Možda izmišljeni dr. Frankenstein ipak nije bio toliko lud. Dva su znanstvenika oživjela stari eksperiment, udahnuvši život 'mrtvom' pojmu o tome kako je nastao život na našem planetu. Nova analiza pokazuje da su munje i plinovi iz vulkanskih erupcija mogli izazvati prvi život na Zemlji.
'Živo je!'…
Početkom 1950-ih, dva kemičara Stanley Miller i Harold Urey sa Sveučilišta u Chicagu izveli su eksperiment kojim su pokušali rekreirati uvjete mlade Zemlje kako bi vidjeli kako su se gradivni elementi života mogli pojaviti. Koristili su zatvorenu petlju staklenih komora i cijevi s vodom i različitim mješavinama vodika, amonijaka i metana; plinovi za koje se smatralo da su bili u Zemljinoj atmosferi prije milijardi godina. Zatim su smjesu zapalili električnom strujom kako bi pokušali potvrditi hipotezu da je munja možda pokrenula nastanak života. Nakon nekoliko dana smjesa je postala smeđa.
Kada je Miller analizirao vodu, otkrio je da sadrži aminokiseline, koje su građevni blokovi proteina - životni alat. Iskra je dala energiju za molekule da se rekombiniraju u aminokiseline, koje su ispale u vodu. Eksperiment je pokazao kako se jednostavne molekule mogu sastaviti u složenije molekule potrebne za život prirodnim procesima, poput munje u Zemljinoj primordijalnoj atmosferi.
Ali postojao je problem. Teorijski modeli i analize drevnih stijena naposljetku su uvjerile znanstvenike da najranija Zemljina atmosfera nije bila bogata vodikom, pa su mnogi istraživači mislili da eksperiment nije točna re-kreacija rane Zemlje. Ali eksperimenti koje su izveli Miller i Urey bili su revolucionarni.
“Povijesno gledano, nema mnogo eksperimenata koji bi mogli biti poznatiji od ovih; oni su ponovno definirali naše misli o podrijetlu života i nedvojbeno pokazali da se temeljni građevni blokovi života mogu izvesti iz prirodnih procesa”, rekao je Adam Johnson, diplomirani student NASA-inog tima Instituta za astrobiologiju na Sveučilištu Indiana, Bloomington. Johnson je glavni autor rada koji oživljava stare eksperimente o podrijetlu života, s nekim primamljivim novim otkrićima.
Miller je umro 2007. Dva bivša studenta diplomskog studija Millera – geokemičari Jim Cleaves s Carnegie Institution of Washington (CIW) u Washingtonu, D.C., i Jeffrey Bada sa Sveučilišta Indiana, Bloomington – ispitivali su uzorke ostavljene u Millerovom laboratoriju. Pronašli su bočice s proizvodima iz originalnog eksperimenta i odlučili ponovno pogledati s ažuriranom tehnologijom. Koristeći iznimno osjetljive masene spektrometre u NASA-inom centru za svemirske letove Goddard Cleaves, Bada, Johnson i njegovi kolege pronašli su tragove 22 aminokiseline u eksperimentalnim ostacima. To je otprilike dvostruko veći broj koji su izvorno objavili Miller i Urey i uključuje svih 20 aminokiselina koje se nalaze u živim bićima.
Miller je zapravo proveo tri malo različita eksperimenta, od kojih je jedan ubrizgao paru u plin kako bi simulirao uvjete u oblaku vulkana koji je eruptirao. “Otkrili smo da u usporedbi s Millerovim klasičnim dizajnom koji je svima poznat iz udžbenika, uzorci iz vulkanskog aparata proizveli su širi raspon spojeva”, rekao je Bada.
To je značajno jer se razmišljanje o sastavu Zemljine rane atmosfere promijenilo. Umjesto da je jako opterećena vodikom, metanom i amonijakom, mnogi znanstvenici sada vjeruju da je drevna Zemljina atmosfera bila uglavnom ugljični dioksid, ugljični monoksid i dušik. Ali vulkani su bili aktivni tijekom tog vremenskog razdoblja, a vulkani proizvode munje jer sudari između vulkanskog pepela i čestica leda stvaraju električni naboj. Organski prekursori za život mogli su se proizvoditi lokalno u plimnim bazenima oko vulkanskih otoka, čak i ako su vodik, metan i amonijak bili oskudni u globalnoj atmosferi.
Dakle, ovo udahnjuje život ideji munjevitog pokretanja života na Zemlji. Iako Zemljina primordijalna atmosfera nije bila bogata vodikom, oblaci plina iz vulkanskih erupcija ipak su sadržavali pravu kombinaciju molekula. Je li moguće da su vulkani zasijali naš planet životnim sastojcima? Iako nitko ne zna što se sljedeće dogodilo, istraživači nastavljaju svoje eksperimente u pokušaju da utvrde jesu li vulkani i munje razlozi zašto smo ovdje.
Rad je objavljen u Scienceu 17. listopada 2008
Izvori: NASA, Znanost SADA