovanej a uznávanej Oparinovej teórie o vzniku života na Zemi postupným a dlhotrvajúcim chemickým vývojom z pôvodne jednoduchých organických zlúčenín.

Alexander Ivanovič Oparin sformuloval v roku 1924 teóriu o vzniku života na Zemi, ktorému predchádzala dlhá perióda abiogénnej molekulovej evolúcie, ktorej konečným výsledkom bola bunka ako základná stavebná jednotka živých systémov.

Priebeh vzniku života podľa tejto teórie:
1. Kondenzácia medzihviezdnych plynovo-prachových hmlovín a formovanie našej Slnečnej sústavy
2. Syntéza anorganických mikromolekúl a ich komplexov. Formovanie Zeme 5 – 9 miliárd rokov.
3. Syntéza organických mikromolekúl.
4. Syntéza polymérov.
5. Autoorganizácia mnohomolekulových otvorených systémov 4 miliardy rokov.
6. Vznik a vývoj primitívneho prototypu bunky 3,5 – 4 miliardy rokov.
7. Vznik a vývoj prokaryotickej bunky 2,5 – 3,5 miliárd rokov.
8. Vznik a vývoj eukaryotickej bunky.
Súčasnosť

Dnes máme dosť presné predstavy o tom, ako mohol život vzniknúť. Keď teplota pôvodnej žeravej zemegule postupne klesala, keď prvé oblasti pokryla pevnejšia kôra, keď plyny a roztopená voda prúdili na povrch a vulkanické sily formovali obraz Zeme, začal sa vytvárať plynový obal – predstupeň zemskej atmosféry, ktorá však spočiatku ešte neobsahovala kyslík.
Vodík a kyslík existovali už v skoršej fáze viazané vo vode. Tam, kde bola teplota už dostatočne nízka, sa vody zrážali. Začalo pršať. Na horúcich miestach sa voda vyparovala: Zem obaľovali oblaky. V kolobehu vody sa rozpúšťali minerálne soli. Záplavy dažďa sa zahrýzali do povrchu skál, slaná voda prúdila do morí. Slnečné svetlo rozložilo časť vodných pár v oblakoch, pričom sa uvoľnil kyslík. Časť z neho zostala v novej zemskej atmosfére, ďalšia časť sa rozplynula v morskej vode. Atmosféra zadržala väčšinu nebezpečného ultrafialového žiarenia. To, ako aj zázrak s kyslíkom, umožnilo život. Tento proces nastal pred 600 miliónmi rokov.
Našu planétu v jej mladosti pokrývala pustá púšť a oceány. Na hraniciach medzi súšou a morom sa vytvorili najpriaznivejšie predpoklady pre vznik prvých organizmov, pre vytvorenie živých bielkovín.

Nie je to iba teória. Stanley Miller, 23-ročný študent chémie v Chicagu, prišiel na nápad experimentovať za podmienok z čias mladej zemegule. Vychádzal z predpokladu, že vtedajšia atmosféra Zeme obsahovala veľa vodíka, uhlík vo forme metánu a dusík viazaný v čpavku a navyše vodu. Teplota bola s najväčšou pravdepodobnosťou pod 100oC. V atmosfére prebiehali elektrické výboje.
Miller napodobnil podmienky pomocou jednoduchého zariadenia. Celý jeden týždeň vystavil umelú praatmosféru elektrickým výbojom. Výsledok bol ohromujúci a vyvolal medzi vedcami nesmiernu pozornosť. Popri oxide uhoľnatom, oxide uhličitom a dusíku sa vytvorilo 19 rôznych anorganických substancií, medzi nimi 6 aminokyselín, ktoré sa rozhodujúcim spôsobom podieľajú na výstavbe všetkých foriem živých bielkovín.

V bádaní pokračovali ďalší vedci. Sidney W. Fox vytvoril pomocou kyseliny asparágovej a glutámovej a zmesi mnohých ďalších aminokyselín roztok, ktorý obsahoval preparát podobný bielkovine. Keď sa do tohto živného roztoku naočkoval bacil, žil v ňom a rástol. Čiže umelý produkt bol preňho „jedlý“; napodobnením vzťahov, ktoré vládli na Zemi pred stovkami miliónov rokov, bola nájdená bielkovina, vhodná pre život.
Fox v priebehu ďalších svojich pokusov nechal na preparát podobný bielkovine pôsobiť morskú vodu a všetko to na minútu zahrial na 100oC. Vytvorili sa „bunkovité“ guľôčky. Keďže nielen veľkosťou, ale aj radom ďalších vlastností pripomínali baktérie, niektorí vedci dokonca verili, že v nich možno vidieť najprimitívnejšie tvory.

Objasnil sa tým vznik života? Zopár rokov po prvých pokusoch, s ktorými Miller vystúpil na verejnosť v roku 1953, zburcovala odborníkov ďalšia senzačná správa. V kanadskej kamennej soli sa našli 320 miliónov rokov staré živé baktérie. V nasledujúcich desiatich rokoch reťaz správ o stále nových, ešte omnoho starších nálezoch baktérií pokračovala.
Pred niekoľkými rokmi vo východnom Transvaale zachránili zo skamenených figovníkov zvyšky živých tkanív, ktoré sú podľa rádiometrických vyšetrení staršie ako 3,2 miliardy rokov.

Prvé jednobunkové riasy mohli byť podľa Berknera a Marshalla (USA) nezávislé od kyslíka. Energiu na látkovú výmenu čerpali dlhé milióny rokov z kvasenia. V tomto čase postupoval vývoj veľmi pomaly. Pre ďalší vývoj života boli rozhodujúce prvé stopy kyslíka, ktoré sa z vody dostali do atmosféry. Vo chvíli – tak tvrdia Berkner a Marshall – keď atmosféra Zeme obsahovala 1% dnešného množstva kyslíka, bola smrtiaca sila ultrafialového slnečného svetla zlomená a nič nebránilo vývoju asimilujúcich rias na hladine vody. Kyslík vo vzduchu čoraz väčšmi slúžil aj dýchaniu, látkovej výmene rastlín. Keďže energia z kyslíka je 30 až 40 ráz účinnejšia ako energia z kvasenia, mohol sa život zvieracej a rastlinnej ríše rozvinúť takmer skokmi.