VODA a FOTOSYNTÉZA

Bez vody bychom tu nebyli. Naši dávní předkové vyšli z vody před půl miliardou roků. To už byl v atmosféře Země dostatek kyslíku, aby vznikl ozon a chránil život před ultrafialovým zářením. Ten dnešní kyslík, který vdechujeme, nám dodává fotosyntéza. Chlorofyl v zelených rostlinách a ve vodním fytoplanktonu odebírá kyslík z vody a uvolňuje ho do atmosféry. Zbylý vodík pak fotosyntéza přidává k oxidu uhličitému a tak vznikají molekuly sacharidů, tedy cukrů, které jsou počátkem potravinového řetězce biosféry.

Energie je pak z potravy uvolňována v buňkách spalováním - to je slučováním atmosférického kyslíku s vodíkem a uhlíkem organických molekul obsažených v potravě.

chlorofyl

Voda v živém organizmu
Celá biosféra - mikroorganizmy, houby, rostliny, živočichové - je vázána na vodu. Včetně člověka - "živočicha rozumného". Od dávných dob voda byla pokládána za jeden ze čtyř základních živlů, z nichž jsou složeny všechny věci na Zemi. Platí to bezvýhradně o našem těle, které je více jak z poloviny voda. Voda je základem jeho základních tělních tekutin - krevní plazmy, tkáňového moku, vnitrobuněčné tekutiny a mozkomíšního moku, v němž plave mozek.

Z přehledu čtyř nejdůležitějších kapalin našeho organizmu vyplývá nepostradatelnost vody pro život. Denně jí přijímáme 2 až 3 litry.

Život vody
Podle dnešního názoru se stavební prvky molekul vody (tj. kvarky a elektrony) zrodily zároveň s prostorem a časem. Atomy vodíku vznikly asi 300 000 roků po vzniku Vesmíru, a to tak, že se volné elektrony připojily k protonům. Jsou velmi staré - téměř jako samotný Vesmír. Atomy kyslíku byly vytvořeny o šest miliard roků později než vodík - tj. před 7 miliardami roků v nitru obřích hvězd. Vznikly tam za vysokého žáru 150 milionů stupňů spojením 16 atomů vodíku.

Voda, kterou pijeme, je velmi stará. Vznikla spojením vodíku s kyslíkem v době, kdy se v mateřské mlhovině rodilo naše Slunce a jeho planety. To bylo asi před pěti miliardami roků - zde, v tomto spirálním ramenu naší Galaxie, kterému říkáme Orionovo rameno.

Říká se mu tak proto, že v tomtéž spirálním ramenu jsou i jasné namodralé hvězdy zimního souhvězdí Oriona. V souhvězdí Oriona je také ve vzdálenosti půldruhého tisíce světelných roků Velká mlhovina. V této mlhovině se rodí hvězdy a vzniká voda. Je to nejbližší a názorná ukázka toho, co se dělo před pěti miliardami roků v místě, kde je dnes naše sluneční soustava.

Mlhovin, kde se rodí hvězdy a voda, je známo mnoho. Nejen v naší Galaxii, ale i v ostatních galaxiích. Obrazně řečeno - jsou to hvězdné porodnice a zároveň nesmírné chemické laboratoře na výrobu vody z vodíku a kyslíku. Je to vlastně v kosmickém měřítku školní pokus z chemie, při kterém směs vodíku s kyslíkem byla v obrácené zkumavce. Proces, zahájený dodáním aktivační energie, je stejný ve zkumavce jako ve Velké mlhovině - jen v měřítku je nesmírný rozdíl. Na stěnách zkumavky při školním pokusu v chemii zbylo jen několik malých kapiček vody.

Infračervené spektrum Velké mlhoviny v Orionu (pořízené družicovým dalekohledem ISO) svědčí pro to, že ve Velké mlhovině za jediný den vznikne dvacetkrát více vody, než je ve všech oceánech na Zemi. Při pokusu v chemickém kabinetě stačila jiskřička a vodík se s kyslíkem sloučil na molekuly vody, které se srážely jako kapičky na stěnách zkumavky. K tomu, aby se vodík sloučil s kyslíkem, je třeba dodat energii zahřátím.

Potřebné zahřátí obstarávají v mlhovinách hvězdy, které se zde právě rodí. Jak se to děje? Rodící se hvězdy jsou provázeny prudkými výtrysky od obou pólů. V okolní mlhovině vyvolají výtrysky mohutnou rázovou vlnu - dojde k zhuštění a zahřátí mlhoviny. A právě takové husté a horké prostředí je vhodné pro spojení atomů vodíku s atomy kyslíku a vytvoření molekul vody. Rázová vlna vyvolaná výtryskem rodící se hvězdy je tedy ona kosmická "jiskra pod zkumavkou s vodíkem a kyslíkem", aby došlo k jejich sloučení na vodu.

Země - vodní planeta
Z mlhoviny, v níž se rodilo Slunce, podědily vodu komety a planety sluneční soustavy. Stalo se tak před více jak čtyřmi a půl miliardou roků, kdy gravitace stmelovala komety a planety z mlhoviny. Nikde se však voda v kapalném skupenství neudržela v takovém množství jako na naší modré planetě. Proto se Zemi říká "vodní planeta". Komety jsou považovány za hlavní zdroj vody na Zemi. Po ztuhnutí Země pokračovalo "kosmické bombardování" v době před 4,5 až 4 miliardami roků. V době kosmického bombardování komety padaly mnohem častěji než dnes. Můžeme odhadnout, že kdyby v té době každých sto roků dopadla jedna kometa na Zemi, stačilo by to na vytvoření všech oceánů a moří.

Hledání vodních planet
Značné úsilí astronomů v současné době se věnuje hledání mimoslunečních planet, především takových, na nichž by mohl být život.

Planet u jiných hvězd už bylo objeveno mnoho, více jak sto padesát. Hotových planet i těch, které se teprve rodí. Připravují se dalekohledy, jejichž účelem bude zjišťovat, na kterých z mimoslunečních planet je voda. Budou vyneseny nad atmosféru, aby mohly v infračerveném spektru hledat tmavý pás náležející vodě. Jestliže se navíc ve spektru objeví spektrální čáry kyslíku nebo ozonu - bude to důkaz, že na pozorované planetě je nejen voda, ale i život. Neboť bez fotosyntézy by kyslík na planetě nemohl být.