Миллер эксперимент

Миллер эксперимент

15 мая 1953 года 23-летний химик опубликовал в журнале Science результаты жизненно важного для биологии эксперимента, открывшего путь в новую область научных знаний. Этим молодым человеком был Стэнли Л. Миллер. Его работа стала пионером в области химии пребиотиков, какой мы ее знаем сегодня, и дала нам первые ключи к разгадке того, как жизнь появилась на Земле. В Миллер эксперимент Это хорошо известно в мире науки.

Поэтому мы собираемся посвятить эту статью тому, чтобы рассказать вам все, что вам нужно знать об эксперименте Миллера и о том, из чего он состоит.

Первобытная земля

эксперимент над жизнью

Стэнли Миллер только что окончил факультет химии и перешел в Чикагский университет с идеей защиты докторской диссертации. Через несколько месяцев своей работы лауреат Нобелевской премии Харол К. Юри поступил в колледж, а Миллер посетил его семинар по происхождению Земли и ранней атмосфере. Лекция настолько заинтересовала Миллера, что он решил сменить тему диссертации и поставил Юрию эксперимент, который он никогда раньше не пробовал.

В тот момент Русский биохимик Александр I Опалин выпустил книгу «Происхождение жизни».. В нем он объяснил, как спонтанные химические процессы приводят к появлению первых форм жизни, которые постепенно развивались в течение миллионов лет.

Около 4 миллиардов лет назад неорганические молекулы первобытной Земли вступили в реакцию с образованием первых органических молекул, отсюда более сложных молекул и, наконец, первых организмов.

Опарин представлял себе примитивную землю, которая полностью отличалась от нынешней земли, прежде чем она была преобразована самим существом.

Подсказки эксперимента Миллера

контейнер для экспериментов

Один из ключей к разгадке того, какой была эта ранняя Земля, основан на существующих астрономических знаниях. Если предположить, что Земля и другие планеты Солнечной системы происходят из одного и того же облака газа и пыли, состав атмосферы Земли может быть очень похож на состав атмосферы таких планет, как Юпитер и Сатурн: следовательно, он, вероятно, богат метаном, водородом и аммиаком. Это будет восстановительная атмосфера с очень низкой концентрацией кислорода, потому что это поздний вклад первых фотосинтезирующих бактерий.

Поверхность земли будет погружена в воду. Океан богат химическими молекулами. Опарин представлял древний океан как примитивный суп, богатый химическими молекулами.

Этот ранний мир будет гораздо более турбулентным, чем сегодняшний мир, с частой вулканической активностью, частыми электрическими бурями и сильным солнечным излучением (там нет озонового слоя, чтобы избежать ультрафиолетового излучения). Эти процессы Они будут обеспечивать энергией химические реакции, которые происходят в океане и в конечном итоге приведут к возникновению жизни.

Этими идеями разделились многие ученые, в том числе Юрий. Но это было чистое предположение, никто не пробовал, тем более, что это было проверено. Пока не появился Миллер.

Глубокий эксперимент Миллера

эксперимент Миллера вживую

Миллер задумал эксперимент, который проверит гипотезу Юрия и Опалина и убедит Юрия выполнить ее. Предлагаемый эксперимент включает смешивание газов, которые, как предполагается, присутствовали в атмосфере ранней Земли - метана, аммиака, водорода и водяного пара, - и тестирование того, могут ли они реагировать друг с другом с образованием органических соединений. Вы должны убедиться, что процесс осуществляется в анаэробных условиях. (то есть без кислорода) и не включает живых элементов, которые могут способствовать реакции.

По этой причине он разработал закрытое стеклянное устройство с колбой и трубкой, в которую не может попасть кислород, и стерилизовал все материалы, чтобы уничтожить все формы жизни. Он налил в фляжку небольшое количество воды, изображающей первобытный океан. Он наполнил другую колбу метаном, водородом и аммиаком в качестве исходной атмосферы.

Ниже конденсатор позволяет веществам, которые образуются в атмосфере, охлаждаться и сжижаться за счет разряда, создаваемого двумя электродами, который имитирует воздействие молнии.

Однажды ночью Миллер провел эксперимент. Когда на следующее утро я вернулся в лабораторию, вода в колбе пожелтела. Через неделю эксплуатации, проанализировали коричневую воду и обнаружили, что было произведено много соединений, которых раньше не было., в том числе четыре аминокислоты (соединения, используемые всеми организмами в качестве строительных материалов для клеток) (белок).

Эксперименты Миллера показывают, что при подходящих условиях окружающей среды органические молекулы могут спонтанно образовываться из простых неорганических молекул.

Органические молекулы из космоса

Однако несколько лет спустя ученые пришли к выводу, что степень восстановления в ранней атмосфере была ниже, чем предполагали Юрий и Миллер, и что она могла состоять из углекислого газа и азота. Новые эксперименты показывают, что в этих условиях синтез органических соединений незначителен. Сложно представить, что такой прекрасный суп может дать жизнь. Но потом решение этой проблемы появилось не в новых экспериментах на Земле, а ... из космоса.

В 1969 году метеорит, образовавшийся 4.600 миллиарда лет назад, упал недалеко от Мурчисона, Австралия. После анализа было обнаружено, что он содержит множество органических молекул, включая аминокислоты и другие соединения, синтезированные Миллером в лаборатории.

Таким образом, если условия первобытной земли не подходят для образования органических молекул, Инопланетные объекты могли использовать достаточно химикатов, чтобы приправить пребиотический суп Земли и позвольте нам впервые увидеть жизнь.

В настоящее время эксперты, похоже, снова склоняются к исходной восстановительной атмосфере и больше склоняются к результатам Миллера. Поэтому допустимо, что, если атмосфера нашей планеты сжимается, она, скорее всего, синтезирует соединения, необходимые для жизни на Земле, а если наша атмосфера ржавеет, они могут быть внесены метеоритами и ядрами комет.

Однако независимо от того, началось ли это на нашей планете или за ее пределами, множество различных тестов показали, что органические соединения могут быть результатом относительно простых химических реакций.

Я надеюсь, что с этой информацией вы сможете больше узнать об эксперименте Миллера.


Содержание статьи соответствует нашим принципам редакционная этика. Чтобы сообщить об ошибке, нажмите здесь.

Будьте первым, чтобы комментировать

Оставьте свой комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован.

*

*

  1. Ответственный за данные: Мигель Анхель Гатон
  2. Назначение данных: контроль спама, управление комментариями.
  3. Легитимация: ваше согласие
  4. Передача данных: данные не будут переданы третьим лицам, кроме как по закону.
  5. Хранение данных: база данных, размещенная в Occentus Networks (ЕС)
  6. Права: в любое время вы можете ограничить, восстановить и удалить свою информацию.