Ίσως η φανταστική Δρ. Νέα ανάλυση δείχνει ότι κεραυνοί και αέρια από ηφαιστειακές εκρήξεις θα μπορούσαν να έχουν προκαλέσει την πρώτη ζωή στη Γη.
"Είναι ζωντανό!"…
Στις αρχές της δεκαετίας του 1950, δύο χημικοί Stanley Miller και Harold Urey του Πανεπιστημίου του Σικάγο έκαναν ένα πείραμα που προσπάθησε να αναδημιουργήσει τις συνθήκες μιας νέας Γης για να δει πώς θα μπορούσαν να προκύψουν τα δομικά στοιχεία της ζωής. Χρησιμοποίησαν έναν κλειστό βρόχο γυάλινων θαλάμων και σωλήνων με νερό και διαφορετικά μείγματα υδρογόνου, αμμωνίας και μεθανίου. τα αέρια που πιστεύεται ότι ήταν στην ατμόσφαιρα της Γης πριν από δισεκατομμύρια χρόνια. Στη συνέχεια, έσπασαν το μείγμα με ηλεκτρικό ρεύμα, για να δοκιμάσουν και να επιβεβαιώσουν μια υπόθεση ότι ο κεραυνός μπορεί να πυροδότησε την προέλευση της ζωής. Μετά από μερικές ημέρες, το μείγμα έγινε καφέ.
Όταν ο Μίλερ ανέλυσε το νερό, βρήκε ότι περιείχε αμινοξέα, τα οποία αποτελούν τα δομικά στοιχεία των πρωτεϊνών - της εργαλειοθήκης της ζωής. Ο σπινθήρας παρείχε την ενέργεια στα μόρια να ανασυνδυαστούν σε αμινοξέα, τα οποία έβρεξαν μέσα στο νερό. Το πείραμα έδειξε πώς τα απλά μόρια θα μπορούσαν να συναρμολογηθούν στα πιο περίπλοκα μόρια που είναι απαραίτητα για τη ζωή με φυσικές διεργασίες, όπως η αστραπή στην αρχέγονη ατμόσφαιρα της Γης.
Υπήρχε όμως ένα πρόβλημα. Θεωρητικά μοντέλα και αναλύσεις αρχαίων πετρωμάτων τελικά έπεισαν τους επιστήμονες ότι η πρώτη ατμόσφαιρα της Γης δεν ήταν πλούσια σε υδρογόνο, έτσι πολλοί ερευνητές πίστευαν ότι το πείραμα δεν ήταν μια ακριβής αναδημιουργία της πρώιμης Γης. Αλλά τα πειράματα που πραγματοποίησαν οι Miller και Urey ήταν πρωτοποριακά.
"Ιστορικά, δεν έχετε πολλά πειράματα που μπορεί να είναι πιο διάσημα από αυτά. επαναπροσδιορίζουν τις σκέψεις μας σχετικά με την προέλευση της ζωής και έδειξαν ξεκάθαρα ότι τα θεμελιώδη δομικά στοιχεία της ζωής θα μπορούσαν να προέρχονται από φυσικές διεργασίες », δήλωσε ο Adam Johnson, απόφοιτος φοιτητής της ομάδας της NASA Astrobiology Institute στο Πανεπιστήμιο της Ιντιάνα, Bloomington. Ο Τζόνσον είναι ο κύριος συγγραφέας σε ένα χαρτί που αναβιώνει τα παλιά πειράματα προέλευσης της ζωής, με μερικά δελεαστικά νέα ευρήματα.
Ο Μίλερ πέθανε το 2007. Δύο πρώην μεταπτυχιακοί φοιτητές του Μίλερ, οι Γκεοχημιστές, Τζιμ Κλεβς του Ινστιτούτου Carnegie της Ουάσιγκτον (CIW) στην Ουάσιγκτον, D.C., και ο Τζέφρι Μπάδα του Πανεπιστημίου της Ιντιάνα, Bloomington - εξέταζαν δείγματα που είχαν απομείνει στο εργαστήριο του Μίλερ. Βρήκαν τα φιαλίδια προϊόντων από το αρχικό πείραμα και αποφάσισαν να ρίξουν μια δεύτερη ματιά με την ενημερωμένη τεχνολογία. Χρησιμοποιώντας εξαιρετικά ευαίσθητα φασματόμετρα μάζας στο Goddard Space Flight Center Cleaves της NASA, οι Bada, Johnson και συνεργάτες βρήκαν ίχνη 22 αμινοξέων στα πειραματικά υπολείμματα. Αυτό είναι περίπου το διπλάσιο του αριθμού που αναφέρθηκε αρχικά από τους Miller και Urey και περιλαμβάνει και τα 20 αμινοξέα που βρίσκονται στα έμβια όντα.
Ο Μίλερ πραγματοποίησε πραγματικά τρία ελαφρώς διαφορετικά πειράματα, ένα εκ των οποίων εγχύθηκε ατμό στο αέριο για να προσομοιώσει τις συνθήκες στο νέφος ενός ηφαιστείου που εκρήγνυται. «Βρήκαμε ότι σε σύγκριση με τον κλασικό σχεδιασμό του Miller όλοι γνωρίζουν από τα βιβλία, δείγματα από την ηφαιστειακή συσκευή παρήγαγαν μια ευρύτερη ποικιλία ενώσεων», δήλωσε ο Bada.
Αυτό είναι σημαντικό επειδή η σκέψη για τη σύνθεση της πρώιμης ατμόσφαιρας της Γης έχει αλλάξει. Αντί να είναι βαριά φορτωμένο με υδρογόνο, μεθάνιο και αμμωνία, πολλοί επιστήμονες πιστεύουν τώρα ότι η αρχαία ατμόσφαιρα της Γης ήταν κυρίως διοξείδιο του άνθρακα, μονοξείδιο του άνθρακα και άζωτο. Όμως τα ηφαίστεια ήταν ενεργά κατά τη διάρκεια αυτής της χρονικής περιόδου, και τα ηφαίστεια παράγουν αστραπές καθώς οι συγκρούσεις μεταξύ ηφαιστειακής τέφρας και σωματιδίων πάγου δημιουργούν ηλεκτρικό φορτίο. Οι οργανικοί πρόδρομοι της ζωής θα μπορούσαν να είχαν παραχθεί τοπικά σε παλιρροιακές λίμνες γύρω από τα ηφαιστειακά νησιά, ακόμη και αν το υδρογόνο, το μεθάνιο και η αμμωνία ήταν σπάνια στην παγκόσμια ατμόσφαιρα.
Έτσι, αυτό αναπνέει ζωή στην έννοια της αστραπής άλμα στη Γη. Αν και η αρχέγονη ατμόσφαιρα της Γης δεν ήταν πλούσια σε υδρογόνο, τα σύννεφα αερίων από ηφαιστειακές εκρήξεις περιείχαν τον σωστό συνδυασμό μορίων. Είναι δυνατόν τα ηφαίστεια να σπέρνουν τον πλανήτη μας με συστατικά της ζωής; Αν και κανείς δεν ξέρει τι συνέβη στη συνέχεια, οι ερευνητές συνεχίζουν τα πειράματά τους σε μια προσπάθεια να προσδιορίσουν εάν τα ηφαίστεια και οι κεραυνοί είναι οι λόγοι που είμαστε εδώ.
Το άρθρο δημοσιεύθηκε στο Science στις 17 Οκτωβρίου 2008
Πηγές: NASA, ScienceNOW
