Úterý 26. ledna 2021, svátek má Zora
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Úterý 26. ledna 2021 Zora

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.

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.

Plagiomnium.

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:
  • Nejčtenější

Android TV mizí z televizorů. Podívejte se, co jej letos mnohde nahradí

Operačnímu systému Android TV zřejmě začíná poslední sezóna. Jak se ukázalo na veletrhu CES 2021, již letošní novinky...

Čest, talent i služba Hitlerovi. Nejlepší tankista války byl z Jesenicka

Během druhé světové války vznikla po vzoru leteckých es nová kasta es tankových. Patrně nejlepším tankistou 2. světové...

Neznalost i naivita. Deset způsobů, jak můžete přijít o všechny bitcoiny

Premium Kryptoměny jako bitcoin nabízejí úplně nový druh financí. S tím se pojí i nové podvody, průšvihy a problémy, které...

KVÍZ: Jak dobře znáte moderní tanky?

Před časem jsme vám přinesli kvíz z historie vývoje tanků. Dnes na něj navážeme a zeptáme se vás, zda znáte historii...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

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

Chce to vůbec někdo? Hlasujte nad podivnými vychytávkami z CESu

Některé zapadnou v zapomnění, z jiných bude hit. Na veletrhu CES se tradičně setkávají obě kategorie, zrno od plev pak...

Poslali jste životopis a marně čekáte na reakci. Proč jiným odpovědí, ale vám ne

Premium Jak žádají o práci bílé límečky a jak ty modré? Na koho nasazují personalisté robota? A proč se zájemcům o práci z...

Malý stěhovák pro rodinu. Měřili jsme, který kombík je ten nejlepší

Premium Ve velkém testu jsme srovnali tři kompaktní kombíky, které mohou být alternativou populární octavie. Navíc nejsou tak...

Jak bude za času Vodnáře? Býci se dočkají lásky, dařit se bude Pannám

Premium Vládu na nebi si jednotlivá znamení zvěrokruhu předávají podle toho, jak do nich vstupuje Slunce, což bývá vždy kolem...

  • Další z rubriky

STO OBJEVŮ: Za čočky je celý slabozraký svět vděčný českému vědci

Seriál Taková malá, průhledná pecička. Takřka nic. A přece přinesla velkou oční revoluci. Měkké kontaktní čočky vynalezl český...

Změna očkovací strategie? První dávka chrání, ukazují data z Izraele

Izraelská zdravotní pojišťovna Maccabi zveřejnila údaje o tom, jak si vedou její pojištěnci po očkování proti viru...

Covidový rok očima vědce: Ukázalo se, co v běžných dobách zůstává skryto

Nejviditelnějším projevem pokroku vědy v boji proti viru SARS-CoV-2 je vakcína. Ale důvtip a vynalézavost se ukázaly i...

ROZSTŘEL: Česko je v nanotechnologiích na špici. Ale co z toho bude?

Nová chrupavka pro vaše bolavá kolena či kůže pro pacienty s popáleninami. To jsou cíle, na kterých pracuje český...

PŘÍBĚH ZE ŽIVOTA: Těhotenství bylo bezproblémové, později měl malý Honzík epileptické záchvaty i 30krát denně
PŘÍBĚH ZE ŽIVOTA: Těhotenství bylo bezproblémové, později měl malý Honzík epileptické záchvaty i 30krát denně

Šestiletý Honzík Hanuš se narodil s vrozenou vývojovou vadou pravé ruky. Když bylo malému půl roku, lékaři mu diagnostikovali opoždění...

Mamograf nádor neodhalil. Nechala jsem si vzít obě prsa, říká Kuklová

Michaela Kuklová prožívala před časem těžké chvíle. Po složité diagnostice karcinomu prsu, kdy sama cítila, že je něco...

Dara Rolins je po další plastice nosu. Mnozí fanoušci ji nepoznávají

Dara Rolins (48) se netají svým kladným vztahem k nejrůznějším kosmetickým úpravám. Ke zvětšení prsou a pravidelným...

Žiji s manželem v polyamorii. Jen o sex nejde, říká Těžká z dokumentu V síti

Terezu Těžkou (25) znají diváci jako jednu z hlavních představitelek náctiletých dívek v dokumentu o sexuálních...

Lucka je mou oporou. Ze synů hokejisté nejspíš nebudou, míní Plekanec

Tomáš Plekanec (38) a Lucie Šafářová (33) promluvili o sportovním nadání dcery Leontýnky i o plánované svatbě. Bývalý...

Analytik: Evropa byla od blackoutu setiny. Bez ČR by to Rakousko nezvládlo

8. leden 2021 se mohl stát skutečným „černým dnem”. Evropě totiž hrozil blackout, tedy masivní výpadek dodávek...