Úvahy o vzniku hmoty, vesmíru, Bohu, smyslu života atp. nemají dle mého názoru de facto smysl, protože ke správné odpovědi se čistě z principu nemůžeme dostat. Nebo možná můžeme, ale nemůžeme se dozvědět, zda je právě ta naše odpověď správná, tudíž výsledek je stejný. Proč to tedy přesto dělávám? Protože cesta je zde cíl. Teoretizování a filozofování na tato témata mě zkrátka baví, i když (nebo možná právě proto, že) vím, že nebude mít nikdy uspokojivý konec. A člověk může přijít na jiné, zdánlivě nesouvisející a využitelné věci. V tomto článku stručně popíšu svou představu vzniku života na Zemi a závažné důsledky, které z ní podle mě plynou: nevyhnutelnost vzniku života a otázka svobodné vůle. V případě odborné části půjde samozřejmě o eklektický výsledek bádání u jiných autorů, jelikož nejsem biochemik. Za nejlepší zdroj považuji paradoxně „pouze“ příspěvek na blogu od buněčného biologa Jana Švadlenky. Je to poměrně dlouhý, ale srozumitelně odborný článek o současné vědecké představě o vzniku života. Cenné připomínky připojila také bioanalytička Táňa Gazárková.

Nepotřebujeme Boha ani filozofii

Kreacionistů, kteří předpokládají přítomnost vyšší moci u vzniku života, není zrovna málo. Přesto si myslím, že jejich teorie vycházejí spíše z neznalosti, nedostatku odvahy a neochoty se vědeckou teorií zabývat. Svést všechno na Boha a dál se tím nezabývat je snadným řešením. Já upřednostňuji teorie založené na ověřitelných předpokladech (i když v tomto případě je to s ověřitelností složitější, jak ukáže další odstavec). Pokusím se přijít na to, jak z karet, které byly po vzniku Země rozdány, mohlo přirozenou cestou vzniknout něco, co se snaží zachovat sama sebe a rozmnožovat se. Ani pozdější příchod života na Zemi z vesmíru (takzvaná teorie panspermie), přestože se jedná o vědeckou teorii, zde neuvažuji. Pokud se podaří vysvětlit vznik života na Zemi, není potřeba dělat věc složitější. Jsem přesvědčen, že poznatků z biologie, chemie, genetiky a dalších příbuzných oborů už je dost, abychom dali dohromady alespoň rámcovou smysluplnou teorii. To se také stalo. Teorií je spousta, ovšem vždy tu bude jeden zásadní problém. Aby mohla být teorie považována za platnou, je potřeba ji ověřit experimentem.

Potřebujeme miliony let

Život v laboratoři se zatím vytvořit nepodařilo. Proč? Země a látky na ní měly miliony let k tomu, aby se z nich vyvinul život. My je ale nemáme, a tak by bylo obrovské štěstí, kdyby se život přesto mohl vyvinout alespoň v nějaké základní formě během pár dní nebo let (dál vědecké granty nesahají). Dosud se tak nestalo, a tak se musíme spokojit s verzí, že jde zřejmě o dlouhodobější a komplexnější proces, dost možná závisející na málo pravděpodobných shodách okolností. Přesto nám proběhlé pokusy daly alespoň vodítka, jak k tomu mohlo dojít. Miliony let tak zkoušíme předběhnout logickou dedukcí z toho, co víme. Aktuálně přijímanou teorii, kterou rovněž preferuji, v dalším odstavci ve zkratce a laicky představím. Pro zájemce o detaily jsem přiřadil odkazy na blíže vysvětlující články a zdroje.

Aminokyselina základ života

Za základní stavební prvek života jsou považovány aminokyseliny. Bílkovina není nic jiného než specifický řetězec aminokyselin. No a z bílkovin, jednodušších nebo složitějších, jsou tvořeny enzymy. Enzym je výkonnou složkou každého organismu, kde řídí většinu procesů. Jedním z těchto procesů je třeba i replikace DNA a RNA při dělení buněk – zásadní mechanismus pro rozmnožování a zachovávání genetické informace, tedy pro život. Podstatným aspektem se stává již několikrát laboratorně prokázaný fakt, že aminokyseliny mohou za vhodných podmínek vznikat spontánně (samozřejmě ne „z ničeho“, ale pokud jsou přítomny potřebné prvky). A právě takovéto vhodné podmínky podle všech zjištění panovaly na určitých místech mladé Země. Vznik aminokyselin tedy nebude problém, ovšem aminokyseliny jako takové jsou ještě životu vzdálené. Jak bylo ale dále prokázáno, za určitých okolností se mohou odehrávat reakce vedoucí ke vzniku složitějších sloučenin. Třeba takových, které tvoří řetězce díky takzvané komplementaritě a jsou už schopny uchovávat informaci. Komplementarita znamená v biologii vzájemnou doplňkovost různých nukleových bází. K adeninu zapadá thymin, ke guaninu cytosin apod. Pokud se u daného řetězce doplňkový nukleotid (potrava) nachází, je automaticky připojen a řetězec se šíří a může se replikovat (rozmnožovat). Mezi tyto řetězce patří známé RNA a DNA. Zmíněné nukleové báze, které tvoří základ těchto kyselin, mohou rovněž spontánně vznikat ve vhodných podmínkách, které na prastaré Zemi byly.

Díky Bohu za chyby

V odstavci výše i v celé teorii je to samé „za vhodných podmínek“, „za určitých okolností“ a další obraty vyjadřující nejistotu. Nejeden biolog by potvrdil, že teorie má své problémy. Pokud ale zapojíme teorii pravděpodobnosti, objeví se naděje. Uvědomme si, jak velká Země je, kolik času uplynulo a kolik takových chemických pokusů tedy muselo proběhnout. Mnohokrát se musely objevit vhodné podmínky pro vznik jednoduchých řetězících se sebereplikujících systémů. Třeba takového, který se podařilo vytvořit v laboratoři. Pak už přišel ke slovu automatický proces evoluce. Systémy, které třeba nebyly dobře chráněné před vlivy okolí, zanikly. Naopak systémy, které se například náhodou dostaly do tukových váčků (jež rovněž vznikají přirozeně), byly lépe chráněné proti okolí a mohla vznikat první primitivní buňka. Stejně tak hrály roli chyby při replikaci. Tyto chyby přirozeně vznikají dodnes a přestože slovo „chyba“ má negativní nádech, v tomto případě z nich život může těžit (proto se říká „variabilita“ místo „chybovost“). Systémy, které vlivem náhodné mutace získaly určitou výhodu, měly vyšší šanci na přežití a posunuly celý vývoj dál. A takto to šlo stovky milionů let až do vzniku homo sapiens sapiens. Je to pro mě těžko uvěřitelné, ale stačí si uvědomit, jaký technický pokrok učinilo lidstvo jen za posledních 100, 200 let. Proč by se tedy příroda nemohla vyvinout z jednoduchých organických molekul v tak komplexní struktury, když na to měla takovou dobu.

Vzniku života nejspíš nešlo zabránit

Pokud o vzniku života uvažujeme jako o množství nikým nekontrolovaných a neusměrňovaných chemických reakcích organických molekul, pak z toho plyne, že ke vzniku života na podobné bázi by za stejných podmínek muselo dojít kdekoliv a kdykoliv. Výsledek by potom záležel na vnějších okolnostech, kterým se život přizpůsobuje. Pokud by třeba nedošlo k vyhynutí dinosaurů před 66 miliony let, dnešní Zemi by nejspíš vládly úplně jiné, stěží představitelné druhy. Zní to možná trochu depresivně, ale podle této teorie, do které nezasahuje žádná vyšší moc, jsme „pouze“ výsledkem série chemických reakcí trvající přes 4 miliardy let (nepočítáme-li ty odehrávající se před vznikem Země). I samotná evoluce je důsledkem těchto biochemických zákonitostí. Vyvstává zde ovšem v tuto chvíli ještě jedna otázka.

Jak se sloučeniny rozhodly samy sebe zachovávat?

Intuice a zkušenost alespoň mně dává přesvědčení, že jednotlivým složkám nějaké chemické reakce je celkem jedno, co se s nimi děje. Vezměme si třeba jednoduchou reakci hoření zemního plynu. Metan se za přítomnosti kyslíku mění na oxid uhličitý a vodu. Nezdá se, že by metan měl nějaký zájem na tom, aby nebyl rozložen a snažil sám sebe nějakým způsobem chránit. Nikdo nikdy nic takového nepopsal. A přesto se vyvinuly struktury, které pud sebezáchovy mají. Vzpomeňme si na jednoduchou RNA, která se „omylem“ schovala do tukového váčku, který ji chránil před vnějšími negativními vlivy. Téměř jistě to bylo jen šťastnou náhodou, nesnažila se o to aktivně. Stejně tak i metan, který je krytý před kyslíkem, neshoří. Ty systémy, které měly to štěstí na správné okolnosti a přežily, předávaly svůj primitivní genetický kód dál. Nikoly ty, které „vymyslely“ nejlepší strategii pro přežití. RNA ani metan podle všeho nemyslí. Jednoduché sloučeniny a systémy přežívají samy bez vlastního přičinění.

První organismy už se ale o sebezachování snažily aktivně. Zvířata, dokonce ani bakterie a jednotlivé buňky a ani my neprocházíme životem jen tak s tím, že buďto budeme mít štěstí na evoluci, rozmnožíme se a přežijeme, nebo ne. Není nám to na rozdíl od zmíněného metanu jedno. Kde je ta hranice mezi obyčejným účastníkem chemické reakce a aktivní snahou o zachování genetické informace? Například virus (považován za hranici mezi živým a neživým) se snaží využívat jiné organismy pro vlastní rozmnožení, ale těžko o tom něco ví; vypadá to jen jako sled chemických reakcí, do kterých se dostal a které mu svědčí. Pokud ale hlemýžď zalézá do ulity, když cítí nebezpečí, nebo když člověk utíká před predátorem, už to tak nevypadá. Pro mě je v teorii vzniku složitějších forem života právě toto největší záhadou. Kdoví, jestli někdy bude rozluštěna. Ale ještě hůř…

Co na to svobodná vůle?

Máme pocit, že svůj osud aktivně řídíme. Není to ale jen iluze? Iluze vlastní svobodné vůle. A přitom jde možná v případě útěku před predátorem jen o složitý sled elektrochemických pochodů vedoucí od podnětu zpozorování nebezpečí, přes vyplavení adrenalinu až po reakce ve svalech způsobující jejich stahy a útěk. Mám obavy, že iluzornost svobodné vůle z teorie vzniku života vyložené v tomto článku nenápadně plyne. Všechny řídící pochody v našich tělech se vyvinuly důmyslným systémem evoluce, ve kterém přežívá to lepší řešení, ostatní zaniknou. Naše domnělá svobodná vůle tak možná vůbec nemá na tyto pochody vliv. Tomu, že jdete večer s přáteli do kina, se tak možná nedalo zabránit a bylo to jasné už před miliardami let. Na druhou stranu, pokud by tomu tak bylo, k čemu bychom vědomí vůbec měli? Nebylo by jednodušší vytvořit nevědomé soutěžící „stroje“? To už je spíš na filozofickou debatu v některém z budoucích článků.