Millerov-Ureyho experiment

Millerov-Ureyho experiment je označenie pre chemický experiment snažiaci sa simulovať samovoľný vznik základných chemických zlúčenín (aminokyselín) potrebných pre existenciu života v predpokladanom zložení vtedajšej atmosféry Zeme. Realizáciu robil v 1952 postgraduálny študent Stanley Miller pod mentorovaním Harolda Ureyho. Pokus vzbudil veľký ohlas a býva považovaný za základný v problematike abiogenézy. Z 20 potrebných aminokyselín sa v pokuse objavilo najprv 5 a neskôr približne polovica počtu. Avšak neskôr sa stalo známe a momentálne už aj všeobecne prijímané, že primerane nevysvetľuje vznik nášho života. Chemické zloženie vtedajšej atmosféry Zeme bolo totiž úplne odlišné od princípov potrebných na reakcie v Millerovom-Ureyho zariadení. Zostáva ale významným pokusom a stále je publikovaný v odbornej aj populárnej literatúre zaoberajúcej sa vznikom života na Zemi.
Mechanizmus experimentu.
Experiment za čas svojej aktivity (cca 1 týždeň) sa snažil simulovať predpokladané podmienky na Zemi v jej počiatkoch. Myslelo sa, že základné stavebné prvky pre život – aminokyseliny a spájaním vznikajúce bielkoviny – sa vytvorili v tekutom prostredí zo základných zlúčenín alebo prvkov, ktoré boli v ňom a vo vtedajšej atmosfére, za prítomnosti bleskov či striedania teplôt a premiešavania. Vzniknuté aminokyseliny mali v tesnej blízkosti v tejto tzv. „prapolievke“ reagovať a postupne sa zlučovať a vytvárať bielkoviny a z tých mali vzniknúť prvé živé organizmy. Kvapalnú zmes preto tvorili voda a za predpokladané zloženie vtedajšej atmosféry sa považovali vodík, amoniak, metán a voda. Blesky boli simulované elektrickými výbojmi. Aj zmes prvkov v tekutine aj v atmosfére bola niekoľko ráz menená s cieľom vyskúšať závislosť vzniku aminokyselín od vstupných parametrov. Nie všetky zmesi vytvárali zlúčeniny pre život, bola potrebná „reaktívna“ zmes a až táto tzv. „redukčná atmosféra“ umožňovala syntézu zložitejších chemických zlúčenín. Vytvorilo sa cca 5 aminokyselín. V stopových množstvách vzniklo viac aminokyselín, ale Miller to ešte nemohol zistiť, až súčasné merania.
Význam a limity.
Experiment priniesol prvý experimentálny dôkaz, že aminokyseliny – prvé stavebné prvky potrebné pre žijúce organizmy - môžu vznikať pri obyčajných prírodných javoch. Zároveň sa zistilo, že nevznikajú vždy, a musia byť predsa splnené určité predpoklady na zloženie atmosféry a tekutiny. Priniesol aj zoznam aminokyselín, ktoré vznikajú, v akých množstvách a ktoré nevznikajú, ich pomer a parametre – všetky aminokyseliny boli aj ľavotočivé aj pravotočivé, ale živé organizmy majú len ľavotočivú formu a to týmto experimentom nevieme vysvetliť! Aminokyseliny navyše reagovali v tekutine s inými zlúčeninami a nie je jasné, či by boli preto schopné reagovať navzájom, aby vznikali bielkoviny. Či experiment vysvetlil objavenie sa života na Zemi nevieme aj preto, lebo veľmi závisí od nastavenia prvkov v atmosfére - treba zmes, čo znemožní oxidáciu alebo sa tam nesmie vyskytovať kyslík. Toto sa však stalo veľmi otázne, lebo v súčasnosti sa domnievame, že atmosféra Zeme aj v minulosti sa skladala z úplne iných prvkov než Millerov experiment a tie neumožňujú priebeh reakcií, čo boli v ňom! Bielkoviny sa nezistili, aj preto nevieme, či samotná existencia potrebných aminokyselín je postačujúca pre vznik zložitejších látok pre živé organizmy. Minulá atmosféra Zeme mohla oveľa prvšie tiež mať kyslík v masových pomeroch, čo ale nám priniesli len súčasné merania! Experiment stále ale znamená významný(!) posun v snahe porozumieť vzniku života na Zemi.