Recenze

Článků v rubrice: 75

Co je život?

Je život záhadnou jednotou chemie, biologie a fyziky? Byl kosmos vyladěn tak, aby podporoval život, anebo jak prohlásil slavný britský fyzik Stephen Hawking „...je lidstvo pouhým chemickým povlakem na planetě střední velikosti...“? Přestože nemůžeme vyloučit, že se život v nějaké primitivní podobě objevuje i jinde ve Sluneční soustavě, pouze na Zemi se jedná o takřka všudypřítomný fenomén. V nejrůznějších formách jej najdeme na souši i v mořích, ve vzduchu a pod zemí, v termálních pramenech i na vrcholcích velehor, dokonce i uvnitř v nás. Na otázku po vzniku života se snaží odpovědět publikace: Pross, Addy: Co je život? Jak se chemie stává biologií. Nakladatelství Dokořán a Argo, 1. české vyd., 222 str., Praha 2020. ISBN 978-80-7363-963-1.

Fotogalerie (1)
Titulní stránka knihy

Zájem lidí o problematiku života a jeho původu lze vystopovat téměř tři tisíce let do minulosti. Není náhodou, že hned úvodní slova Genesis, první knihy Starého zákona, líčí tuto výjimečnou událost. Kdy se neživot změnil v život? Kde se to stalo? Co k tomu bylo potřeba? Co mají všechny živé formy společné? Existuje život mimo naši planetu? Máme hledat řešení těchto otázek v biologii, nebo spíše v chemii a fyzice, popřípadě někde úplně jinde? Historie zkoumání těchto vědecko-filozoficko-náboženských otázek je dlouhá a spletitá, ale moderní a seriózní vědecký dialog se začal vést až od počátků 20. století. Jednu z teorií vzniku života na mladé Zemi si pamatují někteří čtenáři ještě ze školních hodin biologie. Máme na mysli základní, leč nepotvrzený předpoklad, že život na Zemi povstal z abiotických počátků (prebiotických polévek) někdy po vzniku Sluneční soustavy. Teorie byla nezávisle na sobě prosazovaná ruským biochemikem Alexandrem I. Oparinem (teorie koacervátů) a britským genetikem a biologem J. B. D. Haldanem. S dalším rozvojem vědy se vynořily nejrůznější další teorie abiogeneze (např. panspermie, RNA světa, hydrotermálních systémů, živých jílů aj.). V současné době toho o podstatě života sice víme již hodně, ale řešení těch nejdůležitějších otázek, týkajících se vzniku živých bytostí a jejich vztahu k neživému, nám nadále uniká. (Přehled současných teorií vzniku života jsme přinesli ve článku https://www.3pol.cz/cz/rubriky/medicina-a-prirodoveda/1967-prehled-teorii-vzniku-zivota.)

Je vznik života nevyhnutelný?

Otázku vzniku života si již v roce 1934 položil rakouský fyzik, filozof i biolog Erwin Schrödinger v úvodu své knihy Co je život (vyslovené myšlenky také ovlivnily osudy objevitelů struktury DNA a měly tak podíl na vzniku moderní teoretické biologie): Jak lze události, jež se v prostoru a čase odehrávají v hranicích živého organismu, vysvětlit s přispěním fyziky a chemie? Předběžnou odpověď...bychom mohli shrnout následovně: Zjevná neschopnost dnešní chemie a fyziky objasnit tyto události není pražádným důvodem k pochybnostem, že se za pomoci těchto věd vysvětlit dají. Navzdory ohromným pokrokům, které se během uplynulých téměř sto let udály v molekulární biologii a dalších přírodních vědách, neumíme dodnes na tuto Schrödingerovu jednoduchou a přímočarou otázku nalézt odpověď: stále nechápeme, jak se život vztahuje k neživému světu a jak vznikl. V současnosti jednoznačně víme, že neexistuje žádná vitální síla a živé organismy jsou tvořeny totožnými „mrtvými“ molekulami jako neživá tělesa. Avšak to, jak spolu tyto molekuly v holistickém souboru interagují a nabývají nové vývojové kvality, paradoxně stále nevíme. Převládající názor, že život vznikl z neživota, vede k dalšímu problematickému dilematu: byl vznik života na Zemi neodvratný nebo nahodilý? Jinými slovy, jednalo se o nepravděpodobnou náhodu - bizarní událost, která by se téměř nepochybně nikdy neopakovala - nebo byl zrod života vzhledem k existujícím zákonům fyziky a chemie nevyhnutelný?

Proč vlastně život vznikl?

Problematika vzniku života má dvě zcela odlišné stránky - historickou a ahistorickou. Historický aspekt se snaží zodpovědět otázku jak: „Jak vznikl život?“. K tomu je potřeba rozluštit, jaké chemické procesy se na prebiotické Zemi skutečně odehrávaly, což vyžaduje sledovat krok za krokem konkrétní chemické cesty, které vedou od neživých materiálů k nejjednoduššímu životu. Mezi klíčové patří například problémy jako z jakých hlavních molekulárních kamenů sestával raný život, jaké převládaly reakční podmínky a jaké byly mezikroky na dlouhé evoluční cestě od těchto základních kamenů k jednoduchému životu. Ahistorický aspekt řeší obecnější otázku proč - proč by měla jakákoli neživá hmota bez ohledu na svojí strukturální identitu pokračovat v zesložiťování biologickým směrem a nakonec dospět k nějaké primitivní formě života. Šlo by tento proces alespoň v principu vyvolat v různých kategoriích materiálů? A které z nich jsou náchylné stát se živými? Jaké fyzikálně-chemické technologie mohou přimět anorganické látky stát se komplexními sloučeninami a dát vzniknout jednoduchým podobám života? S definitivní odpovědí na všechny tyto problémy dosud nikdo nepřišel, ale možná je to i tím, že si neklademe ty správné otázky.

První vydání knihy v českém jazyce

Další a potenciálně zásadní střípek do této složité mozaiky největšího tajemství přírodních věd přidal ve své publikaci Co je život? australsko-izraelský chemik a profesor teoretické organické chemie na Univerzitě Bena Guriona v Negevu Addy Pross (1945). Je autorem více než stovky odborných prací, zaměřených především na chemickou reaktivitu a hledání spojnice mezi chemií a biologií, protože řada biologických jevů vychází z chemických a fyzikálních principů. Ve světové chemické komunitě je znám široce užívaným Prossově-Shaikovým modelem chemické reaktivity a konceptem modelu dynamicko-kinetické stability, která ­- ačkoliv je ve zdánlivém rozporu s fyzikálními termodynamickými zákony - je zatím nejslibnějším východiskem k řešení otázek vzniku života. První vydání knihy v českém jazyce v překladu Pavla Pecháčka z anglického originálu What is Life? How Chemistry becomes Biology (2012), nyní připravilo s podtitulem Jak se chemie stává biologií pražské nakladatelství Dokořán ve své oblíbené edici aliter (svazek 72).

Obsah knížky

Zajímavý a srozumitelně napsaný text autor rozdělil do osmi kapitol (Živí tvorové jsou hrozně zvláštní, Hledání teorie života, Porozumět „porozumění“, Stabilita a nestabilita, Zapeklitý původ otázky života, Biologie a krize identity, Biologie je chemie, Co je život), doplněných poznámkami, seznamem použité literatury a rejstříkem. Předkládá v nich nejen historii objevování a rozvíjení myšlenek a principů, jimiž se řídí přírodní procesy včetně fenoménu života, ale především několik nových poznatků, spojených se vznikem, existencí a povahou všech živých bytostí. Vychází z dosti smělého předpokladu, že biologie se zakládá na chemii, která se před zhruba 4 miliardami let stala biologií. Pomocí nové průkopnické oblasti chemie, kterou formuje zejména skupina kolem německého chemika prof. Dr. Güntera von Kiedrowskiho a nazývá jí systémovou chemií (studuje souvztažnosti interreagujících molekul, které vytvářejí nové vlastnosti a funkce ze souboru molekulárních složek na různých hierarchických úrovních), můžeme stávající propast mezi chemií a biologií překonat tak, že ústřední biologické paradigma – darwinismus – je pouze biologickým projevem širšího fyzikálně-chemického popisu přírodních sil. Tato snaha spojit biologii s chemií se opírá o představu, že v přírodě existuje určitý druh stability, který byl dříve přehlížen, a zavádí pro něj nový termín dynamicko-kinetická stabilita. Současné teoretické výzkumy ukazují ještě na širší přístup, podle kterého kořeny biologie sahají hlouběji než k chemii a dosahují až k fyzice, matematice a dokonce i logice. Díky abiogenezi - výjimečnému procesu, jímž se život vyvinul z neživých počátků - spolu splývají biologie, chemie a fyzika a degradují otázku vzniku života na chemický problém. V epilogu publikace dochází autor k zajímavému závěru: původ života bychom neměli považovat za překvapivý a záhadný. Život není nějaká fyzikálně chemická zvláštnost nebo materiální záhada, nýbrž logicky předurčený fyzikálně-chemicko-matematický jev. Titul knihy by tak mohl klidně být Jak fyzika, matematika a logika umožnily chemii stát se biologií. Navzdory nedávným vědeckým poznatkům zůstává klíčová otázka abiogeneze nezodpovězena. Stále více začíná být zřejmé, že abiogeneze a biologická evoluce jsou ve skutečnosti jedním a týmž chemickým procesem. Ačkoliv nyní víme o podstatě života mnoho, k jeho „výrobě“ máme pořád daleko. Původ života byl a zůstává jednou z nejatraktivnějších výzev pro moderní vědu.

Tesařík Bohumil
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Rusko staví další závod na zpracování ochuzeného uranu

Ochuzený uran je produktem z výroby jaderného paliva. Palivo pro většinu současných štěpných jaderných reaktorů se vyrábí z obohaceného uranu, kdy se např.

Češi jsou nakloněni technologickému vylepšení člověka

Podle aktuálního průzkumu by si drtivá většina Čechů (95 %) přála vylepšit své tělo, pokud by to bylo možné. Spousta respondentů se ale také domnívá, že augmentace lidského ...

Den s experimentální fyzikou 2020

Zajímá Tě fyzika? Chtěl(a) by ses dozvědět víc o tom, jak probíhá skutečný výzkum nebo dokonce jak se do něj můžeš osobně zapojit při budoucím studiu?

Omlazení elektrárny Slapy

Vodní elektrárna Slapy je ze dvou třetin jako nová. Úspěšná komplexní zkouška završila dlouhodobou modernizaci soustrojí TG1, vůbec nejrozsáhlejší v dosavadní ...

Fyziklání online 2020

Zajímá vás fyzika nebo si myslíte, že jste lepší než Vaši vrstevníci z domova i ze zahraničí? Rádi řešíte různorodé fyzikální problémy ...

Nejnovější video

Bez jaderné energie se ve vesmíru daleko nedostaneme

Krátké výstižné video z dílny Mezinárodní agentury pro atomovou energii ve Vídni ukazuje využití jaderné energie a jaderných technologií při výzkumu vesmíru. Ne každý ví, že jádro pohání vesmírné sondy už po desetiletí. Zopakujme si to. (Film je v angličtině.)

close
detail