Експеримент Міллера – Юрі повторили у комп’ютерній симуляції та отримали несподівані результати
Поділіться у соцмережах:
В 1953 був поставлений відомий експеримент Міллера - Юрі, в якому симулювалися умови зародження життя на молодій Землі. Через 60 років цей експеримент повторили у вигляді комп'ютерної симуляції, і відкрили нові подробиці, втрачені в лабораторних дослідах.
Для відтворення умов Землі Міллер і Юрі змішували в колбі чотири газу (метан, аміак, водень, CO), імовірно найпоширеніші тоді у атмосфері Землі. Цей факт заперечується, хоча певною мірою він не є принциповим, і результати експерименту в будь-якому випадку продемонстрували можливість появи амінокислот у відносно простих умовах.
У з'єднану колбу додавали воду, після чого для початку хімічних реакцій потрібно додати енергію ззовні. В експерименті Міллера-Юрі це були розряди електрики, що симулювали удари блискавок.
Як було встановлено в рамках експерименту, що вже став класикою, в результаті цієї невигадливої реакції, в колбі самостійно утворювалися п'ять органічних амінокислот, що становлять основу білкового життя на землі. У 2008 році детальніший аналіз показав, що результатом експерименту стає спонтанна поява не п'яти, а двадцяти двох амінокислот.
Наступні 60 років вчені досліджували можливість формування амінокислот за наявності інших джерел енергії: ультрафіолетового випромінювання, зіткнення з метеоритом, гідротермальних джерел тепла.
Не намагаючись вирішити саме це завдання, в Інституті П'єра та Марії Кюрі, розташованого в Парижі, було проведено комп'ютерну симуляцію експерименту, результати якоївиявилися дуже непередбачуваними.
Вченим було відомо про те, що формування амінокислот із газів в експерименті Міллера-Юрі відбувається опосередковано через проміжне створення формальдегіду. Однак у комп'ютерній симуляції спостерігалося те, що неможливо було зафіксувати у лабораторному експерименті.
Формування амінокислот, як виявилося, могло проходити і складнішим шляхом. Якщо застосовувати як зовнішнє джерело енергії не електричні розряди, а електричне поле, то проміжною ланкою реакцій міг бути не формальдегід, а формамід.
Цікавою властивістю формаміду є те, що ця речовина якраз і може з'являтися внаслідок впливу альтернативних джерел енергії: зіткнень метеоритів, ультрафіолетового випромінювання та електричних полів. Іншими словами формамід є кращим «джерелом» формування життя не тільки на Землі, але і за її межами, оскільки для його утворення підходять різні джерела енергії в надлишку присутні в космосі.
Існування формаміду поза Землі перестав бути суто теоретичним изыском. Ця речовина в достатку спостерігається як на космічних тілах (кометах), так і в протозірках (зірок практично завершили своє формування, але не запустили термоядерні реакції).
Що ж до причетності формаміду до появи життя Землі, однією з основних гіпотез появи перших органічних сполук, необхідні формування життя, є так звана мінеральна гіпотеза. Відповідно до неї, формування таких сполук відбувається на поверхні мінералів.
Проте вчені досі не мали механізму, який пояснював як саме це відбувається. Формамід може стати відповіддю на це питання, оскількиописаному експерименті він з'являвся за наявності електричних полів у 10-20 разів слабше за ті, які можуть бути зафіксовані на поверхні мінералів.