Objasňujú evolúciu života na Zemi

V roku 1998 založila americká vesmírna agentúra NASA Astrobiologický inštitút, v rámci ktorého spolupracujú vedci z NASA, 14 amerických tímov a šesť medzinárodných konzorcií.

Cieľom inštitútu je najmä vykonávanie interdisciplinárneho astrobiologického výskumu, ktorý by mohol prispieť k rozlúšteniu procesov, ktoré viedli k vzniku života na našej planéte a prípadne i v iných častiach vesmíru. Nedávno bol v prestížnom časopise Nature publikovaný článok o výsledkoch výskumu, ktorý viedol molekulárny biológ James A. Lake z Centra pre astrobiológiu kalifornskej univerzity a ktorý sponzorovala NASA. Lake porovnával proteíny vo viac než 3 000 rozličných prokaryotoch (to sú jednobunkové organizmy bez jadra), ktoré pravdepodobne predstavujú "najpôvodnejšie" organizmy. Na základe tohto porovnávania Lake preukázal, že dve veľké skupiny relatívne jednoduchých mikróbov sa pred vyše 2,5 miliardy rokov spojili do jedného organizmu. Toto spojenie dvoch buniek (nazývané endosymbióza) umožnilo vývoj vysoko stabilných a takpovediac "úspešných" organizmov, ktoré boli prostredníctvom fotosyntézy schopné využívať slnečnú energiu. Ďalší vývoj viedol k vzniku organizmov, ktoré ako vedľajší produkt produkovali kyslík. Výsledkom bolo okysličenie zemskej atmosféry, ktoré hlboko ovplyvnilo vývoj života. Vznikli zložitejšie organizmy, ktoré spotrebovávali kyslík a ktoré boli predchodcami moderných tvorov, dýchajúcich kyslík, ku ktorým patrí aj človek. "Vyššie formy života by nemohli vzniknúť bez tejto udalosti. Sú to veľmi dôležité organizmy. V dobe, keď sa vyvíjali tieto dva rané prokaryoty, nebol v zemskej atmosfére kyslík. Ľudia by tam nemohli žiť. Žiadne organizmy, dýchajúce kyslík, by nemohli žiť," povedal Lake. Genetická "mašinéria" a štrukturálna organizácia týchto dvoch organizmov sa spojili a vytvorili novú triedu prokaryotov, nazvanú prokaryoty s dvojitou membránou. Ďalším vývojom sa organizmy tejto triedy, nazvané kyanobaktérie, stali primárnymi producentmi kyslíka na našej planéte, pričom produkovali dostatok kyslíka na zmenu chemického zloženia atmosféry. Tým sa vytvorili podmienky na vývoj zložitejších organizmov, a to rastlín a živočíchov. "Táto práca je veľkým pokrokom v našom porozumení toho, ako vznikla skupina organizmov, ktorá sa naučila využívať slnečnú energiu a vyvolala najväčšiu environmentálnu zmenu, aká sa kedy udiala na Zemi, v tomto prípade s priaznivými dôsledkami," povedal riaditeľ Astrobiologického ústavu NASA Carl Pilcher.