Sciencemag.cz
Doporučujeme
Raná Země byla extrémním místem. Na povrch dopadaly asteroidy. Sopky chrlily lávu a oxid uhličitý. Hustá atmosféra nejspíš obsahovala řadu pro život (alespoň dnešní) jedovatých látek. Docházelo k extrémním změnám teploty.
Nepříznivé podmínky organismy dnes přečkávají mj. tzv. dormancí, kdy přeruší svou aktivitu (v té či oné míře – zimní spánek medvěda je něco jiného než sporulace bakterií); samozřejmě s tím, že nějaký signál je dokáže po změně podmínek zase „oživit“. Kevin Webster z Planetary Science Institute a Jay Lennon z Indiana University nyní navrhují, že tento přístup může být starší než život. Už prebiotické chemické systémy musely být schopné vratných změn aktivity a vytváření nějaké „ochrany“.
Molekuly zřejmě dokázaly různými procesy přecházet mezi stavem dormance a aktivitou, kdy byly zranitelnější vůči prostředí, ale mohly se replikovat. K přepínání mezi těmito stavy docházelo v souvislosti se změnami prostředí, jako je teplota nebo dostupnost jiných molekul (což vlastně odpovídá nedostatku potravy; dormance nemusí být jen odpovědí na ohrožující čistě fyzikální parametry, ale právě i na nedostatek živin; náš medvěd by v zimě asi nezmrzl, ale neměl co jíst).
Například DNA je tvořena dvěma spletenými vlákny, která mohou reagovat na změny teploty. Vysoké teploty způsobí, že se obě vlákna oddělí, při nižších teplotách se zase dvě oddělená vlákna spontánně rekombinují. DNA se také může omotat kolem bílkovin (histonů), aby bezpečně uzamkla svůj genetický kód, a pak se odvíjet, když nastanou příznivé podmínky pro replikaci. Podobně mohly různé molekuly fungovat i v prostředí před vznikem života. Dormance podle autorů studie rozhodně dokáže ovlivnit stabilitu sítí chemických reakcí v proměnlivém prostředí.
Navíc dormance pravděpodobně ovlivnila i způsob kolonizace planety životem v závislosti na místě jeho vzniku. Například pokud se život poprvé objevil v izolovaném vnitrozemském horkém prameni, mohla mu dormance pomoci rozšířit se mimo původní oázu. Pokud se život vyvinul v oceánu, který se rozprostírá po celé zeměkouli, pak klidový režim nemusel hrát tak zásadní roli (poznámka: i když pro organismus u horkého kuřáku byl zbytek hlubin asi také cca studený a neobyvatelný).
Kevin D. Webster et al, Dormancy in the origin, evolution and persistence of life on Earth, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences (2025). DOI: 10.1098/rspb.2024.2035
Zdroj: Planetary Science Institute / Phys.org
Poznámky PH:
Viz též někdy zmiňované cykly, podle nichž látky z prostředí vymrzaly, což lze ztotožňovat s fází inaktivity (kdy ovšem vymrzání neznamenalo jen inaktivitu za nepříznivých podmínek, ale také různé molekuly koncentrovalo – v protikladu k hydrolýze a nařeďování ve vodném prostředí).
Ono ad to šíření života, v jakém časovém měřítku to vůbec mohlo proběhnout? Dejme tomu život vznikl někde u dna u kuřáku. Za jak dlouho se první organismy objevily na druhém konci světa? Za tisíc let? Milion let? Sto milionů let?
Můžeme od dormance nějak odvozovat i existenci spánku, nebo jde o zcela jiné jevy?
