Srpen 2006

Život mohl stvořit pevninu

Eva Vlčková

Bez živých organismů by Země zůstala pokryta jedním velkým oceánem, stabilní souš by na ní nikdy nevznikla. Vyplývá to ze studie dánských geologů z Kodaňské univerzity zveřejněné v odborném časopise Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. Země vznikla před 4,6 miliardy let jako shluk jednolité hmoty. Trvalo miliony roků, než se v ní vytříbily jednotlivé vrstvy, jak je známe dnes: zemské jádro, plášť a kůra, částečně pokrytá oceány. Podle současných geologických poznatků vystoupila první souš podobná dnešním kontinentům nad hladinu oceánu zhruba 600 až 800 let po zrodu naší planety. Proč ne dříve? A co bylo prvotním impulsem k jejímu vzniku?

Klíčem ke zodpovězení těchto otázek je žula neboli granit. Zatímco oceánská zemská kůra se skládá hlavně z čediče, kontinentální kůra, tedy pevnina, je nad čedičovou vrstvou pokryta právě žulou a jí podobnými horninami. „Žula má menší hustotu než čedič, proto na něm jakoby ,plave'. Při srážkách litosférických desek tudíž žulové horniny nejsou zatlačovány do hlubin Země, kde by se tavily,“ vysvětluje úlohu granitu při vzniku kontinentů Radek Mikuláš z Geologického ústavu Akademie věd ČR.

Důkazy v Severní Americe

Stáří nejstarší známé kontinentální kůry obsahující žulu odborníci odhadují přibližně na 3,8 miliardy let. Dánský geolog Minik Rosing před několika lety s kolegy zkoumal usazeniny z mořského dna v Grónsku. Našel v nich důkaz o existenci nejstarších mikroorganismů s fotosyntézou - tedy forem života, které přeměňují sluneční energii na chemickou. Existovaly podle něj už před 3,8 miliardy let. Do té doby se přitom vědci domnívali, že se proces fotosyntézy vyvinul až o miliardu let později.

Nalezený důkaz o fotosyntéze je pouze nepřímý - vyplývá z chemického složení nalezených hornin. Rosing v nich našel velké množství uranu. „V prostředí bez kyslíku by uran tvořil sloučeninu s thoriem. My jsme ale našli čistý uran, což znamená, že daná vrstva usazenin vznikala v prostředí s kyslíkem, kde musela fungovat fotosyntéza,“ vysvětlil dánský geolog svůj poznatek před dvěma lety v časopise Earth and Planetary Science Letters. Nyní Rosing z časové shody mezi vznikem pevniny a vývojem organismů s fotosyntézou došel k závěru, že to nemůže být náhoda. „Autoři si uvědomili, že start fotosyntézy musel vychýlit chemickou rovnováhu mezi oceánem, atmosférou a tehdejšími - převážně čedičovitými - horninami,“ komentuje studii Radek Mikuláš.

Důsledkem této změny se mnohonásobně zvýšilo množství zvětralin, tedy čedičů vystavených chemickým změnám. Pokud se zvětralé horniny dostaly zpátky do velkých hloubek, kde panuje vysoká teplota a tlak (například při srážkách litosférických desek), roztavily se a z části taveniny vznikla žula. „Pokud by čedič nezvětral, po roztavení a opětovném ztuhnutí by z něj vznikl zase čedič, nikoliv žula,“ vysvětluje český geolog. Zvětrávání podle Rosinga umožnily právě změny vyvolané procesem fotosyntézy, který se v té době objevil u některých mikroorganismů. Dnes se podle odborníků organismy s fotosyntézou podílejí na geochemickém energetickém cyklu Země třikrát víc než samotná geologická aktivita hnaná horkým nitrem Země. Proto je podle Rosinga pravděpodobné, že fotosyntéza stála také u samotného zrodu tohoto procesu.

Jeho teorie o vzniku pevniny je do značné míry spekulativní, protože vychází jen z časové shody dvou pozorovaných jevů - nejstarších známých žul a nejstarších předpokládaných organismů s fotosyntézou, aniž jednoznačně prokazuje jejich souvislost. „Ale u historických věd, především pokud zkoumají takto vzdálenou minulost, to ani jinak nejde. Není možné provádět experimenty, které by měly skutečnou důkazní hodnotu,“ říká Radek Mikuláš. Studii považuje za zajímavou a přínosnou. „Přimlouvám se za to, aby ji vědecká obec brala vážně a snažila se ji dál prověřovat, ať už by to znamenalo ji podpořit nebo vyvrátit“.

Země jako jeden organismus

Myšlenku, že se o vznik granitu a prvních kontinentů zasloužily živé organismy, podporuje také fakt, že vědci dodnes žulu nenašli na žádných jiných tělesech sluneční soustavy - stejně jako na nich nenašli známky života.

Kritici ovšem upozorňují, že unikátní výskyt na Zemi může mít jiné příčiny - specifickou velikost naší planety, přítomnost velkého množství vody nebo jinde nepozorované tektonické pohyby litosférických desek. Kromě toho je možné, že se žula nachází i na jiných planetách. Jen jsme na ni zatím nenarazili, protože jsme dodnes prozkoumali pouze velice malé procento mimozemských hornin.

Rosingova teorie také potvrzuje populární hypotézu zvanou „Gaia“. Tato myšlenka, pojmenovaná podle starořecké bohyně Země, považuje naši planetu za jeden propojený superorganismus, jehož jednotlivé součásti se navzájem ovlivňují a udržují se v rovnováze. „Hodnota pojmu Gaia není ani tak vědecká, jako spíš osvětová. Poměrně srozumitelně a s reklamní zručností upozorňuje na často přehlížené vztahy mezi živou a neživou přírodou, hlavně v momentech, kdy život mohl ovlivnit i složky vnímané jako neorganické,“ podotýká Radek Mikuláš. Proto je hypotéza v souladu s předpokladem Minika Rosinga, podle něhož si dávné formy života upravily prostředí kolem sebe tak, že jim lépe vyhovovalo. Jen díky vzniku kontinentální zemské kůry mohly pozdější živé organismy vystoupit na souš.

(Lidové noviny, www.lidovky.cz)