Pada 15 Mei 1953, seorang ahli kimia berusia 23 tahun menerbitkan dalam jurnal Sains hasil eksperimen penting untuk biologi yang membuka jalan kepada bidang pengetahuan saintifik yang baru. Lelaki muda ini ialah Stanley L. Miller. Kerjanya mempelopori disiplin kimia prebiotik seperti yang kita ketahui hari ini dan memberikan kita petunjuk pertama tentang bagaimana kehidupan muncul di Bumi. The Percubaan Miller Ia terkenal dalam dunia sains.
Oleh itu, kami akan mendedikasikan artikel ini untuk memberitahu anda semua yang anda perlu ketahui tentang eksperimen Miller dan kandungannya.
Bumi primitif
Stanley Miller baru sahaja menamatkan pengajian dalam bidang kimia dan berpindah ke Universiti Chicago dengan idea tesis kedoktoran. Dalam masa beberapa bulan selepas tugasnya, pemenang Nobel Harol C. Urey berjaya ke kolej dan Miller menghadiri seminarnya mengenai asal usul bumi dan atmosfera awal. Kuliah itu menarik perhatian Miller sehingga dia memutuskan untuk menukar subjek tesis dan membentangkan Yuri dengan eksperimen yang dia tidak pernah cuba sebelum ini.
Pada masa itu, Ahli biokimia Rusia Alexander I Opalin menerbitkan sebuah buku bertajuk "The Origin of Life". Di dalamnya, beliau menerangkan bagaimana proses kimia spontan membawa kepada kemunculan bentuk kehidupan pertama, yang telah berkembang secara beransur-ansur dalam jangka masa berjuta-juta tahun.
Kira-kira 4 bilion tahun yang lalu, molekul tak organik bumi primitif akan bertindak balas untuk menghasilkan molekul organik pertama, dari sini molekul yang lebih kompleks, dan akhirnya organisma pertama.
Oparin membayangkan tanah primitif yang sama sekali berbeza daripada tanah semasa, sebelum ia diubah oleh makhluk itu sendiri.
Petunjuk daripada eksperimen Miller
Salah satu petunjuk tentang bagaimana Bumi awal ini adalah berdasarkan pengetahuan astronomi sedia ada. Dengan mengandaikan bahawa bumi dan planet lain dalam sistem suria berasal dari awan gas dan debu yang sama, komposisi atmosfera bumi boleh menjadi sangat serupa dengan planet seperti Musytari dan Zuhal: oleh itu, ia berkemungkinan kaya dengan metana, hidrogen dan ammonia. Ini akan menjadi suasana yang mengurangkan dengan kepekatan oksigen yang sangat rendah kerana ini adalah sumbangan lewat bakteria fotosintesis pertama.
Permukaan bumi akan ditenggelami air. Lautan kaya dengan molekul kimia. Oparin membayangkan lautan purba sebagai sup primitif yang kaya dengan molekul kimia.
Dunia awal ini akan menjadi lebih bergelora daripada dunia hari ini, dengan aktiviti gunung berapi yang kerap, ribut elektrik yang kerap, dan sinaran suria yang kuat (tiada lapisan ozon untuk mengelakkan sinaran ultraungu). Proses-proses ini Mereka akan memberikan tenaga untuk tindak balas kimia yang berlaku di lautan dan akhirnya akan membawa kepada kemunculan kehidupan.
Ramai saintis, termasuk Yuri, telah berkongsi idea ini. Tetapi itu adalah spekulasi semata-mata, tiada siapa yang mencubanya, lebih-lebih lagi jika ia telah diuji. Sehingga Miller muncul.
Percubaan Miller secara mendalam
Miller membayangkan satu eksperimen yang akan menguji hipotesis Yuri dan Opalin dan memujuk Yuri untuk melaksanakannya. Eksperimen yang dicadangkan melibatkan pencampuran gas yang dipercayai terdapat dalam atmosfera awal Bumi - metana, ammonia, hidrogen dan wap air - dan menguji sama ada ia boleh bertindak balas antara satu sama lain untuk menghasilkan sebatian organik. Anda mesti memastikan bahawa proses itu dijalankan dalam keadaan anaerobik (iaitu, tanpa oksigen) dan tidak melibatkan unsur hidup yang boleh menggalakkan tindak balas.
Atas sebab ini, dia mereka bentuk peranti kaca tertutup dengan kelalang dan tiub, oksigen tidak boleh masuk, dan dia mensterilkan semua bahan untuk menghapuskan semua bentuk kehidupan. Dia menuangkan sedikit air yang mewakili lautan purba ke dalam kelalang. Dia mengisi kelalang lain dengan metana, hidrogen, dan ammonia sebagai atmosfera asal.
Di bawah, kapasitor membenarkan bahan-bahan yang terbentuk di atmosfera untuk menyejukkan dan mencairkan melalui nyahcas yang dihasilkan oleh dua elektrod, yang akan mensimulasikan kesan kilat.
Miller menjalankan eksperimen pada suatu malam. Apabila saya kembali ke makmal pada keesokan paginya, air dalam kelalang telah menjadi kuning. Selepas seminggu beroperasi, menganalisis air perang dan mendapati banyak sebatian terhasil yang tidak wujud sebelum ini, termasuk empat asid amino (sebatian yang digunakan oleh semua organisma sebagai bahan binaan sel) (protein).
Eksperimen Miller menunjukkan bahawa jika keadaan persekitaran adalah betul, molekul organik secara spontan boleh terbentuk daripada molekul tak organik ringkas.
Molekul organik dari angkasa
Walau bagaimanapun, beberapa tahun kemudian, saintis membuat kesimpulan bahawa tahap pengurangan dalam atmosfera awal adalah lebih rendah daripada yang Yuri dan Miller bayangkan, dan ia boleh terdiri daripada karbon dioksida dan nitrogen. Eksperimen baharu menunjukkan bahawa, di bawah keadaan ini, sintesis sebatian organik adalah diabaikan. Sukar untuk membayangkan bahawa sup yang baik itu boleh memberi kehidupan. Tetapi kemudian penyelesaian kepada masalah ini muncul, bukan dari eksperimen baru di Bumi, tetapi ... dari angkasa.
Pada tahun 1969, meteorit yang terbentuk 4.600 bilion tahun yang lalu jatuh berhampiran Murchison, Australia. Selepas analisis, ia didapati mengandungi pelbagai molekul organik, termasuk asid amino dan sebatian lain yang disintesis oleh Miller di makmal.
Dengan cara ini, jika keadaan bumi primitif tidak sesuai untuk pembentukan molekul organik, Objek asing mungkin telah menggunakan bahan kimia yang mencukupi untuk menyedapkan sup prebiotik bumi dan marilah kita melihat kehidupan buat kali pertama.
Pada masa ini, pakar nampaknya sekali lagi cenderung kepada suasana mengurangkan asal dan lebih cenderung kepada keputusan Miller. Oleh itu, boleh diterima bahawa jika atmosfera planet kita mengecut, kemungkinan besar ia mensintesis sebatian yang diperlukan untuk kehidupan di bumi, dan jika atmosfera kita berkarat, ia mungkin disumbangkan oleh meteorit dan nukleus komet. .
Walau bagaimanapun, sama ada ia bermula di planet kita atau di luar planet kita, pelbagai ujian yang berbeza telah menunjukkan bahawa sebatian organik boleh menjadi hasil daripada tindak balas kimia yang agak mudah.
Saya harap dengan maklumat ini anda boleh mengetahui lebih lanjut tentang eksperimen Miller.