آزمایش میلر

آزمایش میلر

در 15 مه 1953، یک شیمیدان 23 ساله نتایج آزمایشی حیاتی برای زیست شناسی را در مجله Science منتشر کرد که راه را برای حوزه جدیدی از دانش علمی باز کرد. این مرد جوان استنلی ال میلر بود. کار او پیشگام رشته شیمی پری بیوتیک است که امروزه آن را می شناسیم و اولین سرنخ ها را در مورد چگونگی پیدایش حیات بر روی زمین در اختیار ما قرار داد. در آزمایش میلر در دنیای علم به خوبی شناخته شده است.

بنابراین، ما این مقاله را به شما اختصاص می دهیم تا هر آنچه را که باید در مورد آزمایش میلر بدانید و از چه چیزی تشکیل شده است، به شما بگوییم.

زمین بدوی

آزمایش روی زندگی

استنلی میلر به تازگی از رشته شیمی فارغ التحصیل شده بود و با ایده پایان نامه دکترا به دانشگاه شیکاگو منتقل شد. هارول سی. اوری، برنده جایزه نوبل، در عرض چند ماه از کارش به کالج رفت و میلر در سمینار او درباره منشا زمین و جو اولیه شرکت کرد. این سخنرانی آنقدر میلر را جذب کرد که تصمیم گرفت موضوع پایان نامه را تغییر دهد و آزمایشی را به یوری ارائه داد که قبلاً هرگز آن را امتحان نکرده بود.

در آن لحظه، الکساندر اول اوپالین، زیست شیمیدان روسی، کتابی با عنوان "منشاء زندگی" منتشر کرد.. در آن، او توضیح داد که چگونه فرآیندهای شیمیایی خود به خود منجر به پیدایش اولین اشکال حیات می شود، که به تدریج طی یک مقیاس زمانی میلیون ها سال توسعه یافته اند.

حدود 4 میلیارد سال پیش، مولکول های معدنی زمین اولیه واکنش نشان دادند تا اولین مولکول های آلی، از اینجا مولکول های پیچیده تر، و در نهایت اولین موجودات را تولید کنند.

اوپارین سرزمینی بدوی را تصور می کرد که کاملاً با سرزمین فعلی متفاوت بود، قبل از اینکه توسط خود موجود تغییر شکل دهد.

سرنخ هایی از آزمایش میلر

ظرف آزمایش

یکی از سرنخ‌هایی که نشان می‌دهد این زمین اولیه چگونه بوده است، بر اساس دانش نجومی موجود است. با فرض اینکه زمین و سایر سیارات منظومه شمسی از یک ابر گاز و غبار به وجود می آیند، ترکیب جو زمین می تواند بسیار شبیه به سیاراتی مانند مشتری و زحل باشد: بنابراین، احتمالاً سرشار از متان، هیدروژن و آمونیاک است. این یک اتمسفر کاهنده با غلظت اکسیژن بسیار کم خواهد بود زیرا این سهم دیررس اولین باکتری فتوسنتزی است.

سطح زمین در آب غوطه ور خواهد شد. اقیانوس سرشار از مولکول های شیمیایی است. اوپارین اقیانوس باستانی را به عنوان یک سوپ بدوی غنی از مولکول های شیمیایی تصور می کرد.

این دنیای اولیه بسیار متلاطم تر از دنیای امروزی خواهد بود، با فعالیت های مکرر آتشفشانی، طوفان های الکتریکی مکرر، و تشعشعات خورشیدی قوی (لایه ازن برای جلوگیری از تشعشعات فرابنفش وجود ندارد). این فرآیندها آنها برای واکنش های شیمیایی که در اقیانوس اتفاق می افتد انرژی می دهند و در نهایت منجر به پیدایش حیات می شوند.

بسیاری از دانشمندان، از جمله یوری، این ایده ها را به اشتراک گذاشته اند. اما این حدس و گمان محض بود، هیچ کس آن را امتحان نکرده بود، بسیار کمتر که آزمایش شده بود. تا اینکه میلر ظاهر شد.

آزمایش عمیق میلر

آزمایش میلر به صورت زنده

میلر آزمایشی را متصور شد که فرضیه یوری و اوپالین را آزمایش می کند و یوری را متقاعد می کند که آن را اجرا کند. آزمایش پیشنهادی شامل مخلوط کردن گازهایی است که گمان می رود در جو زمین اولیه وجود داشته باشند - متان، آمونیاک، هیدروژن و بخار آب - و آزمایش اینکه آیا آنها می توانند با یکدیگر واکنش نشان دهند تا ترکیبات آلی تولید کنند. باید اطمینان حاصل کنید که فرآیند در شرایط بی هوازی انجام می شود (یعنی بدون اکسیژن) و شامل عناصر زنده ای نیست که می توانند واکنش را تحریک کنند.

به همین دلیل او یک دستگاه شیشه ای بسته با فلاسک و لوله طراحی کرد که اکسیژن نمی تواند وارد شود و تمام مواد را استریل کرد تا تمام اشکال حیات از بین برود. او مقدار کمی آب که اقیانوس اولیه را نشان می دهد در یک فلاسک ریخت. او فلاسک دیگری را با متان، هیدروژن و آمونیاک به عنوان جو اصلی پر کرد.

در زیر، خازن اجازه می دهد تا موادی که در اتمسفر تشکیل می شوند از طریق تخلیه تولید شده توسط دو الکترود خنک و مایع شوند که اثرات رعد و برق را شبیه سازی می کند.

میلر یک شب آزمایشی را انجام داد. صبح روز بعد وقتی به آزمایشگاه برگشتم، آب داخل فلاسک زرد شده بود. بعد از یک هفته از عمل، آب قهوه ای را تجزیه و تحلیل کرد و دریافت که ترکیبات زیادی تولید شده است که قبلا وجود نداشتنداز جمله چهار اسید آمینه (ترکیباتی که توسط همه موجودات به عنوان مواد سازنده سلول استفاده می شود) (پروتئین).

آزمایش های میلر نشان می دهد که اگر شرایط محیطی مناسب باشد، مولکول های آلی می توانند به طور خود به خود از مولکول های معدنی ساده تشکیل شوند.

مولکول های آلی از فضا

با این حال، چند سال بعد، دانشمندان به این نتیجه رسیدند که درجه کاهش اتمسفر اولیه کمتر از آن چیزی است که یوری و میلر تصور می‌کردند و می‌توانست از دی اکسید کربن و نیتروژن تشکیل شده باشد. آزمایشات جدید نشان می دهد که در این شرایط، سنتز ترکیبات آلی ناچیز است. تصور اینکه چنین سوپ خوبی بتواند زندگی بدهد دشوار است. اما سپس راه حل این مشکل، نه از آزمایش های جدید روی زمین، بلکه از فضا ظاهر شد.

در سال 1969، شهاب سنگی که 4.600 میلیارد سال پیش تشکیل شده بود در نزدیکی مورچیسون استرالیا سقوط کرد. پس از تجزیه و تحلیل، مشخص شد که حاوی انواع مولکول های آلی، از جمله اسیدهای آمینه و سایر ترکیبات سنتز شده توسط میلر در آزمایشگاه است.

به این ترتیب، اگر شرایط زمین اولیه برای تشکیل مولکول های آلی مناسب نباشد، اجسام بیگانه ممکن است از مواد شیمیایی کافی برای چاشنی کردن سوپ پری بیوتیک زمین استفاده کرده باشند و بگذار برای اولین بار زندگی را ببینیم.

در حال حاضر، به نظر می‌رسد کارشناسان دوباره به فضای کاهشی اولیه و بیشتر به نتایج میلر تمایل دارند. بنابراین، قابل قبول است که اگر جو سیاره ما در حال کوچک شدن است، به احتمال زیاد ترکیبات لازم برای حیات روی زمین را سنتز می کند و اگر جو ما در حال زنگ زدن باشد، ممکن است شهاب سنگ ها و هسته های دنباله دار در آنها نقش داشته باشند.

با این حال، چه در سیاره ما شروع شده باشد و چه خارج از سیاره ما، مجموعه ای از آزمایشات مختلف نشان داده اند که ترکیبات آلی می توانند نتیجه واکنش های شیمیایی نسبتا ساده باشند.

امیدوارم با این اطلاعات بتوانید در مورد آزمایش میلر اطلاعات بیشتری کسب کنید.


محتوای مقاله به اصول ما پیوست اخلاق تحریریه. برای گزارش یک خطا کلیک کنید اینجا.

اولین کسی باشید که نظر

نظر خود را بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

*

*

  1. مسئول داده ها: میگل آنخل گاتون
  2. هدف از داده ها: کنترل هرزنامه ، مدیریت نظرات.
  3. مشروعیت: رضایت شما
  4. ارتباط داده ها: داده ها به اشخاص ثالث منتقل نمی شوند مگر با تعهد قانونی.
  5. ذخیره سازی داده ها: پایگاه داده به میزبانی شبکه های Occentus (EU)
  6. حقوق: در هر زمان می توانید اطلاعات خود را محدود ، بازیابی و حذف کنید.