Il 15 maggio 1953 un chimico di 23 anni pubblicò sulla rivista Science i risultati di un esperimento vitale per la biologia che aprì la strada a un nuovo campo del sapere scientifico. Questo giovane era Stanley L. Miller. Il suo lavoro ha aperto la strada alla disciplina della chimica prebiotica come la conosciamo oggi e ci ha fornito i primi indizi su come è apparsa la vita sulla Terra. Il Esperimento di Miller È ben noto nel mondo della scienza.
Pertanto, dedicheremo questo articolo per dirti tutto ciò che devi sapere sull'esperimento di Miller e in cosa consiste.
Terra primitiva
Stanley Miller si era appena laureato in chimica e si era trasferito all'Università di Chicago con l'idea di una tesi di dottorato. Nel giro di pochi mesi dal suo lavoro, il premio Nobel Harol C. Urey è arrivato al college e Miller ha frequentato il suo seminario sull'origine della terra e l'atmosfera primitiva. La conferenza attirò così tanto Miller che decise di cambiare argomento della tesi e presentò a Yuri un esperimento che non aveva mai provato prima.
A quel tempo, Il biochimico russo Alexander I Opalin ha pubblicato un libro intitolato "The Origin of Life". In esso spiegava come i processi chimici spontanei portino alla nascita delle prime forme di vita, che si sono progressivamente sviluppate in un arco temporale di milioni di anni.
Circa 4 miliardi di anni fa, le molecole inorganiche della terra primitiva avrebbero reagito per produrre le prime molecole organiche, da qui molecole più complesse, e infine i primi organismi.
Oparin immaginò una terra primitiva che era completamente diversa dalla terra attuale, prima che fosse trasformata dalla creatura stessa.
Indizi dall'esperimento di Miller
Uno degli indizi su come fosse questa Terra primitiva si basa sulla conoscenza astronomica esistente. Supponendo che la terra e gli altri pianeti del sistema solare provengano dalla stessa nube di gas e polvere, la composizione dell'atmosfera terrestre può essere molto simile a quella di pianeti come Giove e Saturno: quindi, è probabilmente ricco di metano, idrogeno e ammoniaca. Questa sarà un'atmosfera riducente con una concentrazione di ossigeno molto bassa perché questo è il contributo tardivo dei primi batteri fotosintetici.
La superficie della terra sarà sommersa dall'acqua. L'oceano è ricco di molecole chimiche. Oparin immaginava l'antico oceano come una zuppa primitiva ricca di molecole chimiche.
Questo primo mondo sarà molto più turbolento di quello odierno, con frequenti attività vulcaniche, frequenti tempeste elettriche e forti radiazioni solari (non c'è uno strato di ozono per evitare le radiazioni ultraviolette). Questi processi Forniranno energia per le reazioni chimiche che hanno luogo nell'oceano e alla fine porteranno all'emergere della vita.
Molti scienziati, incluso Yuri, hanno condiviso queste idee. Ma quella era pura speculazione, nessuno l'aveva provata, tanto meno era stata testata. Fino a quando Miller non si è presentato.
L'esperimento di Miller in profondità
Miller immaginò un esperimento che avrebbe testato l'ipotesi di Yuri e Opalin e convinto Yuri a eseguirlo. L'esperimento proposto prevede la miscelazione di gas che si ritiene siano presenti nell'atmosfera primitiva della Terra - metano, ammoniaca, idrogeno e vapore acqueo - e la verifica della capacità di reagire tra loro per produrre composti organici. È necessario assicurarsi che il processo venga eseguito in condizioni anaerobiche (cioè senza ossigeno) e non coinvolge elementi viventi che possano favorire la reazione.
Per questo motivo ha progettato un dispositivo di vetro chiuso con una boccetta e un tubo, l'ossigeno non può entrare, e ha sterilizzato tutti i materiali per eliminare tutte le forme di vita. Ha versato una piccola quantità d'acqua che rappresenta l'oceano primordiale in una fiaschetta. Ha riempito un'altra boccetta con metano, idrogeno e ammoniaca come atmosfera originale.
Sotto, il condensatore consente alle sostanze che si formano nell'atmosfera di raffreddarsi e liquefarsi attraverso la scarica generata dai due elettrodi, che simulerà gli effetti dei fulmini.
Miller ha condotto un esperimento una notte. Quando sono tornato al laboratorio la mattina dopo, l'acqua nella borraccia era diventata gialla. Dopo una settimana di funzionamento, ha analizzato l'acqua marrone e ha scoperto che venivano prodotti molti composti che prima non esistevano, inclusi quattro amminoacidi (composti utilizzati da tutti gli organismi come materiali per la costruzione delle cellule) (proteine).
Gli esperimenti di Miller mostrano che se le condizioni ambientali sono giuste, le molecole organiche possono formarsi spontaneamente da semplici molecole inorganiche.
Molecole organiche dallo spazio
Tuttavia, alcuni anni dopo, gli scienziati conclusero che il grado di riduzione nell'atmosfera primitiva era inferiore a quello che Yuri e Miller avevano immaginato e che poteva consistere di anidride carbonica e azoto. Nuovi esperimenti mostrano che, in queste condizioni, la sintesi dei composti organici è trascurabile. È difficile immaginare che una zuppa così fine possa dare vita. Ma poi è apparsa la soluzione a questo problema, non da nuovi esperimenti sulla Terra, ma ... dallo spazio.
Nel 1969, un meteorite formato 4.600 miliardi di anni fa cadde vicino a Murchison, in Australia. Dopo l'analisi, è stato scoperto che conteneva una varietà di molecole organiche, inclusi amminoacidi e altri composti sintetizzati da Miller in laboratorio.
In tal modo, se le condizioni della terra primitiva non sono adatte alla formazione di molecole organiche, Gli oggetti alieni potrebbero aver usato abbastanza sostanze chimiche per aromatizzare la zuppa prebiotica della terra e vediamo la vita per la prima volta.
Allo stato attuale, gli esperti sembrano essere di nuovo inclini all'atmosfera riducente originale e più inclini ai risultati di Miller. Pertanto, è accettabile che se l'atmosfera del nostro pianeta si sta restringendo, molto probabilmente sta sintetizzando i composti necessari per la vita sulla terra, e se la nostra atmosfera si arrugginisce, potrebbero essere forniti da meteoriti e nuclei di comete. .
Tuttavia, che sia iniziato sul nostro pianeta o fuori dal nostro pianeta, una serie di test diversi ha dimostrato che i composti organici possono essere il risultato di reazioni chimiche relativamente semplici.
Spero che con queste informazioni possiate saperne di più sull'esperimento di Miller.