Z představ o vzniku života stojí za to jmenovat teorie: „panspermie“, „prebiotické polévky“ a „RNA svět“. Mezi ty uznávanější a hodně diskutované, se řadí i teorie živých jílů. Ta argumentuje faktem, že jílové minerály jsou schopné na sebe vázat organické látky a že tudíž mohly katalyzovat syntézu klíčových organických molekul, včetně RNA. Pokusy činěné v tomto směru potvrdily, že molekuly ribonukleové kyseliny navázané na minerály, jsou stabilnější. Jíl také mohl prvotní biomolekuly chránit před UV zářením (hlavní to problém „RNA světa“).
K dalším podpůrným argumentům patří, že křehkým molekulám navázaným na minerál a z té strany chráněným, stále zůstává dost prostoru na reakce s okolím a k nastartování metabolismu. Nejčastěji se v tomto směru vyzdvihuje úloha montmorillonitu. Ten patří mezi hlavní součást jílů a hlín. Chemicky jde o fylosilikát, v jehož mřížce je mezi dvěma vrstvami tetraedrů Si-O vrstva oktaedrů Al-(OH). Do prostoru mezi vrstvami může vnikat voda a spolu s ní další malé molekuly.
Montmorillonitový jíl měl být úspěšným substrátem pro polymerizaci aminokyselin a nukleotidů do peptidů a oligomerů DNA při výzkumu vzniku života. Slída a montmorillonit mají stejnou aniontovou mřížku s hexagonální roztečí 0,5 nm.
Helen Hansma ve svém článku v Biophysical Journal úlohu montmorillonitu zpochybňuje. Do hlavní role vzniku života staví slídu. Pod pojmem slída se nám nejspíš vybaví přísada do jiskřivých omítek nebo průhledné lístky využívané jako izolátory, například u vařičů, rychlovarných konvic a všude, kde se uplatní levný nevodivý a nehořlavý materiál snášející vysokou teplotu.
Pod pojmem slída se ale ukrývá více než třicet minerálů. Chemicky jde o zvláštní skupinu alumosilikátů vytvářejících široké izomorfní směsi, ve kterých se nahrazuje Mg2+ - Fe2+ za Al3+ - Fe3+. Slídy mají typické vrstevnaté krystalové mřížky. Jejich celkové množství v zemské kůře se odhaduje na 3,8 %. K těm nejčastějším patří:
Biotit K(Mg,Fe2+)3[(OH,F)2|(Al,Fe3+)Si3O10] je jedním ze základních horninotvorných minerálů, který se velmi běžně vyskytuje ve většině hornin. Temně hnědá až černá barva biotitu je způsobena vysokým obsahem železa a hořčíku. U nás ho najdeme například v granodioritu v Horním Dvořišti.
Muskovit KAl2[(OH,F)2|AlSi3O10] je převážně bezbarvý, čirý. U nás k vidění například v dvojslídné mrákotínské žule na Vysočině.
Lepidolit KLi1,5Al1,5[(OH,F)2|AlSi3O10] je různých barevných odstínů - zeleného, růžového či fialového. U nás na vrchu Hradisko v Rožné u Bystřice nad Pernštejnem.
Podle Hansma to byly právě povrchy slídových plátků tím skvělým místem se vším potřebným pro vznik a růst organických molekul. Slída zastává jak funkci lešení, tak i „reakční komory“. Jeví se být ideálním místem, kde se mohly mohly vyvíjet a probíhat metabolické procesy. Výhodou slídy oproti montmorillonitu je, že její lístky drží víc pohromadě. Ve vlhku nebobtnají, a proto poskytují stabilnější prostředí. U montmorillonitu jeho pláty drží pohromadě menšími ionty sodíku. To vede k tomu, že při střídání vlhka a sucha dochází k bobtnání a smršťování, což není pro stabilitu prostředí potřebného pro vznikající život, zrovna optimální.
Další předností je přítomnost draselných iontů v jílu se slídou. To rovněž svědčí ve prospěch hypotézy „slídového jílu“ protože i dnes živé organismy mají v cytoplazmě svých buněk vysoké koncentrace draslíku. Slída se po všech stránkách jeví být pravděpodobnějším stanovištěm pro původ života než předpokládaný montmorillonit.
Na otázku, kde prebiotická sestava vzala energii potřebnou k udržení pochodů v době, kdy ještě neexistovala ta biochemická, autorka uvádí světlo a mechanickou energii, kterou zajišťovala voda když svým prouděním dovnitř a ven rozvírala a přivírala plátky minerálu. Otevírání a přivírání funguje jako velmi jemné nasávání uvádějící molekuly do kontaktu. Mechanika opatrného přitlačování struktur k sobě je vodou na mlýn vzájemným interakcím, což vzniku složitějších molekul rovněž prospívá.
##seznam_reklama##
Je nepravděpodobné, že bychom se někdy dozvěděli, jak se to se vznikem života před téměř čtyřmi miliardami let přesně událo. Asistence slídy se při tom ale zdá být dost pravděpodobná.
Video: Energie - klíč k počátkům života
Literatura
Helen Greenwood Hansma, DNA and the origins of life in micaceous clay, Biophysical Journal (2022). DOI: 10.1016/j.bpj.2022.08.032
Video: Vznik života na Zemi (Tajemstvi genů 1)
1
Video: Vznik života na Zemi (Tajemstvi genů 2)
2