15. маја 1953. 23-годишњи хемичар објавио је у часопису Сциенце резултате експеримента од виталног значаја за биологију који је отворио пут ка новој области научног знања. Овај младић је био Стенли Л. Милер. Његов рад је био пионир у дисциплини пребиотичке хемије какву данас познајемо и пружио нам прве назнаке о томе како се живот појавио на Земљи. Тхе Милеров експеримент Познат је у свету науке.
Стога ћемо овај чланак посветити да вам кажемо све што треба да знате о Милеровом експерименту и од чега се он састоји.
Примитивна земља
Стенли Милер је управо дипломирао хемију и прешао на Универзитет у Чикагу са идејом докторске тезе. У року од неколико месеци свог посла, нобеловац Харол Ц. Уреи је стигао на колеџ, а Милер је присуствовао његовом семинару о пореклу Земље и раној атмосфери. Предавање је толико привукло Милера да је одлучио да промени тему тезе и представи Јурију експеримент који никада раније није покушао.
У том тренутку, Руски биохемичар Александар И Опалин објавио је књигу под насловом „Постанак живота“. У њему је објаснио како спонтани хемијски процеси доводе до појаве првих облика живота, који су се постепено развијали у временском оквиру од милион година.
Пре око 4 милијарде година, неоргански молекули примитивне Земље би реаговали да би произвели прве органске молекуле, одавде сложеније молекуле, и коначно прве организме.
Опарин је замислио примитивну земљу која је била потпуно другачија од садашње земље, пре него што ју је само створење преобразило.
Трагови из Милеровог експеримента
Један од трагова о томе каква је ова рана Земља била је заснован на постојећем астрономском знању. Под претпоставком да Земља и друге планете у Сунчевом систему потичу из истог облака гаса и прашине, састав Земљине атмосфере може бити веома сличан оном на планетама као што су Јупитер и Сатурн: дакле, вероватно је богат метаном, водоником и амонијаком. Ово ће бити редукциона атмосфера са веома ниском концентрацијом кисеоника јер је то касни допринос првих фотосинтетских бактерија.
Површина земље ће бити потопљена у воду. Океан је богат хемијским молекулима. Опарин је древни океан замислио као примитивну супу богату хемијским молекулима.
Овај рани свет ће бити много турбулентнији од данашњег, са честим вулканским активностима, честим електричним олујама и јаким сунчевим зрачењем (нема озонског омотача да би се избегло ултраљубичасто зрачење). Ови процеси Они ће обезбедити енергију за хемијске реакције које се одвијају у океану и на крају ће довести до појаве живота.
Многи научници, укључујући Јурија, делили су ове идеје. Али то је била чиста спекулација, нико то није пробао, а још мање да је тестиран. Док се Милер није појавио.
Милеров експеримент у дубини
Милер је замислио експеримент који би тестирао Јуријеву и Опалинову хипотезу и убедио Јурија да је изврши. Предложени експеримент укључује мешање гасова за које се верује да су присутни у раној Земљиној атмосфери – метана, амонијака, водоника и водене паре – и тестирање да ли они могу да реагују један са другим да би произвели органска једињења. Морате осигурати да се процес одвија у анаеробним условима (то јест, без кисеоника) и не укључује живе елементе који могу да подстакну реакцију.
Из тог разлога је дизајнирао затворени стаклени уређај са боцом и цевчицом, кисеоник не може да уђе, и стерилисао је све материјале да би елиминисао све облике живота. Сипао је малу количину воде која је представљала првобитни океан у чутурицу. Напунио је другу боцу метаном, водоником и амонијаком као првобитном атмосфером.
Испод, кондензатор омогућава супстанцама које се формирају у атмосфери да се охладе и укапљују кроз пражњење које стварају две електроде, што ће симулирати ефекте муње.
Милер је једне ноћи спровео експеримент. Када сам се следећег јутра вратио у лабораторију, вода у боци је пожутела. После недељу дана операције, анализирали су смеђу воду и открили да су произведена многа једињења која раније нису постојала, укључујући четири аминокиселине (једињења која користе сви организми као материјали за изградњу ћелија) (протеин).
Милерови експерименти показују да ако су услови околине исправни, органски молекули могу спонтано да се формирају из једноставних неорганских молекула.
Органски молекули из свемира
Међутим, неколико година касније, научници су закључили да је степен редукције у раној атмосфери мањи него што су Јуриј и Милер замишљали, и да се може састојати од угљен-диоксида и азота. Нови експерименти показују да, под овим условима, синтеза органских једињења је занемарљива. Тешко је замислити да тако фина супа може дати живот. Али онда се појавило решење за овај проблем, не из нових експеримената на Земљи, већ ... из свемира.
Године 1969. метеорит формиран пре 4.600 милијарди година пао је у близини Марчисона у Аустралији. Након анализе, откривено је да садржи разне органске молекуле, укључујући аминокиселине и друга једињења која је синтетизовао Милер у лабораторији.
На овај начин, ако услови примитивне земље нису погодни за формирање органских молекула, Ванземаљски објекти су можда користили довољно хемикалија да зачине земаљску пребиотичку супу и да видимо живот по први пут.
У овом тренутку, чини се да су стручњаци поново склони првобитној редукционој атмосфери и више су склонији Миллеровим резултатима. Стога је прихватљиво да ако се атмосфера наше планете смањује, она највероватније синтетише једињења неопходна за живот на Земљи, а ако наша атмосфера рђа, томе могу допринети метеорити и језгра комета.
Међутим, било да је почело на нашој планети или ван наше планете, мноштво различитих тестова је показало да органска једињења могу бити резултат релативно једноставних хемијских реакција.
Надам се да са овим информацијама можете сазнати више о Милеровом експерименту.