Miller ja Urey -kokeilu

Mikä on Millerin ja Ureyn kokeilu?

Hän Miller ja Urey -kokeilu Se koostuu orgaanisten molekyylien tuotannosta käyttämällä yksinkertaisia ​​epäorgaanisia molekyylejä yksinkertaisempia olosuhteita tietyissä olosuhteissa. Kokeen tavoitteena oli luoda maapallon planeetan esi -olosuhteet uudelleen.

Tämän virkistyksen tarkoituksena oli tarkistaa biomolekyylien mahdollinen alkuperä. Itse asiassa simulaatio saavutti molekyylien - aminohappojen ja nukleiinihapon - tuotannon - välttämättömät eläville organismeille.

Ennen Milleriä ja Urey: Historiallinen näkökulma

Elämän alkuperän selitys on aina ollut voimakkaasti keskusteltu ja kiistanalainen aihe. Renessanssin aikana uskottiin, että elämä yhtäkkiä syntyi ja tyhjästä. Tämä hypoteesi tunnetaan spontaanina.

Myöhemmin tutkijoiden kriittinen ajattelu alkoi itää ja hypoteesi suljettiin pois. Alussa nostettu tuntematon pysyminen pysyi kuitenkin diffuusina.

20: n vuosikymmenen aikana ajanjakson tutkijat käyttivät termiä "ensisijainen keitto" kuvaamaan valtameren hypoteettista ympäristöä, josta elämä todennäköisesti alkoi.

Ongelmana oli ehdottaa biomolekyylien loogista alkuperää, jotka tekevät elämästä mahdolliseksi (hiilihydraatit, proteiinit, lipidit ja nukleiinihapot) epäorgaanisista molekyyleistä.

Jo 50 -luvulla, ennen Millerin ja Ureyn kokeita, ryhmä tutkijoita onnistui syntetisoimaan hiilidioksidin muurahaishappoa. Tämä valtava löytö julkaistiin arvostetussa lehdessä Tiede.

Mikä oli kokeilu?

Vuoteen 1952 mennessä Stanley Miller ja Harold Urey suunnittelivat kokeellisen protokollan primitiivisen ympäristön simuloimiseksi nerokkaassa lasiputkien ja elektrodien järjestelmässä.

Voi palvella sinua: Actinomycetes

Järjestelmä muodostettiin pullosta vedellä, analoginen primitiivisen valtameren kanssa. Tähän pulloon kytketty toinen oli väitetyn prebioottisen ilmakehän komponentit.

Miller ja Urey käyttivät seuraavia mittasuhteita sen luomiseen: 200 mmhg metaania (CH₄), 100 mmHg vetyä (H₂), 200 mmhg ammoniakkia (NH₃) ja 200 ml vettä (H₂JOMPIKUMPI).

Järjestelmässä oli myös lauhdutin, jonka työ oli jäähdyttää kaasuja, koska sade yleensä tekisi. Samoin ne integroivat kaksi elektrodia, jotka kykenevät tuottamaan korkeita jännitteitä, tavoitteena luoda erittäin reaktiivisia molekyylejä, jotka johtivat kompleksisten molekyylien muodostumiseen.

Nämä kipinät yrittivät simuloida prebioottiympäristön mahdollisia säteitä ja salamaa. Laite päättyi "U" -muotoon, joka esti höyryä kulkemaan vastakkaiseen suuntaan.

Koe sai sähköiskuja viikon ajan, samalla kun vesi lämmitettiin. Lämmitysprosessi simuloi aurinkoenergiaa.

Tulokset

Ensimmäiset päivät kokeiluseos oli täysin puhdas. Päivien aikana sekoitus alkoi ottaa punertavan värin. Kokemuksen lopussa tämä neste otti melkein ruskean voimakkaan punaisen värin ja sen viskositeetti kasvoi merkittävästi.

Kokeessa saavutettiin päätavoite ja monimutkaiset orgaaniset molekyylit tuotettiin primitiivisen ilmakehän hypoteettisista komponenteista (metaani, ammoniakki, vety ja vesihöyry).

Tutkijat onnistuivat tunnistamaan aminohappojen, kuten glysiinin, alaniinin, asparagiinihapon ja aminohapon, jälkiä, jotka ovat proteiinien pääkomponentteja.

Tämän kokeen menestys auttoi muihin tutkijoihin edelleen tutkimaan orgaanisten molekyylien alkuperää. Lisäämällä muutoksia Millerin ja Urey -protokollaan, kaksikymmentä tunnettua aminohappoa luotiin uudelleen.

Se voi palvella sinua: Holdridge Life -vyöhykkeet: Mikä on Latinalaisessa Amerikassa

Nukleotideja voitaisiin myös generoida, jotka ovat geneettisen materiaalin perustavanlaatuisia lohkoja: DNA (deoksiribonukleiinihappo) ja RNA (ribonukleiinihappo).

Merkitys

Koe onnistui tarkistamaan orgaanisten molekyylien ulkonäön kokeellisesti ja ehdottaa melko houkuttelevaa skenaariota elämän mahdollisen alkuperän selittämiseksi.

Kuitenkin luodaan luontainen dilemma, koska DNA -molekyyli on välttämätön proteiinille ja RNA: lle. Muista, että biologian keskus dogma ehdottaa, että DNA transkriboituu RNA: lle ja tämä on transkripoitu proteiineille (poikkeuksia tähän oletukseen tunnetaan, kuten retrovirus).

Joten miten nämä biomolekyylit muodostuvat niiden monomeereistä (aminohapot ja nukleotidit) ilman DNA: n läsnäoloa?

Onneksi ribzyymien löytäminen onnistui selventämään tätä ilmeistä paradoksia. Nämä molekyylit ovat katalyyttisiä RNA: ta. Tämä ratkaisee ongelman, koska sama molekyyli voi katalysoida ja kuljettaa geneettistä tietoa. Siksi on olemassa hypoteesi primitiivisen RNA: n maailmasta.

Sama RNA voi toistaa itsensä ja osallistua proteiinin muodostumiseen. DNA voisi tulla toissijaisesti ja valita perinnön molekyyliksi RNA: n yli.

Tämä tosiasia voi tapahtua useista syistä, pääasiassa siksi, että DNA on vähemmän reaktiivista ja stabiilia kuin RNA.

Päätelmät

Tämän kokeellisen suunnittelun pääasiallinen päätelmä voidaan tiivistää seuraavalla lausunnolla: monimutkaiset orgaaniset molekyylit voivat olla peräisin yksinkertaisemmilta epäorgaanisista molekyyleistä, jos ne altistetaan väitetyn primitiivisen ilmakehän olosuhteille, kuten korkeajännitteille, ultraviolettisäteilylle sekä matalalle ja matalalle ja matalalle ja matalalle ja matalalle ja matalalle ja matalalle happipitoisuus.

Lisäksi havaittiin joitain epäorgaanisia molekyylejä, jotka ovat ihanteellisia ehdokkaita tiettyjen aminohappojen ja nukleotidien muodostumiseen.

Se voi palvella sinua: Egyptin kasvisto ja eläimistö

Koe antaa meille mahdollisuuden tarkkailla, kuinka elävien organismien lohkojen luominen voisi olla, olettaen, että primitiivinen ympäristö sopeutuu kuvattuihin johtopäätöksiin.

On erittäin todennäköistä, että maailmassa ennen elämän ulkonäköä on enemmän lukuja ja monimutkaisia ​​komponentteja kuin Millerin käyttämillä.

Vaikka näyttää epätodennäköiseltä ehdottavan elämän alkuperää sellaisten yksinkertaisten molekyylien perusteella, Miller voisi tarkistaa sen hienovaraisella ja nerokkaalla kokeella.

Kritiikki kokeen

Tämän kokeen tuloksista on edelleen keskusteluja ja kiistoja ja kuinka ensimmäiset solut syntyivät.

Tällä hetkellä uskotaan, että Miller käyttää primitiivisen ilmakehän muodostamiseen. Nykyaikaisempi visio antaa tulivuorille tärkeän roolin ja ehdottaa, että nämä rakenteet tuottavat kaasut.

Myös Millerin kokeilun avainkohta on kyseenalaistettu. Jotkut tutkijat ajattelevat, että ilmapiirillä ei ollut juurikaan vaikutusta elävien organismien luomiseen.