Pada tanggal 15 Mei 1953, seorang ahli kimia berusia 23 tahun menerbitkan dalam jurnal Science hasil eksperimen penting untuk biologi yang membuka jalan ke bidang baru pengetahuan ilmiah. Pemuda ini adalah Stanley L. Miller. Karyanya memelopori disiplin kimia prebiotik seperti yang kita kenal sekarang dan memberi kita petunjuk pertama tentang bagaimana kehidupan muncul di Bumi. Itu Percobaan Miller Ia terkenal di dunia sains.
Oleh karena itu, kami akan mendedikasikan artikel ini untuk memberi tahu Anda semua yang perlu Anda ketahui tentang eksperimen Miller dan terdiri dari apa.
Bumi primitif
Stanley Miller baru saja lulus dari kimia dan dipindahkan ke Universitas Chicago dengan ide tesis doktoral. Dalam beberapa bulan dari pekerjaannya, peraih Nobel Harol C. Urey berhasil mencapai perguruan tinggi dan Miller menghadiri seminarnya tentang asal mula bumi dan atmosfer awal. Ceramah itu sangat menarik perhatian Miller sehingga dia memutuskan untuk mengubah topik tesis dan memberi Yuri eksperimen yang belum pernah dia coba sebelumnya.
Pada saat itu, Ahli biokimia Rusia Alexander I Opalin menerbitkan sebuah buku berjudul "The Origin of Life". Di dalamnya, ia menjelaskan bagaimana proses kimia spontan mengarah pada munculnya bentuk kehidupan pertama, yang secara bertahap berkembang dalam skala waktu jutaan tahun.
Sekitar 4 miliar tahun yang lalu, molekul anorganik dari bumi primitif akan bereaksi untuk menghasilkan molekul organik pertama, dari sini molekul yang lebih kompleks, dan akhirnya organisme pertama.
Oparin membayangkan tanah primitif yang benar-benar berbeda dari tanah saat ini, sebelum diubah oleh makhluk itu sendiri.
Petunjuk dari percobaan Miller
Salah satu petunjuk seperti apa awal Bumi ini didasarkan pada pengetahuan astronomi yang ada. Dengan asumsi bahwa bumi dan planet lain di tata surya berasal dari awan gas dan debu yang sama, komposisi atmosfer bumi bisa sangat mirip dengan komposisi planet seperti Yupiter dan Saturnus: oleh karena itu, kemungkinan kaya akan metana, hidrogen, dan amonia. Ini akan menjadi atmosfer pereduksi dengan konsentrasi oksigen yang sangat rendah karena ini merupakan kontribusi terakhir dari bakteri fotosintetik pertama.
Permukaan bumi akan terendam air. Lautan kaya akan molekul kimia. Oparin membayangkan laut purba sebagai sup primitif yang kaya akan molekul kimia.
Dunia awal ini akan jauh lebih bergejolak daripada dunia saat ini, dengan aktivitas gunung berapi yang sering, badai listrik yang sering terjadi, dan radiasi matahari yang kuat (tidak ada lapisan ozon untuk menghindari radiasi ultraviolet). Proses-proses ini Mereka akan menyediakan energi untuk reaksi kimia yang berlangsung di lautan dan pada akhirnya akan mengarah pada munculnya kehidupan.
Banyak ilmuwan, termasuk Yuri, telah berbagi ide ini. Tapi itu murni spekulasi, tidak ada yang mencobanya, apalagi sudah diuji. Sampai Miller muncul.
Eksperimen Miller secara mendalam
Miller membayangkan sebuah eksperimen yang akan menguji hipotesis Yuri dan Opalin dan membujuk Yuri untuk mengeksekusinya. Eksperimen yang diusulkan melibatkan pencampuran gas yang diyakini ada di atmosfer awal Bumi - metana, amonia, hidrogen, dan uap air - dan menguji apakah mereka dapat bereaksi satu sama lain untuk menghasilkan senyawa organik. Anda harus memastikan bahwa proses dilakukan dalam kondisi anaerobik (yaitu, tanpa oksigen) dan tidak melibatkan unsur-unsur hidup yang dapat mendorong reaksi.
Untuk alasan ini, ia merancang perangkat kaca tertutup dengan labu dan tabung, oksigen tidak bisa masuk, dan ia mensterilkan semua bahan untuk menghilangkan semua bentuk kehidupan. Dia menuangkan sedikit air yang mewakili lautan purba ke dalam botol. Dia mengisi labu lain dengan metana, hidrogen, dan amonia sebagai atmosfer aslinya.
Di bawah, kapasitor memungkinkan zat yang terbentuk di atmosfer menjadi dingin dan mencair melalui pelepasan yang dihasilkan oleh dua elektroda, yang akan mensimulasikan efek petir.
Miller menjalankan eksperimen pada suatu malam. Ketika saya kembali ke lab keesokan paginya, air di dalam labu sudah menguning. Setelah satu minggu beroperasi, menganalisis air coklat dan menemukan bahwa banyak senyawa yang dihasilkan yang tidak ada sebelumnya, termasuk empat asam amino (senyawa yang digunakan oleh semua organisme sebagai bahan pembangun sel) (protein).
Eksperimen Miller menunjukkan bahwa jika kondisi lingkungan tepat, molekul organik dapat secara spontan terbentuk dari molekul anorganik sederhana.
Molekul organik dari luar angkasa
Namun, beberapa tahun kemudian, para ilmuwan menyimpulkan bahwa tingkat pengurangan di atmosfer awal lebih rendah dari yang Yuri dan Miller bayangkan, dan itu bisa terdiri dari karbon dioksida dan nitrogen. Eksperimen baru menunjukkan bahwa, di bawah kondisi ini, sintesis senyawa organik dapat diabaikan. Sulit untuk membayangkan bahwa sup yang begitu baik dapat memberi kehidupan. Tetapi kemudian solusi untuk masalah ini muncul, bukan dari eksperimen baru di Bumi, tetapi ... dari luar angkasa.
Pada tahun 1969, sebuah meteorit yang terbentuk 4.600 miliar tahun yang lalu jatuh di dekat Murchison, Australia. Setelah dianalisis, ternyata mengandung berbagai molekul organik, termasuk asam amino dan senyawa lain yang disintesis oleh Miller di laboratorium.
Dengan cara ini, jika kondisi bumi primitif tidak cocok untuk pembentukan molekul organik, Benda asing mungkin telah menggunakan cukup bahan kimia untuk membumbui sup prebiotik bumi dan marilah kita melihat kehidupan untuk pertama kalinya.
Saat ini, para ahli tampaknya kembali condong ke atmosfer reduksi asli dan lebih condong ke hasil Miller. Oleh karena itu, dapat diterima bahwa jika atmosfer planet kita menyusut, kemungkinan besar sedang mensintesis senyawa yang diperlukan untuk kehidupan di bumi, dan jika atmosfer kita berkarat, mereka mungkin disumbangkan oleh meteorit dan inti komet. .
Namun, apakah itu dimulai di planet kita atau di luar planet kita, sejumlah tes berbeda telah menunjukkan bahwa senyawa organik dapat menjadi hasil dari reaksi kimia yang relatif sederhana.
Saya harap dengan informasi ini Anda dapat mempelajari lebih lanjut tentang eksperimen Miller.