Ureyn–Millerin koe

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Millerin ja Ureyn käyttämä laitteisto

Ureyn–Millerin koe (myös Millerin–Ureyn koe tai vain Millerin koe) on kuuluisa laboratoriokoe, jolla tutkittiin orgaanisten yhdisteiden syntyä kuvitelluissa varhaisen Maan olosuhteissa. Kokeen suorittivat Stanley Miller ja Harold Clayton Urey Chicagon yliopistossa vuonna 1953. Ureyn–Millerin koetta on jäljitelty useita kertoja myöhemmin erilaisilla lähtöaineilla. Nämä kokeet ovat tuottaneet samankaltaisia tuloksia. Nykyään Ureyn-Millerin kokeen tyyppisillä kokeilla pyritään monesti jäljittelemään syvänmeren vulkaanista ympäristöä, jossa on korkea lämpötila ja suuri paine.

Koejärjestely[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Kokeessa käytettiin steriiliä, kahdesta lasiastiasta muodostuvaa kammiota, joka sisälsi vettä (H2O), ammoniakkia (NH3), metaania (CH4) sekä vetyä (H2). Vesi sijaitsi alemmassa astiassa ja ylemmässä astiassa oli elektrodipari, jonka avulla kaasuun aiheutettiin sähköpurkauksia ("salamaniskuja"). Vety, ammoniakki ja metaani muodostivat kaasuseoksen, jonka arveltiin (silloisen tiedon mukaan) muistuttavan varhaisen maapallon ilmakehää.

Kun koe oli kestänyt viikon, havaittiin, että 10–15 % hiilestä oli sitoutunut orgaanisiin yhdisteisiin. Erityisesti 2 % hiilestä oli muodostanut proteiinien rakennusosina toimivia aminohappoja. Kaikkiaan koe tuotti 13 elämän tarvitsemista 22 aminohaposta ja viittä erilaista amiinia.[1] Lisäksi astiaan kertyi sokereita, lipidejä ja DNA:n ja RNA:n sisältämiä nukleotidiemäksiä. Proteiineja, DNA:ta tai RNA:ta itsessään kokeessa ei muodostunut.

"Vulkaaninen Millerin koe"[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Vuonna 2008 kävi ilmi, että Miller oli suorittanut vuonna 1972 myös muita alkuperäisen kaltaisia kokeita, mutta jättänyt näiden tulokset julkaisematta. Julkaisemattomuus johtuu luultavasti siitä, ettei tuolloin ollut teknisiä edellytyksiä reaktiotuotteiden analysointiin[2]. Eräässä julkaisemattomista kokeista vesihöyryä ja muita kaasuja johdettiin suippenevan kaulan läpi elektrodille, jolloin ilmavirran nopeus kasvoi. Tämä koejärjestely vastaa alkuperäsitä koejärjestelyä mutta vulkaanisesti aktiivisissa olosuhteissa, esimerkiksi laavavirran valuessa mereen. Kokeesta talletettujen näytteiden analysointi osoitti, että Miller oli näin onnistunut tuottamaan viiden amiinin lisäksi 22 amihappoa.[3]

Kritiikki[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Kokeessa muodostui myös optisesti aktiivisen alaniinin molempia muotoja. Näin ollen kokeessa muodostui raseeminen seos. Seoksen raseemisuus tarkoittaa sitä, että seoksessa on yhtä paljon sekä toistensa peilikuvia olevia L- että D-muotoja. Elämän tarvitsemat aminohapot ovat seriiniä lukuun ottamatta L-muotoa. Monesti D-yhdisteet ovat L-yhdisteitä käyttäville eliöille käyttökelvottomia tai myrkyllisiä. Kokeen arvostelijoiden mielestä koe epäonnistui juuri tämän takia. Toisaalta tunnetaan reaktioita, joissa toisen peilikuvaisomeerin pienikin ylimäärä aiheuttaa kyseisen isomeerin rikastumisen, jolloin lopputuloksena on vain toista isomeeria.

Koe ei myöskään selitä, miten syntyneet orgaaniset molekyylit olisivat ketjuuntuneet suuremmiksi molekyyleiksi, joilla olisi kemiallisia reaktioita ohjaava rakenne niin kuin solujen nukleiinihapoissa on geenitieto, jonka avulla valmistetaan entsyymejä.

Ongelma niin tässä kuin muissakin vastaavissa kokeessa on se, ettei elämän synnyn ajoilta ole säilynyt geologisia kerrostumia, joita tutkimalla varhaisen ilmakehän koostumusta voitaisiin analysoida ja siksi on vaikea sanoa, mitä aineita kokeessa tulisi käyttää.

On myös muistettava, ettei Millerillä ole prioriteettia vuoden 1953 "Millerin kokeen" keksimiseen. Samat kokeet teki jo vuonna 1913 saksanjuutalainen Walther Loeb, mutta hänen tuloksensa jätettiin huomiotta 1. Maailmansodan jälkeisissä Saksan vastaisissa mielialoissa ja saksankielisten käännösongelmien takia. Loeb jätettiin huomiotta myös siksi, että hän kiinnitti huomiota kokeiden tuomiin myrkkyihin ja rasemisaatioon, joka kyseenalaistaa puheen "elämän syntymisestä". Loeb kiinnitti myös huomiota siihen, että vain harva syntyneistä aminohapoista kuuluu elämän aakkosiin, mikä jää tyypillisesti mainitsematta puheessa Millerin kokeiden jopa 22 aminohaposta.[4]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]