venerdì 25 marzo 2011

Miller-Urey-experimenten 1952 (1953)

~
Miller-Urey-experimenten 1952, publicerat 1953, gick ut på att man försökte återskapa de kemiska befintligheterna som rådde på jorden för tiden av livets tillblivelse, på syntetiskt vis, för att utröna hur den kemiska reaktionen i gasblandningen skulle va när den utsattes för en gnisturladdning, en blixt.

Problemet är bland annat att det fortfarande är oklart hvilken sammansättning utav gaser som var rådande för tiden og olika variationer utav det ger helt olika resultat. I experimenten nyttjades blandningar av gaser med lågt oxidationstal, d.v.s. metan, ammoniak, väte samt vattenånga, skapandes en reducerande vätedominerad atmosfär. Tidigare trodde man även att syre fanns i den prebiotiska världen hvilket skulle ha förhindrat att organiska molekyler bildades, men idag tror man inte att så varit fallet. Hursom så visar experimenten att några av de mest basala organiska monomererna, som aminosyror, absolut kan uppstå spontant, men samtidigt så är de ej självproducerande i sin livsessens, men kan enligt teorin ha utgjort basen för den kemiska evolutionen i soppan av der Urheimat.

Man la tonvikten i experimentet på hvilka ämnen som lösts i vattnet och det var framför allt olika former av organiska syror. Inte helt oväntat så var den vanligaste lössläppta ämnet myrsyra, hvilket är den simplaste organiska syran, hela fyra procent av den ursprungliga metanmängden blev till myrsyra vid första experimentet. Men inte nog med det utan även de enklaste aminosyrorna fanns i vattenlösningen i oanad koncentration och var även de bland de vanligaste ämnena i lös stil. Glycin, den enklaste aminosyran, var det näst vanligaste ämnet och nådde 2 procent av den ursprungliga metanmängden, ättiksyra kom på plats nummer tre, hvilket var före alanin som kommo på fjärde, alanin är den näst enklaste aminosyran. Även andra aminosyror gjorde sig till känna i förvånansvärt höga koncentrationer och alltsamman visar att aminosyror enkelt kan skapas även i abiotiska förhållanden.

De här experimenten med reducerande atmosfär väckte stor uppmärksamhet när de skedde, och har återupprepats många gånger med smått varierande blandningar, resultaten äro som oftast likstämmiga, det vill säga att en stor andel aminosyror kan skapas i en dylik reducerande vätedominerande atmosfär om det tillfogas urladdningar eller ultraviolett strålning. Även några andra viktiga ämnen som sockerföreningar samt det mer komplexa adeninet kan skapas, men i mindre grad. De bildas naturligtvis till en början i en relativt liten koncentration vid enstaka händelser, sett till hela ursoppans eventuella svallande territorium, men då de löses i haven så har de lång tid på sig att växa till sig, aminosyror är ganska, eller för att inte säg mycket, stabila när de löses i inte alltför varmt vatten, och efter några miljoner år så skulle de ju havandes uppgått i en ganska koncentrerad vattenmassa med organiska ämnen som brukligt brukas bekallas för förbiologisk soppa. Denna skulle då varit grunden för de mer komplicerade ämnena, soppan bör då även vara smått nedkyld, då varm soppa skulle inneburit att aminosyrorna skulle ha nedbrytits snabbare.

Man vet sig ej hur komplexa polymerer skulle kunna spontant uppstå från abiotiskt generererade monomerer, i just Miller-Urey-experimentet uppstodo ej enbart de organiska monomererna utan även relativt höga koncentrationer av ämnen som skulle hindra just bildandet av polymerer. Det är även väl att märka att det ej finnes en tillstymmelse till geologiska spår utav den där ursoppan, hvilket borde hava funnits, om den fanns.

Saken är ju dock den att atmosfären antagligen ej dominerades utav väte och väteföreningar, och koldioxid och kväve samt mindre mängder metan ger en ansenligt mindre mängd aminosyror. Vulkanerna kan mycket väl ha sprutat ut tillräckligt med metan för att ge vätecyanid och därvid aminosyror, men att de skolat bliva tillräckligt koncentrerade för att ligga till grund för ytterligare ämnen av vikt för livsutvecklingen ter sig problematiskt.

Man kan då istället hänföra sin förklaringsgrund till att de komplexa molekylerna har sitt urpsrung från utomjordiskt håll, stellärt eller interstellärt. Jorden bombarderades ju med många, och många gånger riktigt stora, bumlingar under dess tidiga tid, tilldragandes kanske både vatten samt atmosfär, varför då inte även organiska byggstenar. Man vet att organiska molekyler finns i kometer samt meteoriter och år 2004 hittades spår av polycykliska aromatiska kolväten, eller PAH, i en nebulosa, hvilket vart den mest komplexa molekyl man då hittat i rymden.

Man kan tänka sig att en RNA-värld föregåtts av en PAH-värld.

~

2 commenti:

Anonimo ha detto...

Oj, det finns folk med hjärna som skriver blogg också!? Vilken skön avslutning på veckan, med denna vetskap. :) Men ändock läses Kissies blog av flera tusen människor varje dag...mänskligheten är 'screwed'...

S.A.I. Steve Lando ha detto...

:) tackar fint för uppmuntrande ord inför helgen:)

jag är ingen läsare av Kissie iaf:) o kan ju därför heller inte uttala mig kring det:)