Sciencemag.cz
Doporučujeme
Zemi před sterilním osudem Marsu a Venuše uchránil sám život.
Původním zdrojem kyslíku v atmosféře ovšem nebyla biologická fotosyntéza, nýbrž její chemický protějšek. Jen málo procesů tak nezastřeně ukazuje, jaký význam má rychlost reakce a jak zásadní dopad může mít na tuto rychlost život. Sluneční energie, zejména ultrafialové záření, může štěpit vodu a vytvářet vodík a kyslík, aniž by byl potřeba biologický katalyzátor. Plynný vodík je dostatečně lehký, aby unikl gravitaci Země. Kyslík, což je mnohem těžší plyn, gravitace zadrží, takže zůstane v atmosféře. Většina kyslíku, jenž tímto způsobem vznikl na rané Zemi, reagovala se železem v horninách a oceánech a zůstala navždy uvězněná v kůře. Výsledkem byla ztráta vody, poněvadž potom co se rozdělila, unikl vodík do vesmíru a kyslík byl pohlcen zemskou kůrou, místo aby se hromadil ve vzduchu.
Předpokládá se, že ztráta vody v důsledku činnosti ultrafialového záření může být důvodem, proč nejsou na Marsu a Venuši oceány.1 Dnes jsou obě planety suché a sterilní, jejich kůra zoxidovala a jejich atmosféry jsou plné oxidu uhličitého. Obě planety oxidovaly pomalu a nikdy v atmosféře neshromáždily víc než stopové množství kyslíku. Proč se to stalo na Marsu a Venuši, ale na Zemi ne? Klíčovým rozdílem může být rychlost tvorby kyslíku. Pokud kyslík vzniká pomalu, pomaleji než je rychlost, jakou zvětrávání a vulkanická činnost obnažují nové horniny či minerály a uvolňují nové plyny, pak všechen kyslík, místo aby se hromadil ve vzduchu, pohltí kůra. Kůra bude pozvolna oxidovat, ale kyslík se ve vzduchu nikdy nenahromadí. Ve vzduchu se může začít shromažďovat pouze v případě, že se tvoří rychleji, než se odhalují nové horniny a minerály.
Zemi před sterilním osudem Marsu a Venuše uchránil sám život. Kyslík z fotosyntézy zaplavil dostupné odhalené reaktanty v zemské kůře a oceánech a umožnil, aby se plyn hromadil v atmosféře. Jakmile tu byl volný kyslík, zamezil ztrátám vody. To proto, že reagoval s většinou vodíku, jenž se vyštěpil z vody, a vodu tak obnovoval, čímž na Zemi zachoval oceány. James Lovelock, otec hypotézy Gaia a výjimečný vědec, odhadl, že dnes, kdy je ve vzduchu kyslík, uniká do vesmíru asi 300 000 tun vodíku ročně. To se rovná roční ztrátě téměř 3 milionů tun vody. Ačkoli to může znít znepokojivě, Lovelock spočítal, že při této rychlosti by ztráta jednoho jediného procenta oceánů trvala 4,5 miliardy let. Za tuto ochranu můžeme poděkovat fotosyntéze. Jestli někdy existoval život na Marsu či Venuši, můžeme si být jistí, že se nikdy nenaučil divy fotosyntézy. V pravém slova smyslu lze naší současnou existenci přičíst ranému vzniku fotosyntézy na Zemi a rychlému přísunu kyslíku do atmosféry v důsledku činnosti biologického katalyzátoru.
Tento text je úryvkem z knihy
Nick Lane: Kyslík. Molekula, která stvořila svět
Argo a Dokořán 2020
O knize na stránkách vydavatele
