Keď jednoduché nie je až také jednoduché

Podľa teórie o chemickej evolúcii sa život na zemi vyvinul pred miliardami rokov samovoľnými chemickými reakciami.

Táto teória nehovorí, že sa nejakou náhodou priamo premenili neživé veci na vtáky, plazy alebo iné zložité formy života. Skôr sa v nej tvrdí, že rad samovoľných chemických reakcií nakoniec viedol k veľmi jednoduchým formám života, ako sú riasy a iné jednobunkové organizmy.

Je na základe toho, čo sa už o týchto jednobunkových organizmoch vie, rozumné domnievať sa, že jednobunkové organizmy sú také jednoduché, že sa mohli objaviť samovoľným procesom? Je napríklad jednobunková riasa až taká jednoduchá? Preskúmajme jeden konkrétny druh, jednobunkovú zelenú riasu z rodu Dunaliella, rad Volvocales.

Jedinečné jednobunkové organizmy

Bunky rias rodu Dunaliella sú ovoidné, čiže majú vajcovitý tvar, a sú veľmi malé — majú dĺžku asi desať mikrónov. Keby sme ich poukladali jednu za druhou, potrebovali by sme ich asi 1000, aby merali jeden centimeter. Každá bunka má na jednom konci dva vlasovité bičíky, ktoré jej pomáhajú pri plávaní. Podobne ako rastliny, aj bunky rias rodu Dunaliella získavajú energiu fotosyntézou. Vytvárajú si potravu z oxidu uhličitého, minerálnych látok a iných živín, ktoré absorbujú cez bunkovú stenu, a rozmnožujú sa bunkovým delením.

Dunaliella dokáže žiť aj v nasýtenom soľnom roztoku. Je to jeden z mála organizmov, ktoré dokážu žiť a rozmnožovať sa v Mŕtvom mori, v ktorom je koncentrácia soli osemkrát vyššia ako v morskej vode. Tento takzvaný jednoduchý organizmus dokáže prežiť aj náhle zmeny koncentrácie soli, ktoré nastanú v jeho prostredí.

Pouvažujte napríklad nad riasou Dunaliella bardawil, ktorá žije v plytkých soľných mokradiach Sinajskej pustatiny. Vo vode týchto mokradí sa môže po búrke rýchlo zmierniť slanosť alebo sa môže vytvoriť nasýtený soľný roztok, keď sa pri mimoriadnom teple na tejto pustatine voda odparí. Táto drobná riasa znesie takéto extrémne zmeny sčasti vďaka schopnosti vytvárať a akumulovať glycerol v tom správnom množstve. Dunaliella bardawil dokáže syntetizovať glycerol veľmi rýchlo; už niekoľko minút po zmene koncentrácie soli podľa potreby vytvára alebo odstraňuje glycerol, aby sa prispôsobila. Je to veľmi dôležitá schopnosť, lebo v niektorých biotopoch sa koncentrácia soli môže značne zmeniť v priebehu niekoľkých hodín.

Dunaliella bardawil žije v plytkých mokradiach na pustatine, kde je vystavená intenzívnemu slnečnému svetlu. To by túto bunku poškodilo, keby vo svojom vnútri nemala ochranný filter z pigmentu. Kultúra Dunalielly je za priaznivých  výživných podmienok, napríklad keď má dostatok dusíka, svetlozelená, pričom zelený pigmentový chlorofyl jej poskytuje ochranný filter. Pri nedostatku dusíka a vysokej koncentrácii soli, vysokej teplote a intenzívnom svetle sa táto kultúra mení zo zelenej na oranžovú alebo na červenú. Prečo? V takých drsných podmienkach dochádza k zložitému biochemickému procesu. Hladina chlorofylu veľmi klesá a namiesto neho sa vytvára náhradný pigment, betakarotén. Bez jedinečnej schopnosti vytvárať tento pigment by táto bunka odumrela. Výskyt veľkého množstva betakaroténu, až do 10 percent hmotnosti sušiny tejto riasy, vedie za takýchto podmienok k zmene farby.

V Spojených štátoch a v Austrálii sa Dunaliella pestuje komerčne vo veľkých rybníkoch na výrobu prírodného betakaroténu pre trh zdravej výživy. Veľké výrobne sú napríklad v južnej a západnej Austrálii. Betakarotén možno vyrábať aj synteticky. Ale len dve spoločnosti majú veľmi drahé a zložité biochemické výrobne, ktoré ho dokážu vyrábať vo veľkom. To, čo ľuďom trvalo desaťročia a stálo ich obrovské investície vložené do výskumu, vývoja a výrobných zariadení, Dunaliella dosahuje veľmi ľahko. Táto jednoduchá riasa to robí v miniatúrnej továrni — ktorá je príliš malá na to, aby ju bolo možné vidieť —, keď okamžite reaguje na meniace sa požiadavky svojho prostredia.

Ďalšiu jedinečnú schopnosť rias rodu Dunaliella má druh nazvaný Dunaliella acidophila, ktorý prvý raz izolovali v roku 1963 v prirodzene sa objavujúcich kyslých sírnatých prameňoch a pôdach. Tieto prostredia charakterizuje vysoká koncentrácia kyseliny sírovej. Pri laboratórnych výskumoch dokáže tento druh rias rodu Dunaliella rásť v roztoku kyseliny sírovej, ktorý je asi stokrát kyslejší ako citrónová šťava. Na druhej strane Dunaliella bardawil dokáže prežiť v silne zásaditom prostredí. To ukazuje mimoriadny rozsah ekologickej prispôsobivosti rias rodu Dunaliella.

Niekoľko myšlienok na zamyslenie

Nezvyčajné schopnosti rias rodu Dunaliella sú pozoruhodné. Ale to je len malá časť ohromujúceho radu vlastností, ktoré využívajú jednobunkové organizmy na úspešné prežitie v rôznych a niekedy nehostinných prostrediach. Tieto vlastnosti umožňujú spomínaným riasam reagovať na potreby rastu, selektívne prijímať potravu, vylučovať škodlivé a odpadové látky, vyhýbať sa chorobám alebo ich prekonávať, unikať pred nepriateľmi, rozmnožovať sa a tak ďalej. Ľudia využívajú na uskutočnenie všetkých týchto funkcií asi 100 biliónov buniek!

Je rozumné povedať, že táto jednobunková riasa je iba jednoduchou, primitívnou formou života, ktorá vznikla z niekoľkých aminokyselín v organickej polievke? Je logické pripisovať tieto zázraky prírody čírej náhode? Oveľa rozumnejšie je pripísať existenciu živých organizmov majstrovskému Projektantovi, ktorý stvoril život na určitý účel. Taká inteligencia a šikovnosť, omnoho väčšia, než dokážeme plne pochopiť, je nevyhnutná na vysvetlenie veľmi zložitej a interaktívnej povahy živých organizmov.

Pozorné skúmanie Biblie, nezaťažené náboženskými či vedeckými dogmami, odhaľuje uspokojujúce odpovede na otázky, ktoré súvisia s pôvodom života. Milióny ľudí vrátane mnohých vzdelaných vedcov si obohacujú život takýmto skúmaním. *

[Poznámka pod čiarou]

[Obrázky na strane 26]

Celkom vľavo: Komerčná produkcia betakaroténu pomocou rias rodu „Dunaliella“

Vľavo: Zväčšená oranžovo sfarbená kultúra rias „Dunaliella“ s vysokým obsahom betakaroténu

[Prameň ilustrácie]

© AquaCarotene Limited (www.aquacarotene.com)

[Obrázok na strane 26]

Dunaliella

[Prameň ilustrácie]

© F. J. Post/​Visuals Unlimited

[Obrázok na strane 27]

Snímka elektrónového mikroskopu zobrazujúca jadro (J), chloroplast (CH) a Golgiho aparát (GA)

[Prameň ilustrácie]

Snímka od www.cimc.cornell.edu/​Pages/​dunaLTSEM.htm. Použité so súhlasom