Вторая жизнь великого эксперимента Миллера — Юри

Опыт Миллера — Юри стал огромной вехой в развитии науке о зарождении жизни и биологии в далеком 1952 году. Однако спустя более полувека этот эксперимент получил неожиданное продолжение — уже без участия своего создателя

Основано на материалах книги: Майкл Маршалл, The Genesis Quest:The Geniuses and Eccentrics on a Journey to Uncover the Origin of Life on Earth 

Вопрос зарождения жизни веками оставался достоянием религии или, в лучшем случае, философов. Уж слишком это загадочное событие, к тому же очень отдаленное от нас во времени. И вот немногим менее века назад (мы готовимся встретить этот юбилей в 2024 году) возникла первая научная концепция возникновения жизни. Речь о знаменитой гипотезе “первичного бульона”, которая независимо друг от друга создали советский ученый Александр Опарин и его британский коллега Джон Холдейн. По их мысли, первыми живыми существами стали капли маслянистой субстанции, которые образовалась из богатого органикой древнего океана под воздействием электричества и излучения. С тех пор учёные создали множество различных, подчас диковинных гипотез — от “живых глиняных кристаллов” Кернса-Смита до знаменитого Мира РНК. Но началась наука об абиогенезе — возникновении жизни там, где ее прежде не было — именно с гипотезы Опарина — Холдейна.

Прошло еще 30 лет и “первичный бульон” получил очень эффектное экспериментальное подтверждение. Опыт провели уже прославленный к тому времени физик и Нобелевский лауреат Гарольд Юри и его скромный, но упорный аспирант Стенли Миллер. Именно молодой человек предложил смелый и, казалось, не слишком продуманный эксперимент, который моментально сделал его знаменитостью и навсегда вписал в историю науки.

Уже тогда было известно, что холодные и безжизненные планеты-гиганты вроде Юпитера или Нептуна состоят из газов с восстановительными свойствами. Напомним, восстановителями химики называют соединения, которые охотно отдают свои электроны. Возникло предположение, что подобный восстановительный состав имела и древняя атмосфера Земли. И, как следствие, именно в таких условиях возникли первые органические молекулы.

Юный Миллер предлагал воспроизвести эту восстановительную среду в простом эксперименте. Он сконструировал установку из двух запаянных колб, соединенных трубками. В первой находилась вода, которую можно было нагревать — это “океан”. Другая содержала газы-восстановители: углекислоту, метан и аммиак. Вторую колбу-“атмосферу” пронизывали электрические разряды. 

Уже пожилой Миллер и его установка (c) https://en.wikipedia.org/wiki/Stanley_Miller

Очень скоро стало понятно, что результат превзошел все ожидания. В колбе образовалось что-то мутное и маслянистое. Как оказалось, это сразу несколько аминокислот, строительных блоков белков — одного из главных компонентов всего живого. Очень скоро эта работа была опубликована в ведущем научном журнале Science за 1953 год, причем ее единственным автором стал Стенли Миллер. После этого работе Миллера были посвящены передовицы самых влиятельных газет и журналов. Неслыханный успех для 23-летнего аспиранта.

Эту часть истории знаю все. Однако у нее есть неожиданное продолжение, последовавшее спустя полвека.

К тому времени Миллер уже был глубоким инвалидом и не мог ходить и говорить. За плечами его были десятки лет очень скромных успехов, сомнительных выступлений и подавленного состояния в тени своего первого достижения. Это был неуверенный в себе человек, который предпочитал одиночество и незаслуженно низко оценивал свои силы и возможности. Видимо, это объясняет вторую жизнь экспериментов Миллера, которые они прожили без своего автора.

Итак, в 2007 году старую лабораторию Миллера потребовалось освободить. Разбираясь в завалах, его коллеги обнаружили множество запаянных колб, в которых находилось то, что Миллер получил с помощью видоизменений исходного опыта. Химик много раз пробовал новые состав смеси и конструкцию “стеклянной древней Земли”. Учёные решили проверить эти образцы ещё раз — и узнали об открытии Миллера, простоявшем на полке полвека. 

Оказалось, что Миллер получил не “несколько” аминокислот, а целых 22! Среди них были и те, которые не обнаружены в современных белках. Конечно, большинство имело очень небольшую концентрацию. И все же странно, что сам выдающийся и скоромный Миллер не стал более скрупулезно проверять собственные образцы. Возможно, виной тому несовершенство методики того времени — прежде всего бумажной хроматографии. 

Но и это ещё не всё. Специалисты по получению биологических молекул из неорганики — пробиотические химики, среди которых Миллер был пионером — времени даром не терялись и добились немалого за прошедшие полвека. Один из самых больших прорывов связан с использованием цианамида — вещества-производного синильной кислоты. Его использовал, в частности Хоан Оро. И намного раньше, как оказалось, успешно использовал тот же Стенли Миллер!

Считавший себя “неважных химиком” Миллер догадался о ключевой роли этого дегидратирующего (отнимающего воду) реагента для синтеза биологически полимеров и успешно его использовал с этой целью. Почему Миллер пренебрег этим своим выдающийся результатом, который уже никак не списать на слепую удачу и не опубликовал его — остается только догадываться. 

История Стенли Миллера вошла в золотой фонд мировой науки, а также служит хорошим предостережением против неуместных скромности и непритязательности ученых.

Комментарии

1 Комментарий

2 недели назад
-
0
+
Интересная история
Позавчера, 11:11
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

Сегодня, 12:19
Илья Ведмеденко

В конце 2021 года российским ВКС передали два новых Су-57. О поставке первого серийного истребителя пятого поколения сообщили в 2020-м.

19 января
Илья Ведмеденко

Российские специалисты обратили внимание на возможные технические трудности, связанные с модулем «Поиск» Международной космической станции. Ранее в NASA намекнули на изоляцию российского модуля «Звезда».

Позавчера, 11:11
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

17 января
Сергей Васильев

Новые измерения свойств минерала из глубоких слоев мантии показали, что ядро планеты теряет тепло в полтора раза активнее, чем полагали до сих пор.

17 января
Илья Ведмеденко

Перспективный российский многоцелевой самолет «Байкал» оторвался от земли. Первый полноценный полет машина должна выполнить до конца января.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

Позавчера, 11:11
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

[miniorange_social_login]
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно