મિલર પ્રયોગ

15 મે, 1953ના રોજ, 23 વર્ષીય રસાયણશાસ્ત્રીએ સાયન્સ જર્નલમાં એક પ્રયોગના પરિણામો પ્રકાશિત કર્યા જે જીવવિજ્ઞાન માટે મહત્વપૂર્ણ છે જેણે વૈજ્ઞાનિક જ્ઞાનના નવા ક્ષેત્રનો માર્ગ ખોલ્યો. આ યુવક હતો સ્ટેનલી એલ. મિલર. તેમના કાર્યએ પ્રીબાયોટિક રસાયણશાસ્ત્રની શિસ્તની પહેલ કરી હતી કારણ કે આપણે આજે જાણીએ છીએ અને પૃથ્વી પર જીવન કેવી રીતે દેખાયું તે અંગેના પ્રથમ સંકેતો આપ્યા. આ મિલર પ્રયોગ તે વિજ્ઞાનની દુનિયામાં જાણીતું છે.

તેથી, અમે તમને મિલરના પ્રયોગ વિશે જાણવાની જરૂર છે અને તેમાં શું સમાયેલું છે તે બધું જણાવવા માટે આ લેખ સમર્પિત કરવા જઈ રહ્યા છીએ.

આદિમ પૃથ્વી

સ્ટેનલી મિલર માત્ર રસાયણશાસ્ત્રમાંથી સ્નાતક થયા હતા અને ડોક્ટરલ થીસીસના વિચાર સાથે શિકાગો યુનિવર્સિટીમાં ટ્રાન્સફર થયા હતા. તેમની નોકરીના થોડા મહિનામાં જ, નોબેલ પુરસ્કાર વિજેતા હેરોલ સી. યુરેએ કોલેજમાં પ્રવેશ મેળવ્યો અને મિલરે પૃથ્વીની ઉત્પત્તિ અને પ્રારંભિક વાતાવરણ પરના તેમના સેમિનારમાં હાજરી આપી. આ વ્યાખ્યાનથી મિલરને એટલો આકર્ષિત થયો કે તેણે થીસીસનો વિષય બદલવાનું નક્કી કર્યું અને યુરીને એક પ્રયોગ રજૂ કર્યો જેનો તેણે પહેલાં ક્યારેય પ્રયાસ કર્યો ન હતો.

તે સમયે, રશિયન બાયોકેમિસ્ટ એલેક્ઝાંડર આઈ ઓપાલિને "જીવનની ઉત્પત્તિ" નામનું પુસ્તક પ્રકાશિત કર્યું.. તેમાં, તેમણે સમજાવ્યું કે કેવી રીતે સ્વયંસ્ફુરિત રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ પ્રથમ જીવન સ્વરૂપોના ઉદભવ તરફ દોરી જાય છે, જે લાખો વર્ષોના સમયગાળામાં ધીમે ધીમે વિકસિત થાય છે.

લગભગ 4 અબજ વર્ષો પહેલા, આદિમ પૃથ્વીના અકાર્બનિક પરમાણુઓ પ્રથમ કાર્બનિક પરમાણુઓ, અહીંથી વધુ જટિલ પરમાણુઓ અને અંતે પ્રથમ સજીવો ઉત્પન્ન કરવા માટે પ્રતિક્રિયા કરશે.

ઓપેરિને એક આદિમ ભૂમિની કલ્પના કરી હતી જે વર્તમાન જમીનથી સંપૂર્ણપણે અલગ હતી, તે પહેલા તે પ્રાણી દ્વારા જ રૂપાંતરિત થઈ હતી.

મિલરના પ્રયોગમાંથી સંકેતો

આ પ્રારંભિક પૃથ્વી કેવી હતી તે અંગેની એક કડી હાલના ખગોળશાસ્ત્રીય જ્ઞાન પર આધારિત છે. પૃથ્વી અને સૌરમંડળના અન્ય ગ્રહો વાયુ અને ધૂળના એક જ વાદળમાંથી આવે છે એમ માનીએ તો, પૃથ્વીના વાતાવરણની રચના ગુરુ અને શનિ જેવા ગ્રહો જેવી જ હોઈ શકે છે: તેથી, તે મિથેન, હાઇડ્રોજન અને એમોનિયાથી સમૃદ્ધ છે. આ ખૂબ જ ઓછી ઓક્સિજન સાંદ્રતા સાથે ઘટાડતું વાતાવરણ હશે કારણ કે આ પ્રથમ પ્રકાશસંશ્લેષણ બેક્ટેરિયાનું મોડું યોગદાન છે.

પૃથ્વીની સપાટી પાણીમાં ડૂબી જશે. મહાસાગર રાસાયણિક અણુઓથી સમૃદ્ધ છે. ઓપેરિને રાસાયણિક અણુઓથી સમૃદ્ધ આદિમ સૂપ તરીકે પ્રાચીન મહાસાગરની કલ્પના કરી હતી.

આ શરૂઆતની દુનિયા આજની દુનિયા કરતાં ઘણી વધુ તોફાની હશે, જેમાં વારંવાર જ્વાળામુખીની પ્રવૃત્તિ, વારંવાર વિદ્યુત તોફાનો અને મજબૂત સૌર કિરણોત્સર્ગ (અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગને ટાળવા માટે કોઈ ઓઝોન સ્તર નથી). આ પ્રક્રિયાઓ તેઓ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ માટે ઊર્જા પ્રદાન કરશે જે સમુદ્રમાં થાય છે અને આખરે જીવનના ઉદભવ તરફ દોરી જશે.

યુરી સહિત ઘણા વૈજ્ઞાનિકોએ આ વિચારો શેર કર્યા છે. પરંતુ તે શુદ્ધ અનુમાન હતું, કોઈએ તેનો પ્રયાસ કર્યો ન હતો, તેનું પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું. મિલર દેખાય ત્યાં સુધી.

મિલરના ઊંડાણમાં પ્રયોગ

મિલરે એક પ્રયોગની કલ્પના કરી હતી જે યુરી અને ઓપાલીનની પૂર્વધારણાને ચકાસશે અને યુરીને તેને અમલમાં મૂકવા માટે સમજાવશે. સૂચિત પ્રયોગમાં પૃથ્વીના પ્રારંભિક વાતાવરણમાં હાજર હોવાનું માનવામાં આવતા વાયુઓને મિશ્રિત કરવાનો સમાવેશ થાય છે - મિથેન, એમોનિયા, હાઇડ્રોજન અને પાણીની વરાળ - અને તેઓ કાર્બનિક સંયોજનો ઉત્પન્ન કરવા માટે એકબીજા સાથે પ્રતિક્રિયા કરી શકે છે કે કેમ તે પરીક્ષણ. તમારે ખાતરી કરવી જોઈએ કે પ્રક્રિયા એનારોબિક પરિસ્થિતિઓ હેઠળ હાથ ધરવામાં આવે છે (એટલે ​​​​કે, ઓક્સિજન વિના) અને તેમાં જીવંત તત્વો શામેલ નથી જે પ્રતિક્રિયાને પ્રોત્સાહન આપી શકે.

આ કારણોસર, તેણે ફ્લાસ્ક અને ટ્યુબ સાથે બંધ કાચનું ઉપકરણ ડિઝાઇન કર્યું, ઓક્સિજન પ્રવેશી શકતો નથી, અને તેણે તમામ જીવન સ્વરૂપોને દૂર કરવા માટે તમામ સામગ્રીને વંધ્યીકૃત કરી હતી. તેણે એક ફ્લાસ્કમાં આદિમ મહાસાગરનું પ્રતિનિધિત્વ કરતા પાણીનો થોડો જથ્થો રેડ્યો. તેણે મૂળ વાતાવરણ તરીકે મિથેન, હાઇડ્રોજન અને એમોનિયા સાથે અન્ય ફ્લાસ્ક ભર્યું.

નીચે, કેપેસિટર વાતાવરણમાં બનેલા પદાર્થોને બે ઈલેક્ટ્રોડ્સ દ્વારા ઉત્પન્ન થતા સ્રાવ દ્વારા ઠંડુ અને પ્રવાહી બનાવવા દે છે, જે વીજળીની અસરોનું અનુકરણ કરશે.

મિલર એક રાત્રે એક પ્રયોગ ચલાવ્યો. બીજા દિવસે સવારે જ્યારે હું લેબમાં પાછો આવ્યો, ત્યારે ફ્લાસ્કમાંનું પાણી પીળું થઈ ગયું હતું. ઓપરેશનના એક અઠવાડિયા પછી, બ્રાઉન વોટરનું પૃથ્થકરણ કર્યું અને જાણવા મળ્યું કે ઘણા એવા સંયોજનો ઉત્પન્ન થયા હતા જે પહેલા અસ્તિત્વમાં ન હતા, ચાર એમિનો એસિડ્સ (કોષ નિર્માણ સામગ્રી તરીકે તમામ જીવો દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતા સંયોજનો) (પ્રોટીન) સહિત.

મિલરના પ્રયોગો દર્શાવે છે કે જો પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ યોગ્ય હોય, તો કાર્બનિક અણુઓ સરળ અકાર્બનિક પરમાણુઓમાંથી સ્વયંભૂ રચના કરી શકે છે.

અવકાશમાંથી કાર્બનિક અણુઓ

જો કે, થોડા વર્ષો પછી, વૈજ્ઞાનિકોએ તારણ કાઢ્યું કે શરૂઆતના વાતાવરણમાં ઘટાડાનું પ્રમાણ યુરી અને મિલરની કલ્પના કરતાં ઓછું હતું અને તેમાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને નાઇટ્રોજન હોઈ શકે છે. નવા પ્રયોગો દર્શાવે છે કે, આ શરતો હેઠળ, કાર્બનિક સંયોજનોનું સંશ્લેષણ નજીવું છે. કલ્પના કરવી મુશ્કેલ છે કે આવા સુંદર સૂપ જીવન આપી શકે છે. પરંતુ પછી આ સમસ્યાનો ઉકેલ પૃથ્વી પરના નવા પ્રયોગોથી નહીં, પરંતુ અવકાશમાંથી દેખાયો.

1969 માં, 4.600 અબજ વર્ષો પહેલા રચાયેલી ઉલ્કાઓ ઓસ્ટ્રેલિયાના મર્ચિસન નજીક પડી હતી. પૃથ્થકરણ પછી, તેમાં એમિનો એસિડ અને મિલર દ્વારા પ્રયોગશાળામાં સંશ્લેષિત અન્ય સંયોજનો સહિત વિવિધ કાર્બનિક અણુઓ હોવાનું જાણવા મળ્યું હતું.

આ રીતે, જો આદિમ પૃથ્વીની પરિસ્થિતિઓ કાર્બનિક પરમાણુઓની રચના માટે યોગ્ય નથી, એલિયન પદાર્થોએ પૃથ્વીના પ્રીબાયોટિક સૂપને મસાલા બનાવવા માટે પૂરતા રસાયણોનો ઉપયોગ કર્યો હશે અને ચાલો આપણે પ્રથમ વખત જીવન જોઈએ.

હાલમાં, નિષ્ણાતો ફરીથી મૂળ ઘટાડતા વાતાવરણ તરફ અને મિલરના પરિણામો તરફ વધુ વલણ ધરાવતા હોય તેવું લાગે છે. તેથી, તે સ્વીકાર્ય છે કે જો આપણા ગ્રહનું વાતાવરણ સંકોચાઈ રહ્યું છે, તો તે સંભવતઃ પૃથ્વી પર જીવન માટે જરૂરી સંયોજનોનું સંશ્લેષણ કરી રહ્યું છે, અને જો આપણું વાતાવરણ કાટ લાગતું હોય, તો તે ઉલ્કાઓ અને ધૂમકેતુના મધ્યવર્તી કેન્દ્રો દ્વારા ફાળો આપી શકે છે.

જો કે, તે આપણા ગ્રહ પર શરૂ થયું હોય કે આપણા ગ્રહની બહાર, વિવિધ પરીક્ષણોના યજમાનોએ દર્શાવ્યું છે કે કાર્બનિક સંયોજનો પ્રમાણમાં સરળ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓનું પરિણામ હોઈ શકે છે.

હું આશા રાખું છું કે આ માહિતીથી તમે મિલરના પ્રયોગ વિશે વધુ જાણી શકશો.