piorun, błyskawica, grom, niebo, budowa atomu wodoru, wodór, atom

by Nomadic Lass

Czyli jak powstało życie na ziemi

Hipotezę spontanicznego powstawania podstawowych związków organicznych - cukrów, nukleotydów i aminokwasów - z prostszych substancji przedstawili w latach dwudziestych niezależnie od siebie dwaj badacze: biochemik Oparin oraz fizjolog i genetyk Haldane.

Stanley Miller (1930-2007) był chemikiem i biologiem, obronił doktorat jako student Harolda Ureya (1893-1981), chemika, który za odkrycie deuteru otrzymał Nagrodę Nobla w roku 1934.

Oprócz tego Harold Urey prowadził badania wspólnie z Nielsem Bohrem, badał skład izotopwy wielu pierwiastków chemicznych, był autorem metod rozdzielania izotopów, a rozdzielając izotopy uranu przyczynił się do rozwoju prac nad bombą atomową. Opracował metodę szacowania temperatury wód oceanów (nawet do 180 mln lat wstecz!). Wysunął też hipotezę dotyczącą pochodzenia planet i gwiazd oraz i interesującą nas o pochodzeniu życia na Ziemi.

W 1951 Urey wysuwa hipotezę o składzie atmosfery pierwotnej Ziemi. Jego zdaniem nie było tlenu, ale były H₂O, H₂, NH₃ i CH₄. Wtedy Stanley Miller podjął decyzję o przeprowadzeniu eksperymentu.

Był on sprawdzeniem hipotezy Oparina i Haldane'a. Mieszaninę gazów, które podejrzewano o obecność w pierwotnej atmosferze, poddano działaniu wyładowań elektrycznych naśladujących błyskawice. Gdy wykazano, że atmosfera na początku świata miała inny skład, eksperyment powtarzano.

Warianty:

zamiast metanu tlenek węgla (II) lub (IV)
zamiast amoniaku azot cząsteczkowy
zamiast wyładowań elektrycznych promieniowanie UV

Za każdym razem otrzymano cząsteczki organiczne.

Uzyskano m.in. aminokwasy, kilka rodzajów cukrów, tłuszcze, nukleotydy RNA i DNA oraz ATP (w obecności fosforanów, oczywiście). Po doświadczeniu Miller doliczył się co prawda tylko 12 aminokwasów, jednak w 2008 roku Jeffery Bada, jeden z jego studentów, używając nowocześniejszej aparatury wykrył ich 22. Żeby było ciekawiej - w najbardziej pierwotnych fragmentach DNA, powstałych w pierwszych organizmach żywych, nie występowały właśnie te aminokwasy, których w eksperymencie Millera było najmniej.

Aparatura: sterylny układ dwóch kolb szklanych, jednej wypełnionej częściowo wodą, drugiej zawierającej elektrody, pomiędzy którymi przepuszczano wyładowania elektryczne (łuk elektryczny) symulujące wyładowania elektryczne w atmosferze. Para z podgrzewanej kolby dolnej mieszała się z doprowadzanymi z zewnątrz gazami, następnie poddawana była działaniu wyładowań elektrycznych w górnym naczyniu, następnie po schłodzeniu w chłodnicy powracała do pierwszego naczynia.