Klávesové zkratky na tomto webu - základní­
Přeskočit hlavičku portálu


Největší chemická katastrofa: rozsudek smrti pro většinu života na Zemi

aktualizováno 
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

Otázka dne: Jak může dítě v děloze přežít týdny hlavou dolů?

Dítě vydrží v děloze několik týdnů hlavou dolů. Vy to ovšem doma nezkoušejte,...

Jak může dítě v děloze přežít týdny hlavou dolů, tedy v poloze, která u dospělého vede spolehlivě ke smrti? To je téma...

V USA skončila svoboda internetu. Operátoři ho mohou zpomalovat

Protesty na podporu Net Neutrality (Los Angeles)

Federální komise pro komunikaci zrušila ochranu svobody internetového připojení, tzv. síťovou neutralitu. Rozhodnutí...



Poslední den: vyberte Mobil roku a vyhrajte špičkový smartphone

Mobil roku

Hlasujte v jubilejním 20. ročníku ankety Mobil roku. Vyberte nejlepší letošní smartphone a vyhrajte jednu z...

Měla to být revoluce v létání. Před 50 lety poprvé vyjel Concorde z hangáru

První premiéra Concorde na veřejnosti v Toulouse.

Letiště Toulouse-Blagnac, pondělí 11.prosince 1967. Veřejnost má poprvé možnost na vlastní oči spatřit Concorde, první...

Čínská letadlová loď bude asi mít elektromagnetický katapult na letadla

Vizualizace nové čínské letadlové lodě Type 002

Nová třída letadlových lodí čínského námořnictva Type 002 bude pravděpodobně vybavena elektromagnetickým katapultem pro...



Další z rubriky

Trump zakázal slova „založeno na vědě“, „transgender“ nebo „diverzita“

Z rozpočtu CDC má prý zmizet spojení „založeno na vědě“

Trumpova administrativa předala americkému Centru pro kontrolu a prevenci chorob seznam zakázaných slov, která se...

Proč zrovna tam? Stačilo málo a dinosauři unikli záhubě

Gravitační mapa oblasti kráteru Chicxulub u mexických břehů. Kráter tvoří...

Vymírání dinosaurů a následný nástup savců před 66 miliony let vůbec nemusely nastat, kdyby tehdy osudná planetka...

Otázka dne: Jak může dítě v děloze přežít týdny hlavou dolů?

Dítě vydrží v děloze několik týdnů hlavou dolů. Vy to ovšem doma nezkoušejte,...

Jak může dítě v děloze přežít týdny hlavou dolů, tedy v poloze, která u dospělého vede spolehlivě ke smrti? To je téma...



Najdete na iDNES.cz