TLDR: V kambriu nejspíše byl kyslík stále nedostatkové zboží. Statistické modelování naznačilo, že v mělčinách mohly být průměrné hodnoty kyslíku dostatečně vysoké pro podporu komplexního života – průměr ale nereflektuje noci, kdy bylo kyslíku stále pomálu. Studie tuna.

I když je dnes Země planetou, na které lze poznat život i z kosmického prostoru, po většinu historie planety tomu bylo jinak. Až do exploze složitosti a rozmanitosti života před 540 miliony lety byla 5 miliard let stará planeta domovem jen jednoduchých, typicky jednobuněčných organismů, popřípadě domovem nikoho.

Teprve kambrická exploze nám dala biočichy nej(h)různějších tvarů, barev a chutí, díky čemuž se dnes nad ní můžete dojímat i vy. Co přesně ale nastartovalo tento evoluční výbuch, se stále studuje – nová práce nicméně přiložila pod ohýnek možnosti, že šlo tak trochu o nevyhnutelnou událost!

Kyslík, nebo něco ostřejšího?

Dlouho se totiž předpokládalo, že kambrickou explozi před 540 miliony let podnítil obrovský příliv kyslíku, který vdechl život do zemské biosféry – a vytvořil tak bohatou škálu ohromně složitých biočichů! Bez dostatku kyslíku by se jednobuněčné organismy a další malí tvorové, kteří se snažili přežít před kambrickou explozí, nemohli příliš zvětšovat. Jenže o roli kyslíku se stále vedou mezi vědátory spory…

Existují i alternativní možnosti, co mohlo explozi spustit či jí napomoci. Mohl hlavní roli sehrát kolaps magnetického pole? Nebo snad živiny uvolněné erozí na (tehdy pusté) souši? V období okolo Kambria došlo na několik dalších událostí, které mohly přihřát oceánskou polívčičku pro život – a o to významnější je otázka, kdo hrál první housle.

Problém je v tom, že různé geologické nálezy z různých částí světa dávají na hodnoty kyslíku taky různé odpovědi. Což dává logiku – bylo by divné, kdyby byly podmínky na celém světě stejné. Zároveň nám to ale poněkud komplikuje nalezení odpovědi na roli té průhledné molekuly. Stanfordští proto sáhli po mocné síle… statistiky!

Mělčiny napřed

Vzhledem k rozdílům mezi nálezy se vědátoři pokusili nesrovnalostí vyřešit s použitím statistických analýz stopových kovů (molybdenu a uranu) zachovaných v sedimentárních horninách. Ty pak v jejich studii napomohly spolu s biogeochemickými modely toků kyslíku mezi oceány a atmosférou rekonstruovat dlouhodobé trendy v hladinách kyslíku za posledních 700 milionů let historie Země!

Výsledky naznačily, že hladina kyslíku v hlubokém oceánu dosáhla moderní úrovně až 140 milionů let po kambrické explozi, tedy v období devonu. Nicméně, v některých částech dávných vod mohly být hodnoty kyslíku „napřed“ i během Kambria.

Hladina kyslíku v mělkých vodách rozvířená větry a vlnami se totiž mohla zvýšit natolik, že podpořila vznik nejrůznějších druhů mořského života. I s menším průměrným množstvím kyslíku v mořích tak místa s nadprůměrnými koncentracemi hrála zásadní úlohu.

A nešlo tedy zřejmě o šťastnou náhodu, leč spíše pravděpodobností jev – na planetě s mělčinami a větrem svého druhu „nevyhnutelný“.

Nejde jen o Zemi

Abych byl fér, to poslední nynější studie již neřeší. Jak moc byla kambrická exploze unikátní, se ale hodí vědět nejen pro studium naší minulosti – nýbrž i pro odhadování šancí na život u jiných světů.

Co z oné historie Země totiž víme, je to, že na vznik jednoduchého života došlo relativně rychle – možná již v první půlmiliardě let existence Země. Zároveň však skutečnost, že trvalo další zhruba 3,5 miliard let, než došlo na vznik komplexnějšího života, může ukazovat na jeho relativně vyšší evoluční náročnost.

Řečeno humpolácky: jednoduchý život možná vzniká snadno, a může ho být „plný vesmír“, ale složitý život může být vzácnou hříčkou. Pokud ale kambrická exploze nevznikla zázračnou konstelací několika ojedinělých jevů, nýbrž šlo o s časem stále pravděpodobnější událost, snižuje to i šanci podobného vysvětlení Fermiho paradoxu…

Stanfordská studie v tomto ohledu samože není ultimativním posledním slovem – nýbrž jen jedním argumentem přiklánějícím jazýček vah na danou stranu polemiky. Nad záhadami i zázraky Kambria se tak budeme moci dojímat ještě nějaký čas!

[Ladislav Loukota, ŠLN]

Vědátor vznikl jako spinoff spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd, dnes jej provozuje spolek Hyperion Media. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – kontaktní mail je [email protected]