Životní styl

Voda, zázračná kapalina

Říká se, že než nastane poškození organismu nebo ztráta vědomí, eventuálně smrt, netrénovaný člověk vydrží čtyřicet dní bez jídla, čtyřicet sekund bez kyslíku a čtyři dny bez vody. Bez vody by život na Zemi nemohl existovat jedinou vteřinu. Bez ní jsme namydlení. Vlastně se ani nenamydlíme.

Ži(vo)dní

V nesčetně mnoha příkladech jsme byli svědky toho, že v simplicitě lze nalézt čirou dokonalost. Voda by pravděpodobně byla na vrcholu žebříčku prostých dokonalostí, kdyby existoval. Vazba dvou atomů vodíku a jednoho atomu kyslíku tvoří jednu z nejdokonalejších molekul světa. Bezbarvá, čirá tekutina, bez výrazné či specifické chuti… Nalijte ji do nějaké nádoby a protřepejte (jako James Bond). Zadívejte se do toho „vrcení“ tam… Ta aktivita, ten ruch, ta tvarová nestálost a zároveň stabilita. Není to úžasné? To tam uvnitř, to znamená život.

Voda je jedinou kapalnou látkou, která se vyskytuje ve všech třech skupenstvích v teplotách přirozeně se vyskytujících na Zemi. Pevná jako led a sníh. Kapalná v řekách, jezerech a oceánech. Plynná v oblacích a páře. Jde o vlastnost, která vlastně umožňuje cirkulaci vody v ekosystému. Jak je to možné? Voda má totiž velmi vysoký bod tání a varu v porovnáním s podobnými molekulami. Z tohoto důvodu se může vyskytovat v kapalném skupenství ve většině teplotních rozmezí.

Led má nižší hustotu než voda. Kdyby tomu tak nebylo, jezera by zamrzala od spodu. Tohle by samozřejmě bylo katastrofické pro organismy a zvířata žijící jak na ledových plochách, tak i pod nimi. Led přirozeně chrání nižší vrstvy před zamrznutím. Funguje jako izolace (bariéra) mezi mrazivým vzduchem a vodou (vodním světě) vespod. Obdobně je to se sněhem na pevnině. Oproti tomu většina jiných látek při klesající teplotě nabývá na hustotě.

Voda je součástí většiny buněk v tělech savců a dalších organismů nižších řádů. Dává buňkám jasný tvar a vytváří jim přirozené prostředí. Jedině v takovýchto podmínkách jsou schopny fungovat správně, protože mimo jiné hlavně enzymy pracují správně pouze v roztocích. Voda plní i funkci transportního média v tělech organismů. Dopravuje živiny a toxiny rozpuštěné v ní do cílových orgánů. Z těchto a řady dalších důvodů se proto považuje za tzv. „univerzální solvent“, jenž dokáže v sobě rozpustit velké množství látek.

Vysoká tepelná kapacita vody způsobuje, že potřebujete spoustu energie, aby se ji podařilo aspoň trochu ohřát. Na první pohled se může zdát, že to vlastně není dobře. Opak je však pravdou. Tohle je důvod, proč ten z poloviny ponořený kámen v rybníce je v horkých letních dnech na povrchu teplý až horký a jeho ponořená část nikoliv. Energie ze Slunce je dostačující na to, aby rozpálila povrch kamene, kdežto vodu ohřeje jen nepatrně. Tento fakt má řadu důležitých důsledků na všechny organismy, organismy žijící ve vodě a samotnou planetu. Voda ve formě oceánských proudů dokáže „transportovat“ spoustu teplené energie napříč zeměkoulí a regulovat tak její teplotu. Díky vodě obsažené v našich tělech (cca 60 %), nemůže dojít ke skokovým teplotním změnám. Dovedete si představit, kdyby tomu tak nebylo?

Povrchové napětí a kapilární elevace vody jsou vlastnosti, které spolu úzce souvisí. Díky povrchovému napětí vody jsme jako děti mohli pozorovat tanec vodoměrek na hladině a pak jsme to (neúspěšně) zkoušeli na koupališti. Princip spočívá (jednoduše popsáno) ve schopnosti molekul vody „držet pohromadě“ jako například kapky rosy na listech konopí. Kapilární elevace je samovolné stoupání vody v kapilárách (trubičky s nepatrným nebo velmi úzkým průměrem, pozn. red.) proti gravitaci. Princip je založen právě na povrchovém napětí a kapilárním tlaku vody. Tato vlastnost je nezbytným pomocníkem při transportu vody (a živin) cévními svazky rostlin a stromů z kořenového systému vzhůru k listům.

Odkud ale vlastně voda je? Jak se sem dostala? Tohle je fundamentální otázka lidstva, otázka za milión dolarů

Trocha nezbytné chemie

Všechny tyto vlastnosti (a řada dalších) jsou kritické pro existenci života tak, jak jej známe. Ale jak je možné, že právě voda je „obdarována“ takovou ideální kombinací? Odpověď se skrývá ve struktuře její molekuly. Ta se skládá ze dvou atomů vodíku kovalentně vázáných (kovalentní vazba je chemická vazba, kterou lze charakterizovat sdílením jednoho nebo více párů elektronů mezi dvěma prvky, pozn. red.) na jeden atom kyslíku. Jednotlivé molekuly vody se pak na sebe vážou vodíkovými vazbami (druh středně silné vazebné interakce mezi molekulami, pozn. red.). Abychom mohli „rozbít“ vodíkovou vazbu, je zapotřebí velkého množství energie. Odtud vyplývá vysoká tepelná kapacita. Když voda zamrzá, vodíkové vazby vytvoří pravidelnou strukturu, která obsahuje „velké díry“ mezi jednotlivými molekulami. To má za následek nižší hustotu a větší objem. Voda je polární molekula, čímž je zároveň i polárním rozpouštědlem. Díky tomu má schopnost rozpouštět řadu látek.

Kde se vzala?

Vskutku slušná „výbava“ na tak jednoduchou molekulu. Co myslíte? Odkud ale vlastně voda je? Jak se sem dostala? Tohle je fundamentální otázka lidstva, otázka za milión dolarů. Většina teorií se shoduje na tom, že voda musela být „dopravena“ na Zem na kosmických tělesech. Vědci věří, že se dostala na Zemi až po jejím zformování (před 4,5 miliardami let) při předlouhé kanonádě dopadající na povrch planety přinesená ve zmrzlém stavu. Podle výsledků 40letého výzkumu starověkých skal Barbeton Belt v jižní Africe, který vede Donald Lowe, profesor přírodovědných věd, který se změřuje na Earth Sciencies (vědy o Zemi) z University of Stanford California, se palba meteoritů rozložila do časového období před 4 miliardami let až po dobu někdy před 3 miliardami let. Čili zhruba po 1 miliardu let byla zřejmě Země vystavena meteoritickému bombardování, které postupně sláblo. Což mohla být dostatečně dlouhá doba na to, aby se na Zem „nějaká“ voda dostala.

Věda vs. víra

Voda je spojována s původem a vznikem života na Zemi. Na tuto otázku lidstvo již od nepaměti nahlíží ze dvou úhlů. A sice z vědeckého a teologického. Proč vlastně to bizarní srovnání vědy a víry? Ono to až tak bizarní není, pokud přijmeme skutečnost, že tyto dvě koexistují vedle sebe po staletí. Oba náhledy hovoří (řeší) o vzniku života (světa) a v obou případech voda zaujímá velmi důležitou, vlastně podstatnou roli.

Ten vědecký přichází s teoriemi, které se snaží praktickými experimenty a matematickými výpočty dokázat tvrzení konkrétně vyřčené hypotézy. Teorie prebiotické polévky, nyní považovaná za historický vědecký pohled, je jedna z nich. Byla vyřčena ruským vědcem Alaxandrem I. Oparinem v roce 1924. Teorie předpokládá, že v raném věku Země, když ještě byla mladá a divoká, panovali takové podmínky, které byly Ideální pro vznik prvních organických molekul z anorganického materiálu. Z nichž se posléze (zjednodušeně popsáno) měli zformovat první jednobuněčné organismy. Oparin ve své teorii popisuje, jak ze základních chemických prvků postupně vznikaly složitější sloučeniny jako metan, amoniak, oxidy uhlíku a síry, kyanovodíky a jiné. Ty následně pod vlivem tepla, UV záření a elektrických výbojů reagovaly s vodíkem a vodní párou, jenž vytvářely složitější organické molekuly. Jako jsou aminokyseliny, sacharidy, lipidy a nukleotidy. Vše se to mělo jaksi koncentrovat a „vařit“ v menších kalužích a tůních, do nichž se za pomocí vydatných dešťů tyto molekuly dostávaly. Za periodického vysychání a znovu zaplavení těchto malých vodních ploch bylo molekulám umožněno se koncertovat a vznikala tak ona „prapolévka“.

Lidstvo s vodou příšerně plýtvá

Jiná, již moderní, teorie navrhuje předpoklad vzniku života za působení tzv. „černých kuřáků“. Jedná se o Teorii hydrotermálních průduchů. Ty se nacházejí ve velkých hloubkách (až 2000 m) v blízkosti středo-oceánských hřbetů. Z „kuřáků“ proudí velká množství horké zásaditější vody, jež se mísí s chladnou a mírně kyselou vodou oceánů. Důsledkem je, že se obsažené minerály v okolí průduchů sráží. V období, kdy byla Země sužována sopečnými činnostmi, dopady meteoritů a bouřemi biblických rozměrů, byla tato místa na dně oceánů vlastně relativně klidným prostředím pro biochemické pochody. Vysoký výskyt minerálů a kovů měl na ně zřejmě silný katalytický vliv. A v neposlední řadě relativně teplotní stálost (teplo i chlad) za poměrně konstantního tlaku měla mít významný vliv pro formování jednotlivých primitivních mikroorganismů preferujících studené (či horké) prostředí. Tudíž se v takovýchto podmínkách mohlo dařit organickým molekulám, schopným vytvářet udržitelné chemické reakce.

Ta teologická stránka pohledu je samozřejmě naprosto odlišná. Shoduje se však v nezbytné přítomnosti vody jako buďto původce života či „ingredience ke stvoření světa“.

Tak například kniha Genesis vypráví o příběhu stvoření, kde je voda zmíněná téměř okamžitě jako hlavní „přísada“. Voda zaplavuje svět ještě předtím, než Bůh zhotovil hory, údolí, lesy, pouště atd. Až poté je díky stvoření hvězd, Slunce, Měsíce („Budiž světlo…“) umožněno pohlédnout na formování rostlinné a živočišné říše (5. a 6. den). Sedmý den, jak všichni víme, si Bůh dal voraz.

V dalších náboženstvích lze také nalézt zmínky o vodě, ať už se týkající stvoření světa či rituálních nebo symbolických zvyků. Ve většině z nich je voda považována za symbol čistoty. Například pro Islám je voda esencí života: „Voda je život, voda je živá.“ Pro hinduisty je veškerá voda posvátná, především pak řeky. A mohl bych pokračovat dál v širokém seznamu. Mne však nejvíce zaujal Sikhismus, což je co do počtu věřících sedmé největší náboženství světa. Sikhismus (k víře se hlásí i kanadský ministr obrany a drsňák Harjit Sajjan, mně osobně velmi sympatický chlapík, pozn. red.) není klasickým, ve smyslu abrahámovským, náboženstvím, nýbrž dharmou. Dharma je nábožensko-filozofický termín znamenající „způsob bytí“. Tomu má být porozuměno v metafyzickém významu. Stručně definováno jde o soulad s božským či tvořivým principem dějícím se v bytosti a přírodě. Představuje individuální vnitřní zákon, který by měl být následován, jestliže má být život jedince v harmonii s přírodními zákony a „univerzální podstatou bytí“. A právě podle Sri Guru Granth Sahib, svatého textu sikhů, je voda považována za vůbec nejdůležitější element pro vznik života. Texty svatého písma sikhů popisují vodu jako původce života vůbec nejjasněji: „Bůh stvořil Svět spojením vzduchu vody a ohně. (…) Bůh stvořil vzduch a poté spojil kyslík a vodík, vytvářivše vodu. (…) Celý Vesmír byl vytvořen z vody a božského Světla, jenž existuje v těle každé bytosti. (…) Voda je všudypřítomná a není místa bez vody.“ No nezní to nádherně?

Je pouze na každém z nás, zda je nám blíž ten vědecký či duchovní aspekt. V obou případech voda plní nenahraditelnou funkci. Je spojována se stvořením a podstatou života na Zemi (v celém vesmíru?). Voda Zemi formovala před milióny let a činí tak dnes a denně, každý moment, každou sekundu. Je (termo)dynamickou tekutinou, bio-katalyzátorem a krví planety (nikoliv ropa, která je takto mylně označována). Je nositelem života, a dokáže ho v okamžiku mrknutí oka vzít.

Reference a zdroje: