Miller-Urey-eksperimentet | eksperiment, der gjorde organiske forbindelser ud af uorganiske forbindelser
Miller-Urey-eksperimentet (eller Urey-Miller-eksperimentet) var et eksperiment, hvor man lavede organiske forbindelser ud af uorganiske forbindelser ved at anvende en form for energi.
Ideen var at simulere hypotetiske forhold, som man troede var til stede på den tidlige Jord (Hadean eller tidligt Arkæikum). Det var en test af livets kemiske oprindelse. Konkret testede eksperimentet Alexander Oparins og J.B.S. Haldanes hypotese om, at forholdene på den primitive Jord var gunstige for kemiske reaktioner, der syntetiserede organiske forbindelser ud fra uorganiske forstadier. Det blev udført i 1952 og offentliggjort i 1953 af Stanley Miller og Harold Urey fra University of Chicago og anses for at være det klassiske eksperiment om livets oprindelse.
Efter Millers død i 2007 undersøgte forskere forseglede beholdere fra de oprindelige eksperimenter. De kunne vise, at der blev produceret langt over 20 forskellige aminosyrer i Millers oprindelige eksperimenter. Det er betydeligt flere end dem, Miller oprindeligt rapporterede om, og flere end de 20, der naturligt forekommer i livet.
Forsøget
Historie
Miller blev uddannet fra University of California i Berkeley i 1951 med en bachelorgrad i kemi. Derefter tog han til University of Chicago for at tage en kandidatuddannelse. På University of Chicago blev han indskrevet til et ph.d.-program. I første omgang begyndte han at arbejde sammen med den teoretiske fysiker Edward Teller om syntese af grundstoffer. I denne periode overværede Miller et foredrag af Harold Urey om emnet solsystemets oprindelse. Urey præsenterede ideen om, at organiske molekyler blev syntetiseret i en tidlig atmosfære på Jorden. Det inspirerede Miller meget. Han fortsatte dog med at arbejde sammen med Teller. Efter et års frugtesløst arbejde med Teller og udsigten til, at Teller ville forlade Chicago for at arbejde på brintbomben, henvendte Miller sig i september 1952 til Urey for at få et nyt forskningsprojekt. I første omgang var Urey tilbageholdende med at sætte en kandidatstuderende på et så risikabelt projekt, men til sidst gik han med til det.
Da Miller viste sine resultater til Urey, foreslog han Miller at offentliggøre dem straks. Urey nægtede at være medforfatter, da han mente, at Miller havde gjort alt arbejdet, og at Miller ikke måtte få nogen anerkendelse. Miller indsendte manuskriptet til Science den 10. februar 1953. Efter ugers tavshed spurgte Urey ind til dette og skrev den 27. februar til formanden for redaktionen om dette. Derefter gik der en måned, men der var stadig ingen beslutning. Som følge heraf trak den rasende Urey den 10. marts manuskriptet tilbage, og han indsendte det selv til Journal of the American Chemical Society den 13. marts. På det tidspunkt skrev redaktøren af Science, der tilsyneladende var irriteret over Ureys insinuation, direkte til Miller, at manuskriptet skulle offentliggøres. Miller accepterede det og trak manuskriptet tilbage fra Journal of the American Chemical Society.
Forsøget
Til dette eksperiment konstruerede Miller et forseglet glasapparat og brugte det til at simulere forholdene på Jorden, før livet opstod. Det havde to to glaskolber. Den ene var på 500 ml med 200 ml vand hældt i den. Den anden var på 5 liter med et par elektroder. Den ene var fyldt med 100 mmHg brint (H2 ), 200 mmHg metan (CH4 ) og 200 mmHg ammoniak (NH3 ). For at simulere regn blev vandet i den mindre kolbe opvarmet for at skabe fordampning, og vanddampen fik lov til at trænge ind i den større kolbe, hvor den blandede sig med de andre gasser. For at simulere lynnedslag i vanddamp- og gasblandingen blev der affyret elektriske gnister mellem elektroderne. Derefter blev vandet afkølet igen, og vandet skabte regn. Denne proces fortsatte i en uge.
Efter en dag blev opløsningen lyserød, og efter en uge blev opløsningen dybrød og grumset. Derefter blev der tilsat kviksølvklorid for at forhindre mikrobiel kontaminering. Reaktionen blev standset ved at tilsætte bariumhydroxid og svovlsyre og inddampet for at fjerne urenheder. Da Miller analyserede opløsningen, fandt han en masse aminosyrer; en af livets byggesten.
Nyere relaterede undersøgelser
Desuden tyder noget på, at Jordens oprindelige atmosfære måske havde en anden sammensætning end den gas, der blev brugt i Miller-Urey-eksperimentet. Der er mange beviser for store vulkanudbrud for 4 milliarder år siden, som ville have frigivet kuldioxid, kvælstof, svovlbrinte (H2 S) og svovldioxid (SO2 ) i atmosfæren. Eksperimenter med disse gasser ud over dem i det oprindelige Miller-Urey-forsøg har givet mere forskelligartede molekyler.
Bemærk, at organiske forbindelser, herunder aminosyrer, er til stede i det meteoritstøv, der regner ned på Jorden. Derfor er interessen for abiogenese og livets oprindelse blevet flyttet til spørgsmålet om, hvordan celler og store makromolekyler er dannet.
Spørgsmål og svar
Spørgsmål: Hvad er Miller-Urey-eksperimentet?
A: Miller-Urey-eksperimentet var et eksperiment, hvor man lavede organiske forbindelser ud af uorganiske forbindelser ved at anvende en form for energi. Det blev udført i 1952 og offentliggjort i 1953 af Stanley Miller og Harold Urey ved University of Chicago, og det testede Alexander Oparins og J.B.S. Haldanes hypotese om, at forholdene på den primitive Jord begunstigede kemiske reaktioner, der syntetiserede organiske forbindelser ud fra uorganiske forløbere.
Spørgsmål: Hvad kunne forskerne påvise efter Millers død?
A: Efter Millers død i 2007 undersøgte forskere forseglede beholdere, der var bevaret fra de oprindelige eksperimenter, og de kunne vise, at der blev produceret langt over 20 forskellige aminosyrer i Millers oprindelige eksperimenter - betydeligt flere end dem, der oprindeligt blev rapporteret, og flere end de 20, der naturligt forekommer i livet.
Spørgsmål: Hvem gennemførte eksperimentet?
A: Eksperimentet blev udført af Stanley Miller og Harold Urey på University of Chicago.
Spørgsmål: Hvad blev der testet i dette eksperiment?
Svar: Dette eksperiment testede Alexander Oparins og J.B.S. Haldanes hypotese om, at forholdene på den primitive Jord gav anledning til kemiske reaktioner, der syntetiserede organiske forbindelser ud fra uorganiske forløbere - nærmere bestemt testede det, om livets kemiske oprindelse på den tidlige Jord (Hadean eller tidligt Arkæikum).
Spørgsmål: Hvornår blev dette eksperiment udført?
Svar: Dette eksperiment blev udført i 1952 og offentliggjort i 1953 af Stanley Miller og Harold Urey fra University of Chicago.
Spørgsmål: Hvor mange aminosyrer blev der produceret under dette forsøg?
Svar: Forskerne fandt langt over 20 forskellige aminosyrer produceret under dette eksperiment - betydeligt flere end dem, der oprindeligt blev rapporteret, og flere end de 20, der naturligt forekommer i livet.
Spørgsmål: Hvilken type energi blev anvendt under dette eksperiment? Svar: Der blev anvendt en form for energi under denne eksperimentelle proces til at fremstille organiske forbindelser ud fra uorganiske forbindelser.
