Miller-eksperimento

Miller-eksperimento

La 15-an de majo 1953, 23-jaraĝa kemiisto publikigis en la revuo Science la rezultojn de eksperimento esenca por biologio kiu malfermis la vojon al nova kampo de scienca scio. Tiu ĉi junulo estis Stanley L. Miller. Lia laboro iniciatis la disciplinon de prebiotika kemio kiel ni konas ĝin hodiaŭ kaj provizis al ni la unuajn indicojn pri kiel vivo aperis sur la Tero. La Miller-eksperimento Ĝi estas konata en la mondo de la scienco.

Tial ni dediĉos ĉi tiun artikolon por diri al vi ĉion, kion vi bezonas scii pri la eksperimento de Miller kaj el kio ĝi konsistas.

Primitiva tero

eksperimento pri vivo

Stanley Miller ĵus diplomiĝis de kemio kaj translokiĝis al la Universitato de Ĉikago kun la ideo de doktora tezo. Ene de kelkaj monatoj da lia laboro, Nobel-premiito Harol C. Urey faris ĝin al kolegio kaj Miller partoprenis sian seminarion pri la origino de la tero kaj la frua atmosfero. La prelego altiris Miller tiom multe ke li decidis ŝanĝi la tezon de la tezo kaj prezentis Jurij eksperimenton kiun li neniam antaŭe provis.

Tiutempe, Rusa biokemiisto Aleksandro la XNUMX-a Opalin publikigis libron titolitan "La Origino de Vivo". En ĝi, li klarigis kiel spontaneaj kemiaj procezoj kondukas al la apero de la unuaj vivoformoj, kiuj iom post iom disvolviĝis dum temposkalo de milionoj da jaroj.

Antaŭ ĉirkaŭ 4 miliardoj da jaroj, la neorganikaj molekuloj de la primitiva tero reagus por produkti la unuajn organikajn molekulojn, de ĉi tie pli kompleksajn molekulojn, kaj fine la unuajn organismojn.

Oparin antaŭvidis primitivan teron kiu estis tute diferenca de la nuna tero, antaŭ ol ĝi estis transformita fare de la estaĵo mem.

Indicoj de la eksperimento de Miller

eksperimentujo

Unu el la indicoj pri kia estis ĉi tiu frua Tero baziĝas sur ekzistanta astronomia scio. Supozante ke la tero kaj aliaj planedoj en la sunsistemo venas de la sama nubo de gaso kaj polvo, la konsisto de la tera atmosfero povas esti tre simila al tiu de planedoj kiel Jupitero kaj Saturno: do, ĝi estas verŝajne riĉa je metano, hidrogeno kaj amoniako. Ĉi tio estos reduktanta atmosfero kun tre malalta oksigena koncentriĝo ĉar tio estas la malfrua kontribuo de la unuaj fotosintezaj bakterioj.

La surfaco de la tero estos subakvigita en akvo. La oceano estas riĉa je kemiaj molekuloj. Oparin antaŭvidis la antikvan oceanon kiel primitivan supon riĉan je kemiaj molekuloj.

Ĉi tiu frua mondo estos multe pli turbula ol la hodiaŭa mondo, kun ofta vulkana agado, oftaj elektraj ŝtormoj kaj forta suna radiado (ne ekzistas ozona tavolo por eviti transviola radiadon). Ĉi tiuj procezoj Ili provizos energion por kemiaj reakcioj kiuj okazas en la oceano kaj finfine kondukos al la apero de vivo.

Multaj sciencistoj, inkluzive de Jurij, kunhavis ĉi tiujn ideojn. Sed tio estis pura spekulado, neniu provis ĝin, des malpli se ĝi estus testita. Ĝis Miller aperis.

La eksperimento de Miller en profundo

Miller eksperimento vivas

Miller antaŭvidis eksperimenton kiu testus Jurij kaj la hipotezon de Opalin kaj persvadus Jurij por efektivigi ĝin. La proponita eksperimento implikas miksi gasojn, kiuj supozeble ĉeestas en la frua atmosfero de la Tero - metano, amoniako, hidrogeno kaj akvovaporo - kaj provi ĉu ili povas reagi unu kun la alia por produkti organikajn substancojn. Vi devas certigi, ke la procezo estas farita sub anaerobiaj kondiĉoj (tio estas, sen oksigeno) kaj ne implikas vivantajn elementojn, kiuj povas antaŭenigi la reagon.

Tial, li dizajnis fermitan vitran aparaton kun flakono kaj tubo, oksigeno ne povas eniri, kaj li steriligis ĉiujn materialojn por forigi ĉiujn vivoformojn. Li verŝis malgrandan kvanton da akvo reprezentanta la praan oceanon en flakon. Li plenigis alian flakon kun metano, hidrogeno, kaj amoniako kiel la origina atmosfero.

Malsupre, la kondensilo permesas al substancoj, kiuj formiĝas en la atmosfero, malvarmigi kaj likviĝi per la malŝarĝo generita de la du elektrodoj, kiuj simulos la efikojn de fulmo.

Miller faris eksperimenton unu nokton. Kiam mi revenis al la laboratorio la sekvantan matenon, la akvo en la flakono flaviĝis. Post unu semajno da operacio, analizis brunan akvon kaj trovis ke multaj kunmetaĵoj estis produktitaj kiuj ne ekzistis antaŭe, inkluzive de kvar aminoacidoj (kunmetaĵoj uzataj de ĉiuj organismoj kiel ĉelaj konstrumaterialoj) (proteino).

La eksperimentoj de Miller montras ke se mediaj kondiĉoj estas ĝustaj, organikaj molekuloj povas spontane formiĝi el simplaj neorganikaj molekuloj.

Organikaj molekuloj de spaco

Tamen, kelkajn jarojn poste, sciencistoj konkludis ke la grado de redukto en la frua atmosfero estis pli malalta ol Jurij kaj Miller imagis, kaj ke ĝi povis konsisti el karbondioksido kaj nitrogeno. Novaj eksperimentoj montras ke, sub ĉi tiuj kondiĉoj, sintezo de organikaj komponaĵoj estas nekonsiderinda. Estas malfacile imagi, ke tia bona supo povas doni vivon. Sed tiam aperis la solvo de tiu ĉi problemo, ne el novaj eksperimentoj sur la Tero, sed ... el la kosmo.

En 1969, meteorito formita antaŭ 4.600 miliardoj da jaroj falis proksime de Murchison, Aŭstralio. Post analizo, ĝi troviĝis enhavi diversajn organikajn molekulojn, inkluzive de aminoacidoj kaj aliaj komponaĵoj sintezitaj de Miller en la laboratorio.

Tiamaniere, se la kondiĉoj de la primitiva tero ne taŭgas por la formado de organikaj molekuloj, Eksterteraj objektoj eble uzis sufiĉe da kemiaĵoj por spici la prebiotikan supon de la tero kaj ni vidu la unuan fojon la vivon.

Nuntempe, spertuloj ŝajnas denove inklinaj al la origina reduktanta atmosfero kaj pli emaj al la rezultoj de Miller. Tial, estas akcepteble ke se la atmosfero de nia planedo ŝrumpas, ĝi plej verŝajne sintezas la kunmetaĵojn necesajn por vivo sur la tero, kaj se nia atmosfero rustiĝas, ili povas esti kontribuitaj de meteoritoj kaj kometkernoj. .

Tamen, ĉu ĝi komenciĝis sur nia planedo aŭ ekster nia planedo, amaso da malsamaj testoj montris, ke organikaj komponaĵoj povas esti la rezulto de relative simplaj kemiaj reakcioj.

Mi esperas, ke per ĉi tiu informo vi povas lerni pli pri la eksperimento de Miller.


La enhavo de la artikolo aliĝas al niaj principoj de redakcia etiko. Por raporti eraron alklaku Ĉi tie.

Estu la unua por komenti

Lasu vian komenton

Via retpoŝta adreso ne estos eldonita.

*

*

  1. Respondeculo pri la datumoj: Miguel Ángel Gatón
  2. Celo de la datumoj: Kontrola SPAM, administrado de komentoj.
  3. Legitimado: Via konsento
  4. Komunikado de la datumoj: La datumoj ne estos komunikitaj al triaj krom per laŭleĝa devo.
  5. Stokado de datumoj: Datumbazo gastigita de Occentus Networks (EU)
  6. Rajtoj: Iam ajn vi povas limigi, retrovi kaj forigi viajn informojn.