Më 15 maj 1953, një kimist 23-vjeçar publikoi në revistën Science rezultatet e një eksperimenti jetik për biologjinë që hapi rrugën për një fushë të re të njohurive shkencore. Ky i ri ishte Stanley L. Miller. Puna e tij ishte pioniere e disiplinës së kimisë prebiotike siç e njohim sot dhe na dha të dhëna të para se si u shfaq jeta në Tokë. Të Eksperimenti i Millerit Është i njohur në botën e shkencës.
Prandaj, ne do t'jua kushtojmë këtë artikull për t'ju treguar gjithçka që ju duhet të dini rreth eksperimentit të Millerit dhe se çfarë përbëhet ai.
Toka primitive
Stanley Miller sapo kishte mbaruar kiminë dhe ishte transferuar në Universitetin e Çikagos me idenë e një teze doktorature. Brenda pak muajsh nga puna e tij, laureati i Nobelit Harol C. Urey arriti në kolegj dhe Miller ndoqi seminarin e tij mbi origjinën e tokës dhe atmosferën e hershme. Leksioni e tërhoqi Millerin aq shumë sa vendosi të ndryshojë temën e tezës dhe i paraqiti Yurit një eksperiment që nuk e kishte provuar kurrë më parë.
Në atë moment, Biokimisti rus Alexander I Opalin botoi një libër me titull "Origjina e jetës". Në të, ai shpjegoi se si proceset kimike spontane çojnë në shfaqjen e formave të para të jetës, të cilat janë zhvilluar gradualisht gjatë një harku kohor prej miliona vjetësh.
Rreth 4 miliardë vjet më parë, molekulat inorganike të tokës primitive do të reagonin për të prodhuar molekulat e para organike, prej këtu molekulat më komplekse dhe më në fund organizmat e parë.
Oparin parashikoi një tokë primitive që ishte krejtësisht e ndryshme nga toka aktuale, përpara se të transformohej nga vetë krijesa.
Të dhëna nga eksperimenti i Millerit
Një nga të dhënat se si ishte kjo Tokë e hershme bazohet në njohuritë ekzistuese astronomike. Duke supozuar se toka dhe planetët e tjerë në sistemin diellor vijnë nga e njëjta re gazi dhe pluhuri, përbërja e atmosferës së tokës mund të jetë shumë e ngjashme me atë të planetëve si Jupiteri dhe Saturni: prandaj, ka të ngjarë të jetë i pasur me metan, hidrogjen dhe amoniak. Kjo do të jetë një atmosferë reduktuese me një përqendrim shumë të ulët të oksigjenit, sepse ky është kontributi i vonë i baktereve të para fotosintetike.
Sipërfaqja e tokës do të zhytet në ujë. Oqeani është i pasur me molekula kimike. Oparin e përfytyroi oqeanin e lashtë si një supë primitive të pasur me molekula kimike.
Kjo botë e hershme do të jetë shumë më e trazuar se bota e sotme, me aktivitet të shpeshtë vullkanik, stuhi të shpeshta elektrike dhe rrezatim të fortë diellor (nuk ka shtresë ozoni për të shmangur rrezatimin ultravjollcë). Këto procese Ato do të sigurojnë energji për reaksionet kimike që ndodhin në oqean dhe në fund do të çojnë në shfaqjen e jetës.
Shumë shkencëtarë, përfshirë Yuri, i kanë ndarë këto ide. Por ky ishte spekulim i pastër, askush nuk e kishte provuar, aq më pak ishte testuar. Derisa u shfaq Miller.
Eksperimenti i Millerit në thellësi
Miller parashikoi një eksperiment që do të testonte hipotezën e Yurit dhe Opalin dhe do ta bindte Yurin ta ekzekutonte atë. Eksperimenti i propozuar përfshin përzierjen e gazrave që besohet se janë të pranishëm në atmosferën e hershme të Tokës - metani, amoniaku, hidrogjeni dhe avujt e ujit - dhe testimi nëse ato mund të reagojnë me njëri-tjetrin për të prodhuar komponime organike. Duhet të siguroheni që procesi të kryhet në kushte anaerobe (domethënë pa oksigjen) dhe nuk përfshin elementë të gjallë që mund të nxisin reagimin.
Për këtë arsye, ai projektoi një pajisje xhami të mbyllur me një balonë dhe tub, oksigjeni nuk mund të hyjë, dhe ai sterilizoi të gjitha materialet për të eliminuar të gjitha format e jetës. Ai derdhi një sasi të vogël uji që përfaqësonte oqeanin e lashtë në një balonë. Ai mbushi një balonë tjetër me metan, hidrogjen dhe amoniak si atmosferën origjinale.
Më poshtë, kondensatori lejon që substancat që formohen në atmosferë të ftohen dhe të lëngëzohen përmes shkarkimit të gjeneruar nga dy elektroda, të cilat do të simulojnë efektet e rrufesë.
Miller bëri një eksperiment një natë. Kur u ktheva në laborator të nesërmen në mëngjes, uji në balonë ishte zverdhur. Pas një jave të funksionimit, analizoi ujin kafe dhe zbuloi se u prodhuan shumë përbërës që nuk ekzistonin më parë, duke përfshirë katër aminoacide (komponime të përdorura nga të gjithë organizmat si materiale ndërtimi të qelizave) (proteina).
Eksperimentet e Miller tregojnë se nëse kushtet mjedisore janë të përshtatshme, molekulat organike mund të formohen spontanisht nga molekula të thjeshta inorganike.
Molekulat organike nga hapësira
Megjithatë, disa vjet më vonë, shkencëtarët arritën në përfundimin se shkalla e zvogëlimit në atmosferën e hershme ishte më e ulët nga sa kishin imagjinuar Yuri dhe Miller dhe se mund të përbëhej nga dioksidi i karbonit dhe azoti. Eksperimentet e reja tregojnë se në këto kushte, sinteza e përbërjeve organike është e papërfillshme. Është e vështirë të imagjinohet se një supë kaq e mirë mund të japë jetë. Por më pas zgjidhja e këtij problemi u shfaq, jo nga eksperimentet e reja në Tokë, por ... nga hapësira.
Në vitin 1969, një meteorit i formuar 4.600 miliardë vjet më parë ra pranë Murchison, Australi. Pas analizave, u zbulua se përmbante një sërë molekulash organike, duke përfshirë aminoacide dhe komponime të tjera të sintetizuara nga Miller në laborator.
Në këtë mënyrë, nëse kushtet e tokës primitive nuk janë të përshtatshme për formimin e molekulave organike, Objektet e huaja mund të kenë përdorur mjaft kimikate për të shijuar supën prebiotike të tokës dhe le ta shohim jetën për herë të parë.
Aktualisht, ekspertët duket se janë sërish të prirur ndaj atmosferës fillestare reduktuese dhe më të prirur ndaj rezultateve të Millerit. Prandaj, është e pranueshme që nëse atmosfera e planetit tonë po zvogëlohet, ka shumë të ngjarë të sintetizojë përbërjet e nevojshme për jetën në tokë, dhe nëse atmosfera jonë po ndryshket, ato mund të kontribuojnë nga meteoritët dhe bërthamat e kometave.
Megjithatë, pavarësisht nëse filloi në planetin tonë apo jashtë planetit tonë, një mori testesh të ndryshme kanë treguar se komponimet organike mund të jenë rezultat i reaksioneve kimike relativisht të thjeshta.
Shpresoj se me këtë informacion mund të mësoni më shumë rreth eksperimentit të Millerit.