Mapa pozorovateľného vesmíru. (Paul Carlos Budassi/Wikimedia/CC BY 4.0) Stavebné kamene života sa môžu za správnych podmienok spontánne zostaviť, a aj sa tak stalo. Tomu sa hovorí spontánna generácia, resp abiogenéza . Samozrejme, veľa detailov nám zostáva skrytých a len presne nevieme, ako sa to celé stalo.
Alebo ako často sa to môže stať.
Svetové náboženstvá majú, samozrejme, rôzne predstavy o tom, ako sa život objavil, a privolávajú magické ruky rôznych nadprirodzených božstiev, aby to všetko vysvetlili. Ale tieto vysvetlenia, aj keď sú farebné príbehy, mnohých z nás nechávajú nespokojných.
„Ako vznikol život“ je jednou z najpútavejších otázok života, s ktorou veda neustále zápasí.
Tomonori Totani je jeden vedec, ktorý považuje túto otázku za presvedčivú. Totani je profesorom astronómie na univerzite v Tokiu. Napísal nový článok s názvom Vznik života v inflačnom vesmíre . Je zverejnený v Nature Scientific Reports .
Totaniho práca sa výrazne opiera o niekoľko konceptov. Prvým je obrovský vek a veľkosť vesmíru, ako sa časom nafukuje a aká je pravdepodobnosť výskytu udalostí. Druhá je RNA; konkrétne, ako dlhý musí byť reťazec nukleotidov, aby sa „očakávala samoreprodukujúca sa aktivita“, ako hovorí článok.
Totaniho práca, rovnako ako takmer všetky práce o abiogenéze, sa zameriava na základné zložky života na Zemi: RNA alebo ribonukleová kyselina . DNA určuje pravidlá, ako sa jednotlivé formy života formujú, no DNA je oveľa zložitejšia ako RNA.
RNA je rádovo stále zložitejšia ako surové chemikálie a molekuly nachádzajúce sa vo vesmíre alebo na povrchu planéty alebo mesiaca. Ale jeho jednoduchosť v porovnaní s DNA zvyšuje pravdepodobnosť, že sa vyskytuje prostredníctvom abiogenézy.
V evolúcii existuje aj jedna teória, ktorá hovorí, že hoci DNA nesie pokyny na stavbu organizmu, je to RNA, ktorá reguluje transkripciu sekvencií DNA. Volá sa Evolúcia založená na RNA a hovorí, že RNA podlieha darwinovskému prirodzenému výberu a je tiež dedičná. To sú niektoré z dôvodov pohľadu na RNA vs DNA.
Dvojvláknová RNA. (Supyyyy/Wikimedia/CC od verzie 4.0)
RNA je reťazec chemických látok známych ako nukleotidy. Niektoré výskumy ukazujú, že reťazec nukleotidov musí mať aspoň 40 až 100 nukleotidov, kým môže existovať samoreprodukujúce sa správanie nazývané život.
V priebehu času môže dostatok nukleotidov vytvoriť reťazec na splnenie tejto požiadavky na dĺžku. Otázkou však je, či bolo v živote Vesmíru dosť času? No, sme tu, takže odpoveď musí byť áno, nie?
Ale počkaj. Podľa tlačovej správy oznamujúcej tento nový dokument, '... súčasné odhady naznačujú, že magický počet 40 až 100 nukleotidov by nemal byť možný v objeme priestoru, ktorý považujeme za pozorovateľný vesmír.'
Kľúčom je tu pojem „pozorovateľný vesmír“.
„Vo vesmíre je však viac ako len pozorovateľné,“ povedal Totani. „V súčasnej kozmológii sa zhoduje, že vesmír prešiel obdobím rýchlej inflácie, ktorá spôsobila rozsiahlu oblasť expanzie za horizontom toho, čo môžeme priamo pozorovať. Začlenenie tohto väčšieho objemu do modelov abiogenézy výrazne zvyšuje šance na výskyt života.
Náš vesmír vznikol počas Veľký tresk , jedna inflačná udalosť. Podľa Totaniho práce náš vesmír „pravdepodobne obsahuje viac ako 10^100 hviezd podobných Slnku“, zatiaľ čo pozorovateľný vesmír obsahuje iba asi 10 sextilónov (10^22) hviezd.
Vieme, že život sa vyskytol aspoň raz, takže nie je vylúčené, že k abiogenéze došlo ešte aspoň raz, aj keď šance sú nekonečne malé.
Podľa štatistík by množstvo hmoty v pozorovateľnom vesmíre malo byť schopné produkovať iba RNA s dĺžkou 20 nukleotidov, čo je výrazne pod číslom 40 až 100. Ale kvôli rýchlej inflácii je veľká časť vesmíru nepozorovateľná. Je to jednoducho príliš ďaleko na to, aby nás svetlo vyžarované od Veľkého tresku dostalo.
Keď kozmológovia spočítajú počet hviezd v pozorovateľnom vesmíre s počtom hviezd v nepozorovateľnom vesmíre, výsledné číslo je 10^100 hviezd podobných Slnku. To znamená, že v hre je oveľa viac hmoty a abiogénne vytvorenie dostatočne dlhých reťazcov RNA je nielen možné, ale aj pravdepodobné, či dokonca nevyhnutné.
Profesor Totani vo svojom príspevku uvádza základný skúmaný vzťah. 'Tu je odvodený kvantitatívny vzťah medzi minimálnou dĺžkou RNA/min, ktorá je potrebná na to, aby bol prvým biologickým polymérom, a veľkosťou vesmíru potrebnou na očakávanie vytvorenia tak dlhej a aktívnej RNA náhodným pridávaním monomérov.'
Začína to byť mätúce? Tu je snáď lepšie zvládnuteľné zhrnutie.
Vesmír je väčší ako jeho pozorovateľná časť a pravdepodobne obsahuje 10^100 hviezd podobných Slnku. Aby sa pravdepodobnosť abiotického vytvorenia RNA na planéte podobnej Zemi rovnala 1 alebo jednotke, musí byť minimálna dĺžka nukleotidu menšia ako približne 20 nukleotidov, čo je oveľa menej ako pôvodne uvádzaných minimálne 40 nukleotidov.
Vedci si však nemyslia, že RNA s dĺžkou iba 20 nukleotidov sa môže samoreprodukovať, aspoň nie z našej perspektívy pozorovateľov pozemského života. Ako hovorí Totani vo svojom článku: 'Preto, ak budú v budúcnosti objavené mimozemské organizmy iného pôvodu ako tie na Zemi, znamenalo by to, že funguje neznámy mechanizmus polymerizácie nukleotidov oveľa rýchlejšie ako náhodné štatistické procesy.'
Aký by to bol proces?
Ktovie, ale toto je pravdepodobne inflexný bod, kde sa ľudia viery môžu pripojiť a povedať: 'Prečo Boh, samozrejme.'
Totaniho práca v žiadnom prípade nepriniesla odpoveď. Ale ako veľa vedeckých prác pomáha túto otázku spresniť a pozýva iných, aby si ju preštudovali.
„Rovnako ako mnohí v tejto oblasti výskumu som poháňaný zvedavosťou a veľkými otázkami,“ povedal Totani.
„Spojenie môjho nedávneho výskumu chémie RNA s mojou dlhou históriou kozmológie ma vedie k uvedomeniu si, že existuje hodnoverný spôsob, akým sa vesmír musel dostať z abiotického (neživotného) stavu do biotického. Je to vzrušujúca myšlienka a dúfam, že výskum môže stavať na tom, aby odhalil pôvod života.“
Tento článok pôvodne publikoval Vesmír dnes . Čítať pôvodný článok .