АСТРОБИОЛОГИЯ23 марта 2011 г.

Молнии в пробирке создали 23 аминокислоты из сероводорода

В 1958 году Стэнли Миллер поставил эксперимент с сероводородом, имитируя рождение жизни под ударами молний, но так и не изучил образцы. Спустя десятилетия учёные заново проанализировали архивную колбу и нашли 23 аминокислоты — в том числе серосодержащие, незаменимые для живого. Их небиологическое происхождение подтвердила хиральная чистота.

Артур Шопенгауэр однажды заметил: «Тот, кто отрицает разум у высших животных, должен сам иметь...» — фраза, которую можно отнести и к тем, кто недооценивает потенциал неживой материи. Более полувека назад учёные всерьёз увлеклись опытами, имитирующими рождение жизни под ударами молний. И вот сейчас, благодаря современным технологиям, старый эксперимент заговорил по-новому — и рассказал куда больше, чем от него ждали.

В пробирке — первобытный океан

С 1952 года исследователи не раз пытались воссоздать условия молодой Земли. Схема была проста: брали смесь газов, напоминавшую древнюю атмосферу, и пропускали через неё электрические разряды — миниатюрные молнии. После этого в мутной жидкости искали органику. И находили: аминокислоты, те самые кирпичики, из которых построены белки.

Но настоящий прорыв случился в 1958 году. Стэнли Миллер, уже известный своими опытами, собрал установку с необычным составом газов. Кроме метана, углекислого газа и аммиака он добавил сероводород — компонент, характерный для вулканических выбросов. Такая смесь гораздо точнее воспроизводила химию первобытных гейзеров и кратеров. И именно этот опыт, как выяснилось позже, оказался самым результативным.

Архивная находка

Миллер провёл эксперимент, но почти не анализировал результаты. Возможно, его отвлекли другие проекты, а может, методы того времени не позволяли увидеть всё богатство синтеза. Как бы то ни было, сухой остаток — тот самый осадок из пробирки — он аккуратно собрал и отправил в архив. На десятилетия.

И вот, уже в наши дни, группа американских и мексиканских учёных решила вернуться к забытым образцам. Вооружившись современными методиками, они заново исследовали то, что когда-то осел на стенках миллеровской колбы. Результат превзошёл ожидания: 23 аминокислоты и 4 амина. Примерно четверть из них содержала серу — прямое следствие добавленного сероводорода. И большинство найденных соединений абсолютно незаменимы для построения живого организма.

Чистота эксперимента

Любой подобный опыт неизбежно сталкивается с одним и тем же вопросом: а не занесли ли аминокислоты сами экспериментаторы? Не пробрались ли в пробирку вездесущие микробы? В случае с архивным образцом Миллера сомнения отпадают.

Всё дело в асимметрии. Аминокислоты биологического происхождения почти всегда обладают определённой пространственной формой — они хирально чисты, как говорят химики. А вот те, что рождаются в неживой природе, обычно представляют собой смесь левых и правых форм в равных пропорциях. Именно такую картину и увидели исследователи: аминокислоты в образце не были асимметричными. Значит, они действительно синтезировались в ходе того самого разряда, а не попали туда извне с пылью или бактериями.

От молний к метеоритам

Любопытная деталь: количество синтезированных аминокислот примерно соответствует тому, что находят при изучении метеоритов. Это наводит на мысль, что схожие процессы — электрические разряды, ультрафиолет, ударные волны — могли идти и в космосе, задолго до того, как на Земле появился первый океан. Возможно, часть строительного материала для жизни была доставлена на нашу планету извне, а местные грозы лишь довершили начатое.

И всё же опыт Миллера остаётся одним из самых наглядных свидетельств того, что органика может возникать сама собой, без участия живых систем. Добавьте к этому сероводород — и вы получите не просто несколько простейших молекул, а целый набор компонентов, необходимых для белковой жизни.

Как ни странно, сам Миллер так и не узнал, насколько успешным оказался его эксперимент 1958 года. Но его скрупулёзность — привычка сохранять даже неразобранные образцы — подарила нам возможность заглянуть в прошлое с инструментами будущего. И кто знает, сколько ещё таких архивных находок ждут своего часа в лабораториях по всему миру. В конце концов, разум людей запустил пчелиный танец 75 тысяч лет назад — а что, если и сама природа хранит свои секреты не менее изобретательно?

Комментарии0

Комментарии доступны после входа в аккаунт.

Войти и комментировать →

Пока нет комментариев — будьте первым.

Читайте также