Πείραμα Miller

Πείραμα Miller

Στις 15 Μαΐου 1953, ένας 23χρονος χημικός δημοσίευσε στο περιοδικό Science τα αποτελέσματα ενός πειράματος ζωτικής σημασίας για τη βιολογία που άνοιξε το δρόμο σε ένα νέο πεδίο επιστημονικής γνώσης. Αυτός ο νεαρός άνδρας ήταν ο Stanley L. Miller. Το έργο του ήταν πρωτοπόρος στην πειθαρχία της πρεβιοτικής χημείας όπως τη γνωρίζουμε σήμερα και μας παρείχε τις πρώτες ενδείξεις για το πώς εμφανίστηκε η ζωή στη Γη. ο Πείραμα Miller Είναι πολύ γνωστό στον κόσμο της επιστήμης.

Επομένως, θα αφιερώσουμε αυτό το άρθρο για να σας πούμε όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε για το πείραμα του Miller και σε τι αποτελείται.

Πρωτόγονη γη

πείραμα στη ζωή

Ο Stanley Miller είχε μόλις αποφοιτήσει από τη χημεία και είχε μεταγραφεί στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο με την ιδέα μιας διδακτορικής διατριβής. Μέσα σε λίγους μήνες από τη δουλειά του, ο νομπελίστας Harol C. Urey έφτασε στο κολέγιο και ο Miller παρακολούθησε το σεμινάριό του για την προέλευση της γης και την πρώιμη ατμόσφαιρα. Η διάλεξη προσέλκυσε τον Μίλερ τόσο πολύ που αποφάσισε να αλλάξει το θέμα της διατριβής και παρουσίασε στον Γιούρι ένα πείραμα που δεν είχε δοκιμάσει ποτέ πριν.

Εκείνη την εποχή, Ο Ρώσος βιοχημικός Alexander I Opalin δημοσίευσε ένα βιβλίο με τίτλο "The Origin of Life". Σε αυτό, εξήγησε πώς οι αυθόρμητες χημικές διεργασίες οδηγούν στην εμφάνιση των πρώτων μορφών ζωής, οι οποίες αναπτύχθηκαν σταδιακά σε μια χρονική κλίμακα εκατομμυρίων ετών.

Πριν από περίπου 4 δισεκατομμύρια χρόνια, τα ανόργανα μόρια της πρωτόγονης γης θα αντιδρούσαν για να παράγουν τα πρώτα οργανικά μόρια, από εδώ πιο πολύπλοκα μόρια και τελικά τους πρώτους οργανισμούς.

Ο Oparin οραματίστηκε μια πρωτόγονη γη που ήταν εντελώς διαφορετική από τη σημερινή γη, πριν μεταμορφωθεί από το ίδιο το πλάσμα.

Στοιχεία από το πείραμα του Μίλερ

δοχείο πειράματος

Μία από τις ενδείξεις για το πώς ήταν αυτή η πρώιμη Γη βασίζεται στην υπάρχουσα αστρονομική γνώση. Υποθέτοντας ότι η γη και άλλοι πλανήτες στο ηλιακό σύστημα προέρχονται από το ίδιο νέφος αερίου και σκόνης, η σύνθεση της ατμόσφαιρας της γης μπορεί να είναι πολύ παρόμοια με αυτή πλανητών όπως ο Δίας και ο Κρόνος: επομένως, είναι πιθανότατα πλούσιο σε μεθάνιο, υδρογόνο και αμμωνία. Αυτή θα είναι μια αναγωγική ατμόσφαιρα με πολύ χαμηλή συγκέντρωση οξυγόνου, επειδή αυτή είναι η όψιμη συμβολή των πρώτων φωτοσυνθετικών βακτηρίων.

Η επιφάνεια της γης θα βυθιστεί στο νερό. Ο ωκεανός είναι πλούσιος σε χημικά μόρια. Ο Oparin οραματίστηκε τον αρχαίο ωκεανό ως μια πρωτόγονη σούπα πλούσια σε χημικά μόρια.

Αυτός ο πρώιμος κόσμος θα είναι πολύ πιο ταραγμένος από τον σημερινό κόσμο, με συχνή ηφαιστειακή δραστηριότητα, συχνές ηλεκτρικές καταιγίδες και ισχυρή ηλιακή ακτινοβολία (δεν υπάρχει στρώμα όζοντος για την αποφυγή της υπεριώδους ακτινοβολίας). Αυτές οι διαδικασίες Θα παρέχουν ενέργεια για χημικές αντιδράσεις που λαμβάνουν χώρα στον ωκεανό και θα οδηγήσουν τελικά στην εμφάνιση της ζωής.

Πολλοί επιστήμονες, συμπεριλαμβανομένου του Γιούρι, έχουν μοιραστεί αυτές τις ιδέες. Αλλά αυτό ήταν καθαρή εικασία, κανείς δεν το είχε δοκιμάσει, πολύ περισσότερο δεν είχε δοκιμαστεί. Μέχρι που εμφανίστηκε ο Μίλερ.

Το πείραμα του Μίλερ σε βάθος

πείραμα Miller ζωντανά

Ο Μίλερ οραματίστηκε ένα πείραμα που θα έλεγχε την υπόθεση του Γιούρι και του Οπάλιν και θα έπειθε τον Γιούρι να το εκτελέσει. Το προτεινόμενο πείραμα περιλαμβάνει την ανάμειξη αερίων που πιστεύεται ότι υπάρχουν στην ατμόσφαιρα της πρώιμης Γης -μεθάνιο, αμμωνία, υδρογόνο και υδρατμοί- και δοκιμή εάν μπορούν να αντιδράσουν μεταξύ τους για την παραγωγή οργανικών ενώσεων. Πρέπει να βεβαιωθείτε ότι η διαδικασία πραγματοποιείται υπό αναερόβιες συνθήκες (δηλαδή χωρίς οξυγόνο) και δεν περιλαμβάνει ζωντανά στοιχεία που μπορούν να προωθήσουν την αντίδραση.

Για το λόγο αυτό, σχεδίασε μια κλειστή γυάλινη συσκευή με φιάλη και σωλήνα, δεν μπορεί να εισέλθει οξυγόνο και αποστείρωνε όλα τα υλικά για να εξαφανίσει όλες τις μορφές ζωής. Έριξε μια μικρή ποσότητα νερού που αντιπροσώπευε τον αρχέγονο ωκεανό σε μια φιάλη. Γέμισε μια άλλη φιάλη με μεθάνιο, υδρογόνο και αμμωνία ως την αρχική ατμόσφαιρα.

Παρακάτω, ο πυκνωτής επιτρέπει στις ουσίες που σχηματίζονται στην ατμόσφαιρα να κρυώσουν και να υγροποιηθούν μέσω της εκκένωσης που παράγεται από τα δύο ηλεκτρόδια, κάτι που θα προσομοιώσει τις επιπτώσεις του κεραυνού.

Ο Μίλερ έκανε ένα πείραμα ένα βράδυ. Όταν επέστρεψα στο εργαστήριο το επόμενο πρωί, το νερό στη φιάλη είχε γίνει κίτρινο. Μετά από μία εβδομάδα λειτουργίας, ανέλυσε το καφέ νερό και διαπίστωσε ότι παρήχθησαν πολλές ενώσεις που δεν υπήρχαν πριν, συμπεριλαμβανομένων τεσσάρων αμινοξέων (ενώσεις που χρησιμοποιούνται από όλους τους οργανισμούς ως δομικά υλικά των κυττάρων) (πρωτεΐνη).

Τα πειράματα του Miller δείχνουν ότι εάν οι περιβαλλοντικές συνθήκες είναι κατάλληλες, τα οργανικά μόρια μπορούν να σχηματιστούν αυθόρμητα από απλά ανόργανα μόρια.

Οργανικά μόρια από το διάστημα

Ωστόσο, λίγα χρόνια αργότερα, οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι ο βαθμός μείωσης στην πρώιμη ατμόσφαιρα ήταν χαμηλότερος από ό,τι είχαν φανταστεί ο Γιούρι και ο Μίλερ και ότι θα μπορούσε να αποτελείται από διοξείδιο του άνθρακα και άζωτο. Νέα πειράματα δείχνουν ότι, υπό αυτές τις συνθήκες, η σύνθεση οργανικών ενώσεων είναι αμελητέα. Είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς ότι μια τόσο ωραία σούπα μπορεί να δώσει ζωή. Αλλά τότε η λύση σε αυτό το πρόβλημα εμφανίστηκε, όχι από νέα πειράματα στη Γη, αλλά ... από το διάστημα.

Το 1969, ένας μετεωρίτης που σχηματίστηκε πριν από 4.600 δισεκατομμύρια χρόνια έπεσε κοντά στο Murchison της Αυστραλίας. Μετά από ανάλυση, βρέθηκε ότι περιέχει μια ποικιλία οργανικών μορίων, συμπεριλαμβανομένων αμινοξέων και άλλων ενώσεων που συνέθεσε ο Miller στο εργαστήριο.

Με αυτόν τον τρόπο, εάν οι συνθήκες της πρωτόγονης γης δεν είναι κατάλληλες για το σχηματισμό οργανικών μορίων, Εξωγήινα αντικείμενα μπορεί να έχουν χρησιμοποιήσει αρκετές χημικές ουσίες για να εμπλουτίσουν την πρεβιοτική σούπα της γης και ας δούμε τη ζωή για πρώτη φορά.

Προς το παρόν, οι ειδικοί φαίνεται να τείνουν ξανά στην αρχική μειωτική ατμόσφαιρα και περισσότερο στα αποτελέσματα του Miller. Επομένως, είναι αποδεκτό ότι εάν η ατμόσφαιρα του πλανήτη μας συρρικνώνεται, πιθανότατα συνθέτει τις ενώσεις που είναι απαραίτητες για τη ζωή στη γη, και εάν η ατμόσφαιρά μας σκουριάζει, μπορεί να προέρχονται από μετεωρίτες και πυρήνες κομητών.

Ωστόσο, είτε ξεκίνησε στον πλανήτη μας είτε έξω από τον πλανήτη μας, μια σειρά από διαφορετικές δοκιμές έχουν δείξει ότι οι οργανικές ενώσεις μπορεί να είναι αποτέλεσμα σχετικά απλών χημικών αντιδράσεων.

Ελπίζω ότι με αυτές τις πληροφορίες μπορείτε να μάθετε περισσότερα για το πείραμα του Μίλερ.


Γίνε ο πρώτος που θα σχολιάσει

Αφήστε το σχόλιό σας

Η διεύθυνση email σας δεν θα δημοσιευθεί. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *

*

*

  1. Υπεύθυνος για τα δεδομένα: Miguel Ángel Gatón
  2. Σκοπός των δεδομένων: Έλεγχος SPAM, διαχείριση σχολίων.
  3. Νομιμοποίηση: Η συγκατάθεσή σας
  4. Κοινοποίηση των δεδομένων: Τα δεδομένα δεν θα κοινοποιούνται σε τρίτους, εκτός από νομική υποχρέωση.
  5. Αποθήκευση δεδομένων: Βάση δεδομένων που φιλοξενείται από τα δίκτυα Occentus (ΕΕ)
  6. Δικαιώματα: Ανά πάσα στιγμή μπορείτε να περιορίσετε, να ανακτήσετε και να διαγράψετε τις πληροφορίες σας.