Čtvrtek 20. ledna 2022, svátek má Ilona
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Čtvrtek 20. ledna 2022 Ilona

Největší chemická katastrofa: rozsudek smrti pro většinu života na Zemi

Největší chemickou katastrofu v dějinách planety Země nemá na svědomí hamižná korporace ani lidská chyba. Byl to prapředek dnešních sinic, kdo vyhubil téměř veškerý tehdejší život. Bez něj by však dnes lidstvo neexistovalo. Zamořil totiž planetu kyslíkem.

Sinice (Cyanobacteria). Vyznačují se schopností fotosyntézy, při níž vzniká kyslík (tzv. oxygenní typ). Český název této skupiny pochází ze slova sinný, tedy modrý. | foto: Wikimedia Czech

Uvolnění obrovského množství toxického plynu vytvořeného pradávnými bakteriemi nenávratně změnilo složení atmosféry i půdy na celé planetě. Jeho důsledkem bylo vyhynutí většiny druhů organismů a nástup nejdelší doby ledové v historii.

Kdybychom mohli navštívit naši planetu v době před třemi miliardami let, nejspíše bychom ji vůbec nepoznali. Pod dusivou pokličkou sopečných plynů skládajících se převážně z dusíku, oxidu uhličitého a metanu se rozkládaly nehostinné kamenité pláně bombardované smrtícím ultrafialovým zářením. Po živočiších ani rostlinách nebylo zatím nikde ani památky. Ale okolní oceány už kypěly životem. K jeho spatření byste však potřebovali mikroskop. Jednalo se totiž o primitivní jednobuněčné mikroorganismy, kterým k životu postačovaly jednoduché chemické sloučeniny na bázi železa a síry rozpuštěné v okolní vodě.

Sinice ve vodách přehrady Skalka pod vyhlídkou Egerwarte.

Vše se změnilo v okamžiku, kdy se jednomu z nich podařil přelomový objev. Vyvinula se u něj zcela nová metabolická cesta, díky které mohl mnohem efektivněji využít energii ukrytou ve slunečních paprscích. Tímto organismem byl prapředek dnešních sinic, fotosyntetizujících zelených bakterií známých z českých rybníků jako vodní květ.

I přes to, že mu tato konkurenční výhoda umožnila se velmi rychle vyšvihnout mezi nejúspěšnější životní formy a opanovat většinu zemského povrchu, znamenala zároveň z dlouhodobého pohledu rozsudek smrti pro většinu života na Zemi. Při štěpení vody pomocí slunečního světla totiž sinice jako odpadní produkt produkovaly velké množství kyslíku, který byl však pro naprostou většinu tehdejších mikroorganismů prudce jedovatý.

Zpočátku neznamenal pro anaerobní organismy nový zdroj plynného kyslíku na planetě vážný problém. Jeho reaktivní molekuly se totiž ihned vázaly na železo přítomné v horninách i vodě za vzniku nerozpustných oxidů podobných rzi. Země tak po několik set milionů let fungovala jako velká rezavějící houba, která do sebe opět zpátky nasávala veškerý kyslík vyprodukovaný fotosyntézou, a udržovala ho tak v bezpečné koncentraci.

Sinice v buněčném podnájmu

V eukaryotických buňkách rostlin probíhá fotosyntéza výhradně v zelených organelách nazývaných chloroplasty. Jejich původ je připomínkou pozoruhodné události, která se odehrála přibližně před jednou miliardou let, kdy se volně žijící sinici podařilo proniknout do nitra cizí eukaryotické buňky.

Dnes už se těžko dozvíme, zda byla pozřená sinice původně pro buňku spíše potravou, nebo parazitem. Jisté ovšem je, že se jim podařilo vybudovat výhodné spojenectví, kdy sinice buňkám výměnou za bezpečný životní prostor začaly poskytovat část energie získané fotosyntézou.

Postupem času tak tyto „ochočené“ sinice mohly odhodit většinu přebytečného aparátu včetně části genů, a staly se tak na tomto soužití zcela závislými. Při pohledu na list rostliny nás proto dnes už ani nenapadne, že se ve skutečnosti díváme na nesourodou chiméru.

Zelené chloroplasty v buňkách lístku měříku

Situace se dramaticky změnila v době přibližně před 2,5 miliardami let, kdy pokračující rozkvět sinic zcela vyčerpal poslední kapacity Země a koncentrace kyslíku ve vodě a atmosféře začala rychle narůstat. Během krátké doby tak náhle vyhynula většina do té doby prosperujícího anaerobního života a jeho zbytky byly navždy vytlačeny na periferii, do míst bez přímého kontaktu s atmosférou.

Ani mikroorganismy, které se zvýšenému množství kyslíku zvládly přizpůsobit, však neměly zdaleka vyhráno. Dostupný kyslík pozvolna oxidoval i metan, hojně zastoupený v tehdejší atmosféře, a množství tohoto skleníkového plynu tak začalo povážlivě klesat. Důsledkem bylo dramatické ochlazení celé planety hluboko pod bod mrazu a nástup nejdelší doby ledové v historii Země, kdy i podnebí na rovníku připomínalo spíše dnešní Antarktidu.

Během následujících 300 milionů let byla podle některých teorií existence života možná dokonce pouze v blízkosti podmořských geotermálních zdrojů ohřívajících okolí na snesitelnou úroveň. Společenství organismů žijících často na hranici svých možností tak byla nucena hledat nové životní strategie. Vítězně z tohoto nelítostného boje o přežití nakonec vyšly především druhy, které se naučily využít reaktivity kyslíku k získání většího množství energie z potravy a zároveň navázaly úzkou spolupráci s ostatními jedinci ve svém okolí. Tyto nepříznivé podmínky tak dost možná stály za počátkem veškerého mnohobuněčného života kolem nás, včetně našeho vlastního druhu.

Autor:

CES 2022 - největší veletrh spotřební elektroniky

Veletrh CES je největší událost v oblasti spotřební elektroniky a IT každoročně pořádaný v lednu v Las Vegas.

Další témata: Koronavirus  Omikron  Sonda Parker Solar Probe Dalekohled Jamese Webba 

  • Nejčtenější

Prázdná letadla nad Evropou. Proč létají, i když na tom všichni tratí?

Tisíce poloprázdných nebo úplně prázdných letadel přeletěly v uplynulých měsících nad Evropou a svým způsobem zcela...

Přeletěli nejvyšší horu Afriky. Kilimandžáro překonali v balonu

Exkluzivně „Pohled přímo do kráteru byl nezapomenutelný,“ líčí pilot Kurt Frieden okamžik, kdy 6. prosince 2021 ve výšce 6 100 m...

Počítač vypnout, uspat, nebo hibernovat? Poradíme, co, kdy a proč zvolit

Premium Tuto situaci zná asi každý. Pokud chci přestat používat počítač s operačním systémem Windows, je možné ho vypnout,...

Nadchlo nás: deset nejzajímavějších „tech hraček“, co půjdou letos koupit

Premium Na veletrhu CES v Las Vegas jsou vždy představeny tisíce nových produktů, které se dříve či později dostanou na trh. Na...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Uspí děti a probudí i největší spáče. Vyzkoušeli jsme nejlepší televizor do ložnice

Premium Na to, zda televizor do ložnice patří nebo ne, panují dost protichůdné názory. Pro ty s postojem souhlasným jsme...

ANALÝZA: Tři důvody, proč Rusko vpadne na Ukrajinu. A tři další, proč ne

Premium Copak se asi odehrává v hlavě Vladimira Putina? To je otázka, kterou dnes řeší celý svět. Ruský prezident rozehrál...

Velký test samotestů na covid: lépe fungují výtěrové, některé neodhalí nic

Premium Ještě před dvěma lety znamenaly dvě čárky na testu, že se budou chystat křtiny, delta byly americké aerolinky, gama...

Nevěra dříve či později vztah zničí. A není cesty zpět, říká filmařka Sedláčková

Premium Vede doslova dvojí život ve dvou zemích. Ve Francii pracuje Andrea Sedláčková především jako střihačka filmů, u nás...

  • Další z rubriky

STO OBJEVŮ: Malý křemíkový zázrak. Tranzistor zmenšil monstra do kapsy

Seriál Kousek křemíku umožnil lidstvu naučit elektřinu doslova zázračným kouskům. Někdejší obrovské sálové počítače díky...

Nejdelší suchozemský obratlovec by strčil do kapsy i plejtváka obrovského

Příští rok si budeme připomínat již 50. výročí objevu obřích sauropodních dinosaurů Jimem Jensenem v lokalitě Dry Mesa...

STO OBJEVŮ: Champollion léta luštil hieroglyfy. Když to zvládl, omdlel

Urputný a trpělivý. Tak by se dal charakterizovat Jean-François Champollion. Muž, jemuž je přičítána největší zásluha...

STO OBJEVŮ: Muži s maskou se přestali strachovat o život a řešili puk

Seriál Než brankáři začali používat masky, byl hokej mnohem nebezpečnějším sportem. V éře před maskami měli muži v brance...

V obchodním centru Galerie Butovice vyřídíte vše, od pestrého nakupování až po vyzvednutí zásilky na poště
V obchodním centru Galerie Butovice vyřídíte vše, od pestrého nakupování až po vyzvednutí zásilky na poště

Navzdory nepříznivé situaci dnešní doby, otevřelo obchodní centrum Galerie Butovice několik dalších obchodů a rozšířilo svou pestrou nabídku o...

Co bolí nejvíc? Ani porod, ani kopanec do varlat. Lékaři sestavili žebříček

Bolí nejvíc porod, nebo když muže nakopnete do varlat? Ani jedno. Podle průzkumu britské Národní zdravotnické služby...

Zemřela Adalia Rose. Holčička, která předčasně stárla

Adalia Rose byla velkou bojovnicí. Podle lékařů měla zemřít kvůli progerii krátce po porodu. Dožila se ovšem patnácti...

Čtyři typy žen, které by chtěl mít každý muž po svém boku. Jste mezi nimi?

Možná právě vy si lámete hlavu nad tím, jak si zajistit přízeň stávající či budoucího partnera? V tomto směru záleží na...

Praktiky ve vile Playboy: orgie, orální sex se psem i ošklivé prostitutky

V novém dokumentu Secrets of Playboy (Tajemství Playboye) promluvily bývalé playmates o praktikách ve vile zakladatele...

Začínal se čtyřmi zaměstnanci, dnes jich má devadesát a prodává i do světa

Svou firmu založil navzdory již existující konkurenci. Po úspěšném startu začal s vlastní výrobou výtahů, později...