Sciencemag.cz
Doporučujeme
Představme si „fyzikální“ systém třeba z elektronů – částice se buď přitahují, nebo odpuzují, interakce je ale symetrická. A teď pro změnu vlk pronásledující zajíce. Vlk je k zajíci „přitahován“, zajíc od vlka naopak „odpuzován“. Samozřejmě, že takové fungování živých organismů vytvořila evoluce/přírodní výběr (jak dopadli zajíci k vlku přitahovaní atd.).
Co je ale zajímavé, nová studie ukazuje, jak se podobné systémy dají vytvořit i na čistě chemickém základě, bez živých organismů. Při pohledu na navzájem se požírající kuličky si lze vzpomenout na Oparina, koacerváty a další úvahy o vzniku života, nicméně o to zde nutně nejde. Různě se pronásledující kapičky mohou být nějakou analogií ke vzniku složitých útvarů, ale jsou zajímavé i samy o sobě – ukazují, jak lze toto všechno realizovat jen pomocí jednoduché chemie.
Lauren Zarzar z Penn State a její kolegové navrhli kapičky oleje, které fungují skutečně asymetricky, tedy chovají se k sobě jako dravec a kořist. Konkrétně šlo o kapičky dvou různých olejů umístěných do roztoku vody a povrchově aktivní látky (surfaktakntu – látky snižující povrchové napětí). Jeden z olejů se rozpouští v roztoku snadněji a vytváří kolem sebe tedy gradient svých molekul. Původní kapka oleje se „chce“ posouvat od vlastních rozpuštěných molekul, ty jsou ovšem distribuovány symetricky.
Kvůli rozdílným vlastnostem obou olejů mohou ovšem rozpuštěné kousky oleje „kořisti“ absorbovat kousky oleje „šelmy“. Tím právě pro šelmu vzniká nerovnováha, posune se směrem ke kořisti. Predátor tím vytváří další chemický gradient, který odhání oběť. A tak dále.
Konkrétně byly v pokusu použitými oleji bromoktan a ethoxynonafluorobutan. Zajímavé na výsledku má být, že oba oleje si mohou být po chemické stránce i celkem podobné (poznámka PH: proč potom ale nebyly použité jednodušší/běžnější hydrofobní organické sloučeniny?). V důsledku příslušných interakcí kapičky oleje také mohou vytvářet větší shluky, obecně struktury uspořádané ve větším měřítku. Takové shluky se pak mohou pohybovat jako celek, různě se zastavují, otáčejí, krouží kolem sebe nebo dokonce i zase rozpadají na jednotlivé kapky („dělení buňky“), a na pohled vše připomíná živé mikroorganismy.
Caleb H. Meredith et al, Predator–prey interactions between droplets driven by non-reciprocal oil exchange, Nature Chemistry (2020). DOI: 10.1038/s41557-020-00575-0
Zdroj: Pennsylvania State University / Phys.org
Poznámka PH: Asi hlavní rozdíl oproti skutečné biologické evoluci bude, že systém nemá paměť, zapsanou do něčeho na způsob DNA. Vytáhnete kapičku oleje a bude to zase ta původní kapička oleje. (Podle mě hezká metafora od Richarda Dawkinse: zapálíte přenesenou loučí oheň, také si nebude nijak pamatovat svou historii, „co hořelo předtím“. Přitom oheň je také složitá struktura, v mnohém analogická biologickým systémům, ale nejde o potomka jiného ohně právě ve smyslu paměti.)
