Durch die erneute Betrachtung der Ergebnisse klassischer Experimente, die vor einem halben Jahrhundert durchgeführt wurden, war es möglich, Beweise dafür zu erh alten, dass Vulkane uns Leben gaben.
Die Einrichtung, in der Miller und Urey ihr klassisches Experiment durchführten
Die klassischen Experimente, die Schulkinder heute durchmachen, wurden von Stanley Miller durchgeführt, als er erst 22 Jahre alt war. Die Aufgabe bestand darin, die von Alexander Oparin ausgedrückte Idee der "chemischen Evolution" zu testen - die Theorie des Auftretens lebensnotwendiger Moleküle aus den einfachsten anorganischen Verbindungen. Kurz gesagt, diese Idee war, dass unter Bedingungen hoher vulkanischer Aktivität und häufiger Gewitter eine Mischung aus Wasserdampf, Methan, Ammoniak, Kohlenmonoxid und Wasserstoff organische Substanzen bilden könnte, die für die Entwicklung des Lebens notwendig sind.
und tatsächlich in den Miller-urey Der im System vorhandene Kohlenstoff geht in organische Form in Form von Aminosäuren (hauptsächlich die einfachsten von ihnen - Glycin und Alanin), Zucker, Lipide und kleine Mengen stickstoffh altiger Basen (notwendig für die Bildung von Nukleinsäuren).
Natürlich gibt es einen Abgrund zwischen dieser einfachen organischen Materie und selbst dem einfachsten lebenden Organismus. Wissenschaftler untersuchen jedoch seit mehr als einem Jahr weitere mögliche Schritte der chemischen Evolution. So wird gezeigt, dass aus den Produkten der Miller-Urey-Reaktion unter Bedingungen, die die Bedingungen auf der Erde vor 4,5 Milliarden Jahren simulieren, komplexere Moleküle erh alten werden können, darunter die Aminosäure Serin, der Zucker Ribose, die stickstoffh altige Base Adenin; aus ihrer Mischung - dem "universellen Energieträger" der lebenden Zelle ATP, und so weiter.
Eine Reihe von Studien widmen sich weiteren Stufen der chemischen Evolution, die vermutlich unter Beteiligung von Mineralien ablaufen könnten, deren Hohlräume als eine Art "Reagenzglas" für weitere Reaktionen dienten. Natürlich sind noch lange nicht alle Schritte in diesem Prozess vollständig etabliert, aber als Theorie der Entstehung des Lebens ist die chemische Evolution eine der am weitesten verbreiteten.
Aus heutiger Sicht gibt es natürlich viele kritische Anmerkungen zu den Experimenten von Miller und Yury. Man kann also heute argumentieren, dass die Atmosphäre der jungen Erde nicht so stark alkalisch war, wie man damals glaubte. Schließlich erklären diese Experimente nicht die Polarisierungsasymmetrie des Lebens – eine seiner grundlegendsten und mysteriösesten Eigenschaften (lesen Sie, was es in der Notiz „Asymmetric Life“ist). In dieser Hinsicht, nicht weniger populär als die chemische Evolution, bleibt die Hypothese Panspermie, über die wir im Artikel "Leben aus dem Weltraum" gesprochen haben.
Der „Klassiker“Stanley Miller selbst starb im Frühjahr 2007, und sein ehemaliger Schüler (jetzt Professor) Jeffrey Bada führte eine „Revision“der Materialien durch, die der Wissenschaftler hinterließ. Insbesondere entdeckte er mehrere Notizbücher und versiegelte Behälter, die getrocknete Proben organischer Substanzen enthielten, die während dieser berühmten Experimente vor 55 Jahren gewonnen wurden.
Professor Bud interessierte sich insbesondere für die „modifizierte“Version des Miller-Urey-Experiments, bei dem dem System ein heißer Gasstrahl hinzugefügt wurde, der die Bedingungen einer jungen Erde simulierte, was dem entsprach die am Prozess beteiligten Vulkane. In der Nähe von Vulkanen konnte die Atmosphäre dieselbe sein wie bei diesen klassischen Experimenten, obwohl es Miller selbst nicht gelang, das Experiment „in Erinnerung zu rufen“und die Ergebnisse zu veröffentlichen. Die in der Apparatur gebildeten Substanzen wurden in Hunderte von Reagenzgläsern verpackt, getrocknet und auf unbestimmte Zeit beiseite gelegt. Und jetzt ist es soweit.
Jeffrey Buds Gruppe holte sie aus der Dunkelheit und führte eine detaillierte Analyse des Inh alts durch. Es wurde festgestellt, dass in ihnen nicht nur mehr Aminosäuren gebildet wurden, sondern auch ihre Diversität viel größer war. Miller und Yuriy entdeckten nur 5 Aminosäuren, während Bada in ihrem verbesserten, aber nicht abgeschlossenen Experiment sogar 22 fand. Und die Gesamtmasse der organischen Substanz, die unter dem Einfluss von "Vulkanen" gebildet wurde, stellte sich als viel höher heraus.
Das Schema sieht folgendermaßen aus: Ein ausbrechender Vulkan stößt Gasströme aus und schafft lokale Bedingungen, unter denen sich unter dem Einfluss von Blitzen eine große Anzahl verschiedener organischer Verbindungen bilden kann. „Jeder der Vulkane“, fügt Jeffrey Bada hinzu, „könnte als kleine „präbiotische Fabrik“dienen. Und gemeinsam schufen sie die sogenannte „Primärbrühe“. Ausgewaschen konnte sich diese gesättigte Lösung organischer Materie in kleinen Vertiefungen an den Hängen sammeln und noch mehr konzentrieren. Und schon in diesen „Inkubatoren“entwickelte sich das erste Leben.
Übrigens, auf dem Mars könnten Vulkane einst eine Schlüsselrolle bei der Entstehung des Lebens gespielt haben. Falls sie überhaupt da war. Lesen Sie: Lebenseruption.
