Student World

Proč je takový pohled spíš výstřední kuriozitou? Například o autokatalytických sítích se spekuluje přece už dlouho… (O Kauffmannových představách v této souvislosti viz např. tento článek.)

Nejprve stojí za to se podívat, jak se k novému pohledu dospělo: náhodou. Ralserův student se podíval hmotnostním spektrometrem na nepoužitá média, která jinak v laboratoři sloužila ke kultivaci mikroorganismů. Našel zde konečný produkt anaerobní glykolýzy: pyruvát. Další experimenty ukázaly, že prakticky celou metabolickou kaskádu anaerobní glykolýzy lze opravdu realizovat bez bílkovinných enzymů, stačí kovy (železo a další) a fosfáty, tedy prostředí, jaké lze očekávat před cca 4 miliardami let. Stačilo příslušné roztoky nechat reagovat asi 5 hodin při teplotě 50-70 C, což určitě odpovídá podmínkám někde v okolí hydrotermálních průduchů. Krom glykolýzy se takto podařilo víceméně okopírovat i kaskády vedoucí k fosfátům pětiuhlíkových cukrů (k těm patří i ribóza a deoxyribóza z RNA/DNA, ribóza a fosfáty jsou ale také základem ATP, jednoho z hlavních zásobníků energie). Konkrétně takto vznikl ribóza 5-fosfát.
Takže, co je na tom celém kontroverzní? Nikoliv samotná myšlenka, že metabolismus mohl předcházet replikátorům a proto-buňkám. Ani ne to, že se zde uvažuje o kovových proto-enzymech. Pokud život vznikal při reakcích na minerálních površích, začínal s anorganickými katalyzátory (přitom nemusíme hned zastávat myšlenku „živých jílů“, nebo alespoň ne jako celek); ostatně zrovna struktura některých hodně sdílených enzymů pro redoxní reakce třeba naznačuje, že transport elektronů se mohl původně odehrávat na pyritu. Proteinové enzymy jsou nejspíš opravdu až pozdější. Kritika by mohla i tvrdit, že nejdříve potřebujeme relativně izolované prostředí, kde se reaktanty vůbec se slušnou pravděpodobností potkají a vše se nerozředí. Dejme tomu, že u průduchů by takové prostředí i bylo.
Problém je ale hlavně v tom, že anaerobní glykolýza je rozkladný proces, degradující delší uhlíkové řetězce na kratší. Glukóza v oceánu zrovna samovolně nevzniká, nebo alespoň ne v dostatečné koncentraci. Samovolnost a jednoduchost celého procesu by spíše vysvětlovala, proč se složitější struktury naopak nevytvořily (kdyby se nevytvořily) a že naopak složitější látky jsou nutně degradovány na jednoduché. Tak by např. nějaká mimozemská křemíková inteligence mohla argumentovat proti uhlíkovému životu.
Takovou kritiku alespoň podává Jack Szostak z Harvardu. Ralser na to namítá, že reakce tohoto typu jsou v zásadě vratné, pokud objevíme způsob degradace, trochu jiné podmínky nebo jiný katalyzátor mohou rovnováhu naopak posunout směrem k syntéze…

Zdroj: New Scientist

Poznámka: Szostakova kritika mi přijde zcela logická. Ionty kovů asi mají vztah ke vzniku enzymů, ale zrovna z toho, že na Petriho misce proběhne glykolýza, se toho myslím opravdu moc odvozovat nedá…

autor Pavel Houser