Sciencemag.cz
Doporučujeme
Voda rozstřikovaná do směsi plynů, které byly přítomny v rané atmosféře Země, může vést ke vzniku organických molekul i s vazbami mezi uhlíkem a dusíkem, včetně tak složitých látek, jako je uracil.
Studie vědců ze Stanfordu přináší nový úhel pohledu na Miller-Ureyův experiment z roku 1952, který ukázal, že organické sloučeniny mohou vznikat úderem blesku/elektrickým výbojem do směsi vody a jednoduchých plynů (metan, vodík, oxid uhličitý, amoniak…). V současné studii vědci zjistili, že vodní aerosol, který vytváří malé elektrické náboje, by mohl tyto reakce iniciovat sám o sobě, bez nutnosti jiného vnějšího zdroje elektřiny.
„Mikroelektrické výboje mezi opačně nabitými vodními mikrokapičkami vytvářejí všechny organické molekuly pozorované dříve v Millerově-Ureyově experimentu a my navrhujeme, že se jedná o nový mechanismus prebiotické syntézy molekul, které tvoří stavební kameny života,“ řekl hlavní autor studie Richard Zare ze Stanfordovy univerzity. Miller-Ureyovův experiment, chápeme-li ho doslovně, naráží na to, že blesky přece jen nejsou tak časté a při náhodných úderech do oceánu by takto organické látky vznikaly v podobě příliš naředěné.
Nový výzkum ukázal, že při rozstříknutí, výtrysku apod. vznikají kapky vody s různými elektrickými náboji. větší kapky často nesou kladné, menší záporné. Když se opačně nabité kapky přiblížily k sobě, přeskočily mezi nimi jiskry. Můžeme jim říkat mikroblesky (microlightning), protože proces je podobný způsobu, jimž se v mracích hromadí a vybíjí energie v podobě blesků. Vědci k zachycení těchto záblesků použili vysokorychlostní kamery; lidským okem jsou tyto mikroblesky zachytitelné obtížně. I tak ale nesou velké množství energie. Autoři výzkumu to demonstrovali tím, že do směsi plynů obsahující dusík, metan, oxid uhličitý a amoniak stříkali spršky vody o pokojové teplotě. Výsledkem byl vznik organických molekul s vazbou uhlík-dusík, včetně kyanovodíku, aminokyseliny glycinu a uracilu, dusíkaté báze v RNA.
Takže možná, že tyto záblesky generované srážejícími se vlnami nebo vodopády umožnily vznik pozemského života.
Na rané Zemi se vodní výtrysky vyskytovaly všude možně. Výzkum má mít i praktický význam, tímto způsobem by se podle autorů studie mohla zkusit zefektivnit syntéza amoniaku (poznámka: že by takto šla rozbít vazba v molekule dusíku?) nebo peroxidu vodíku.
„Obvykle si myslíme, že voda je taková inertní látka, ale v podobě malých kapiček se stává vysoce reaktivní,“ dodává Richard Zare.
Yifan Meng et al, Spraying of Water Microdroplets Forms Luminescence and Causes Chemical Reactions in Surrounding Gas, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adt8979. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adt8979
Zdroj: Stanford University / Phys.org, přeloženo / zkráceno
Poznámky PH:
Organické látky se na Zemi mohly dostat také prostřednictvím komet (bylo by jich dost bez další syntézy na Zemi)? (Nicméně nějak poprvé i ve vesmíru složitější organické látky vzniknout musely…)
Popsaná hypotéza ale vede ke vzniku organických látek někde na mořském pobřeží, v kalužích. Pokud současně předpokládáme vznik samotného života u podmořských vývěrů, ještě potřebuje vysvětlit, jak se tam dostaly (v dostatečné koncentraci bez naředění); nebyl by jednodušší popsaný proces přímo někde u kuřáků? (Ale zase se tím zbavujeme jiných mechanismů prebiotické chemie v kalužích, různé periodické vymrzání a vysychání, které vedlo k zakoncentrování látek a obracelo chemické reakce proti štěpení hydrolýzou ke vzniku makromolekul apod.)
