Eksperimentas apie gyvybės kilmę Žemėje buvo pakartotas. Atsirado naujas, stebinantis veiksnys

 

 

"Kokiomis sąlygomis Žemėje susiformavo pirmosios organinės molekulės? Tyrėjai pakartojo novatorišką šeštojo dešimtmečio eksperimentą. Rezultatai rodo galimą svarbų vadinamųjų mikroiškrovų vaidmenį vandens lašuose. Kas tiksliai buvo išbandyta ir kokie rezultatai buvo gauti?

Tyrėjų teigimu, dėl mikroiškrovų vandens lašeliuose galėjo atsirasti pirmoji organinė medžiaga Žemėje. Kovo 14 d. žurnale Science Advances paskelbtame tyrime aprašoma nauja vadinamojo Miller-Urey eksperimento, atlikto šeštajame dešimtmetyje, versija. Naujausia eksperimento versija gavo panašų rezultatą, tačiau atsirado naujas, stebinantis veiksnys.

Kaip atsirado gyvybė Žemėje? Garsus šeštojo dešimtmečio eksperimentas.

1953 m. du amerikiečių chemikai sukūrė dujų mišinį, imituojantį pirminės Žemės atmosferos sudėtį. Tyrėjai Stanley Milleris ir Haroldas Urey sujungė vandenį (H2O), metaną (CH4), amoniaką (NH3) ir vandenilį (H2), o tada uždarė juos į sterilų dviejų stiklinių kolbų įrenginį. Sistemoje taip pat buvo elektrodai, tarp kurių buvo perduodamos elektros iškrovos. Visa sistema buvo skirta imituoti sąlygas, kuriomis teoriškai galėjo atsirasti pirmoji gyvybė Žemėje. Eksperimento metu buvo gautos paprastos aminorūgštys, turinčios anglies ir azoto. Panašūs eksperimentai – su įvairiomis modifikacijomis – buvo atlikti ir vėlesniais metais.

Nauja eksperimento versija. Energijos katalizatoriaus vaidmuo

Naujausios eksperimento versijos autoriai pakartojo šeštojo dešimtmečio tyrimą, maišydami amoniaką, metaną, azotą ir anglies dioksidą. Šį kartą buvo atkreiptas dėmesys į elektrinio aktyvumo klausimą „mikro“ mastu. Mokslininkai išpurškė dujų mišinį vandens rūku. Didelės spartos kameros dėka šio proceso metu buvo galima užfiksuoti silpnas elektros mikro iškrovas. 

- Dideli lašai yra teigiamai įkrauti. Maži lašai yra neigiamai įkrauti. Kai priešingų krūvių lašeliai yra arti vienas kito, elektronai gali peršokti nuo neigiamo krūvio lašelio prie teigiamai įkrauto lašelio, CNN sakė vyresnysis tyrimo autorius daktaras Richardas Zare'as, Stanfordo universiteto Kalifornijoje chemijos profesorius.

Tyrimo autoriai atidžiai ištyrė elektros energijos mainus tarp vandens lašelių, kurių skersmuo svyruoja nuo 1 mikrono iki 20 mikronų, o tai yra daug mažesnis, nei, pavyzdžiui, žmogaus plauko skersmuo (apie 100 mikronų). Pasibaigus procesui, buvo ištirtas mėgintuvėlio turinys ir rasta organinių molekulių, įskaitant: gliciną (paprastą aminorūgštį) ir uracilą (azoto bazę, esančią RNR nukleotiduose). „Pirmą kartą pamatėme, kad maži lašeliai, susidarę iš vandens, iš tikrųjų skleidžia šviesą ir sukuria kibirkštį“, – aiškina dr. Zare. Jis priduria, kad būtent ši kibirkštis galėjo inicijuoti įvairius cheminius pokyčius, kurie buvo itin svarbūs organinių medžiagų susidarymui.

Vanduo, mikro iškrovos ir gyvybės kilmė

Dr. Amy J. Williams iš Floridos universiteto taip pat atkreipia dėmesį į „energinio katalizatoriaus“ vaidmenį galimame gyvybės atsiradime Žemėje. Ekspertas CNN aiškina, kad azoto atomai reikalingi amino rūgštims – pagrindinėms gyvybės statybinėms medžiagoms – sukurti. Tačiau norint juos išleisti iš azoto dujų, reikia milžiniškos energijos. „(...) mikro iškrova turi energijos nutraukti molekulinius ryšius ir taip palengvinti naujų molekulių susidarymą, kurios yra itin svarbios gyvybei Žemėje atsirasti“, – reziumuoja ekspertas.

Pasak tyrimo autorių, naujausio eksperimento rezultatai gali pakeisti idėją apie gyvybės mūsų planetoje pradžią. Mokslo bendruomenėje yra keletas pagrindinių hipotezių su galimais primityvios organinės medžiagos susidarymo scenarijais. Tai apima, pavyzdžiui, hidroterminių angų vaidmenį jūros dugne arba medžiagos daleles, kurios į Žemę atkeliavo iš kometų ir asteroidų nuolaužų. Taip pat atsižvelgiama į hipotezę apie pagrindinį žaibo išlydžių vaidmenį. Tačiau kai kuriems mokslininkams kyla abejonių, ar primityvioje Žemės aplinkoje šios iškrovos buvo pakankamai dažnos, kad paveiktų organinių medžiagų „gamybą“. Mikro iškrovos teorija gali pasirodyti labiau tikėtinas scenarijus. Daktaras Zare'as tiesiogiai siūlo jį pavadinti „nauju molekulių, kurios sudaro gyvybės elementus, prebiotinės sintezės mechanizmu“.”