Už v časoch renesancie sa alchymisti pokúšali vyrobiť umelú bytosť -- homunkula. Dnešní biológovia sa snažia o to isté, ale modernejšími metódami. Pochopenie vzniku života na Zemi by okrem iného uľahčilo aj hľadanie života na iných kozmických telesách. Prelomenie mystickej bariéry medzi živou a neživou hmotou by obohatilo i mnoho ďalších vedných odborov.
Matka buniek
"Zatiaľ sa nám umelý život z anorganických látok ešte vyrobiť nepodarilo," konštatuje Hans Ziock z americkej Los Alamos Laboratory. "Ale už sa k tomuto cieľu blížime."
Vedci z Los Alamos sa usilujú vytvoriť z neživej hmoty zložité anorganické štruktúry, ktoré by mali niektoré prejavy typické pre živú bunku. Zaujímajú ich predovšetkým zlúčeniny, ktoré dokážu prenášať informácie, lebo táto schopnosť je základným predpokladom existencie života. Okrem toho musia títo predchodcovia živých buniek dokázať hospodáriť s energiou -- to znamená, že musia mať niečo na spôsob metabolizmu. A to všetko musí mať nejaký obal, ktorý to udrží pokope.
"Chceli sme mať našu predchodkyňu buniek takú jednoduchú, ako to len bude možné," vysvetľuje Hans Ziock. "Nechceli sme sa zaoberať všetkými tými zložitými štruktúrami, ktoré skutočné moderné bunky získali v procese evolúcie oveľa neskôr."
Hry s molekulami
V snahe o čo najväčšiu jednoduchosť siahli biológovia z Los Alamos po molekulách, ktorým sa hovorí amfifilické. Sú zaujímavé tým, že jeden ich koniec obsahujúci tukové zložky odpudzuje vodu -- napríklad ako namastený papier. Vo vodnom roztoku sa preto tieto molekuly automaticky zoradia koncom odpudzujúcim vodu navzájom smerom k sebe, kým druhá strana s obráti do vodného prostredia. Vznikne tak dvojitá molekulárna membrána -- nie náhodou podobná tej, ktorá tvorí steny živých buniek či jej jednotlivých vnútorných štruktúr.
Ak majú molekuly vhodné parametre, membrána, ktorá je z nich vytvorená, sa samovoľne stočí do seba a vytvorí akúsi nádobu či obal pre iné molekuly. Môžu to byť molekuly zhromažďujúce energiu alebo také, ktoré nesú informáciu. Ich ohraničením a nahustením v priestore vytvorenom dvojitou membránou potom za určitých okolností vzniknú podmienky na naštartovanie pochodov typických pre živú hmotu.
"Namiešali sme preto hustú polievku zo všetkých potrebných molekúl," hovorí Hans Ziock. "Boli tu predovšetkým molekuly citlivé na svetlo, ktoré po ožiarení prešli do ,vybudeného` stavu. Molekuly schopné niesť informáciu to využili na vytváranie tukových molekúl. Keď sme našu polievku ožiarili lúčmi viditeľného svetla, v roztoku sa skutočne po istom čase začali objavovať mechúriky, ktoré javili určitý stupeň organizovanosti."
Na počiatku bol gejzír
Všetky látky, ktoré vedci na pokus využili, mohli bežne vznikať z neživej hmoty a na Zemi pravdepodobne jestvovali už pred vznikom života. Ako molekulu nesúcu informáciu napríklad použili guanín, ktorý je súčasťou DNA. Po malej chemickej úprave mohol niesť informáciu potrebnú na vytváranie dvojitých membrán. Súčasne bol schopný sám seba kopírovať. Tento "kopírovací proces" je však nedokonalý a zaťažený chybami, a preto ho dnešné živé organizmy nevyužívajú. Nemožno však vylúčiť, že v počiatkoch života dobre poslúžil.
"Použili sme iba jednu molekulu, ktorá sa v prírode bežne nevyskytuje," priznáva Hans Ziock. "Je to komplex, ktorý v roztoku reagoval na svetlo. Museli sme si pokus predsa nejako uľahčiť -- mali sme tri roky na niečo, čo prírode pravdepodobne trvalo stovky miliónov rokov. Nemohli sme si dovoliť tie milióny pokusov a omylov, ktoré sa na našej planéte odohrávali na počiatku vekov."
Ziock tiež priznáva, že i použitie svetla bolo určitým zjednodušením. Vybrali si túto formu energie preto, lebo takýmto spôsobom možno ľahko kontrolovať a meniť podmienky pokusu. Podľa jeho názoru však život vznikal inak. Za najpravdepodobnejší pokladá zrod prvých živých organizmov v temných hlbinách morí v okolí geotermálnych vyvrenín. Mikroorganizmy sa tam živili chemickou energiou látok obsiahnutých v horúcej vode podmorských gejzírov. Tento názor dnes zastáva čoraz viac biológov.
Začiatok dlhej cesty
"Život na svoj zrod a počiatočný vývoj potreboval dlhodobo stabilné podmienky," vysvetľuje Hans Ziock. "A tie sa na povrchu vystavenom bombardovaniu asteroidmi len ťažko vyskytovali. Nevieme ani to, či rýchlo sa meniaca prvotná atmosféra Zeme umožňovalo stabilný prísun svetelnej energie zo Slnka. Naproti tomu hlboko pod hladinou pri niektorých geotermálnych vyvreninách našiel rodiaci sa život pravdepodobne ideálne prostredie."
Podľa Hansa Ziocka nimi vytvorené štruktúry ešte skutočným životom nie sú. Skôr sa podobajú útvarom, ktoré samovoľne vznikali na mnohých miestach Zeme ešte pred zrodom prvých bunkových štruktúr. Z niektorých sa však neskôr mohol život vyvinúť.
"Za rozhranie medzi živou a neživou hmotou by som považoval okamih, keď by sa nami vytvorené štruktúry začali samy kopírovať a množiť s využitím energie získanej zvonku," tvrdí Hans Ziock. "Medzi našimi mechúrikmi v zárodkovej polievke a skutočnou modernou bunkou je ešte veľmi dlhá evolučná cesta. Ale prvý krok sme už urobili."