Listopad 2003

Buňka maturovala před dvěma miliardami let.

Oldřich Nečas

Primitivní buňky se zdokonalovaly tím, že začaly pohlcovat své "kolegyně" v okolí

Biologie již odpověděla na spoustu spletitých otázek. Některé však na vyřešení dosud čekají. Odborníci například nedovedou přesně říci, jak probíhal vývoj buňky až do dnešní podoby. Určitou představu sice mají, ale podrobnosti jim zatím chybí. Buňka se vyvíjela během velice dlouhého časového úseku. Spolehlivé důkazy svědčí o tom, že primitivní buňky existovaly už před třemi a půl miliardami let. To znamená, že se život na této planetě vyvinul - nebo sem byl přenesen poměrně brzo. Vývoj ale probíhal nerovnoměrně. Dlouho existovaly pouze velmi primitivní buňky. Když si představíme, že se tři a půl miliardy let zkondenzuje do 24 hodin, pak zůstávaly buňky v primitivní formě takřka 12 hodin. Teprve později se vyvinuly do dokonalejší podoby. Mnohobuněční živočichové by se v těchto časových souřadnicích objevili asi před třemi hodinami a existence člověka Homo sapiens by trvala zhruba tři sekundy. S trochou nadsázky lze říci, že buňky na naší planetě dospěly a složily svou životní maturitu asi před dvěma či jednou a půl miliardou let.

Buňka spolkla svou kolegyni

Primitivní buňky se svou stavbou podobaly některým dnešním bakteriím. Měly tedy jenom jeden chromozom a zhruba dva tisíce genů. Na jejich povrchu byla jednoduchá membrána tvořená látkami tukové povahy, tzv. lipidy. V průběhu vývoje docházelo k rozlišování primitivních buněk na různé typy. Některé z nich získaly schopnost oxidovat organické látky a tím uvolňovat energii, kterou může buňka použít. Výraznější změny však probíhaly postupně. Primitivní buňka s proměnlivým "okrajem" do sebe například pohltila jiné primitivní buňky schopné oxidovat látky a využívat je jako zdroj energie. Buňka, která "spolkla" svou "kolegyni", získala nové vlastnosti. Ty jí v boji o život přinášely podstatné výhody a umožnily jí expandovat. Získávání energie prostřednictvím oxidace je totiž výhodnější, do buňky přiteče asi padesátkrát více energie než při získávání energie bez přítomnosti kyslíku. Mitochondrie v dnešní buňce představují vlastně pozůstatky pohlcené primitivní buňky.

Na scénu přicházejí rostliny a řasy

Během vývoje však docházelo k dalším vylepšením. Buňka s mitochondriemi "spolkla" primitivní buňku schopnou vykonávat fotosyntézu, tedy vyrábět si organické látky z vody a oxidu uhličitého. Díky tomuto spojení už buňky nemusely spoléhat na příliv organických látek z okolí. Z buněk schopných vykonávat fotosyntézu se vyvinuly dnešní chloroplasty a později i zelené rostliny a zelené řasy. Také chloroplasty mají svůj vlastní chromozom s desítkami, některé i stovkami genů. To jasně dokazuje, že byly původně samostatnými organismy. Je už buňka v dnešní podobě dokonalá, nebo bude její vývoj ještě pokračovat? Na tuto otázku nedovedou vědci uspokojivě odpovědět. Dokonalá buňka by měla umět přežít za daných podmínek. Když se však podmínky změní, musí se přizpůsobit. Odborníci ale nemohou sledovat, jak buňky na proměnlivé podmínky reagují. Časový úsek, v němž žijeme, je totiž příliš krátký. O evoluci se však nemusí starat pouze příroda. Není vyloučeno, že se vědcům podaří zkonstruovat nové buňky tak, že využijí různé "součástky" těch existujících. Tento postup umožní vytvořit buňku, jejíž specifické vlastnosti budou lidé moci využít například v medicíně. Na druhou stranu však mohou zásahy člověka do přirozené evoluce skončit katastroficky. Použití všech vyrobených atomových zbraní by vedlo k závažným klimatickým změnám. Extrémní podmínky by patrně znemožnily existenci vyšších forem života. Atomovou katastrofu by přežily jenom primitivní buňky. Život na Zemi by se asi vrátil do stavu, jaký zde existoval před třemi a půl miliardami let.

(Lidové noviny, www.lidovky.cz)