ИСТОРИЯ НАУКИ20 октября 2008 г.

Пробирки Миллера полвека хранили 22 аминокислоты

В 1950-х Стэнли Миллер пытался создать «кирпичики жизни» в колбе, но научный мир счёл его опыты провалом. Полвека спустя ученик заглянул в забытые пробирки — и обнаружил 22 аминокислоты, которых там быть не должно. Оказалось, вулканические острова и молнии могли работать фабриками органики.

Редко случается, чтобы то, чего пламенно желаешь, столь же долго ждало своего часа, как пробирки Стэнли Миллера. В середине XX века он попытался воссоздать рождение жизни в лаборатории — и потерпел фиаско в глазах коллег. Полвека спустя его забытые образцы заговорили, и то, что считалось ошибкой, обернулось прорывом. Но даже в этой истории есть неожиданный поворот: оказывается, Миллер ставил не один такой эксперимент, и его архив хранил ещё более впечатляющие результаты.

Вулканический «коктейль» и разряды молний

В 1953–54 годах Стэнли Миллер, тогда ещё молодой исследователь Чикагского университета, смешал в лабораторном сосуде метан, водород и аммиак — газы, которые, как тогда считалось, составляли первичную атмосферу Земли. Через эту смесь он пропускал электрические разряды, имитируя удары молний. Замысел был дерзким: проверить, могут ли из простых неорганических веществ сами собой получиться аминокислоты — те самые «кирпичики», из которых сложены белки и, в конечном счёте, всё живое.

Идея казалась красивой, но научное сообщество её отвергло. Геологи и химики сочли, что Миллер неверно подобрал состав атмосферы: по новым данным, первичный воздух Земли был не столь богат водородом и метаном, а значит, и разряды в колбе не могли привести к тем же реакциям, что и в природе. Приборов для точного биохимического анализа тогда не хватало, и опыты Миллера списали в архив — в буквальном смысле. Сам учёный переключился на другие темы, а колбы и пробирки пылились десятилетиями.

Ученик, который не поверил в провал

Всё изменилось, когда за дело взялся Джеффри Бейда (Jeffrey Bada), ученик Миллера. Уже после смерти учителя в 2007 году он решил перепроверить те давние эксперименты — но не на словах, а с помощью современных приборов. Бейда применил жидкостную хроматографию — метод, позволяющий разделять и идентифицировать компоненты жидких смесей с немыслимой для 1950-х точностью. И отправился прямиком в архив Миллера.

Там, среди забытых и заброшенных за ненадобностью образцов, он нашёл те самые колбы 1953–54 годов. Химические компоненты, законсервированные на десятилетия, ждали своего исследователя. И когда Бейда с коллегами запустили анализ, результаты превзошли ожидания: они обнаружили не менее 22 аминокислот, часть из которых Миллер никогда не видел. Оказалось, что его «неправильная» атмосфера всё же породила богатый набор органических молекул — просто разглядеть их полвека назад не могли.

Не глобальный синтез, а вулканические «фабрики»

Но Бейда не просто реабилитировал учителя. Он предложил новую интерпретацию: аминокислоты в опытах Миллера концентрировались не как результат глобального синтеза по всей планете, а локально — вокруг действующих вулканов. Те словно работали небольшими «фабриками», где из потоков газов рождались предшественники жизни.

Механизм, по мнению Бейды, выглядел так: элементы, предшествовавшие появлению аминокислот, формировались в газовых выбросах и скапливались вдоль берегов вулканических островов. Приливные волны накатывали на эти отложения, смешивая их с водой, где шли дальнейшие химические реакции. По мере «промывки» вещества концентрировались, запускались процессы полимеризации — и тут в дело вступали молнии. А их во время извержений было предостаточно: электрические разряды служили последним катализатором, доводящим уравнение до появления аминокислот.

Биохимик Адам Джонсон (Adam Johnson) из Университета Индианы, комментируя находку, подчеркнул именно эту цепочку: от газов — к приливной зоне, от смешения с водой — к концентрации и полимеризации, и лишь затем — к удару молнии. В такой картине вулканические острова становятся не просто декорацией, а ключевыми точками зарождения органики.

Сероводородный след: ещё более впечатляющий архив

История с колбами 1953–54 годов — не единственная. Кстати, мы уже писали о том, как Молнии в пробирке создали 23 аминокислоты из сероводорода. В 1958 году Миллер поставил другой эксперимент, добавив в смесь сероводород — газ, который в изобилии выбрасывают вулканы. Но и эти образцы он не изучил до конца. Лишь спустя десятилетия, когда учёные заново проанализировали ту архивную колбу, в ней нашли 23 аминокислоты, включая соединения, которые раньше не получали в подобных опытах. Это подкрепило гипотезу о том, что вулканическая среда с её агрессивными газами и частыми молниями могла быть идеальным инкубатором для добиологической химии.

Урок архива

Случай Миллера — напоминание о том, что в науке ничего нельзя отбрасывать в сторону. Идеи, осмеянные или забытые, могут десятилетиями ждать своего часа — пока не появятся инструменты, способные их прочесть. И когда такой момент настаёт, архивная пыль оборачивается золотом.

Сам Миллер до этого дня не дожил. Но его пробирки продолжают рассказывать историю, которую он начал более полувека назад. И кто знает, сколько ещё таких «капсул времени» хранятся в лабораторных шкафах по всему миру — в ожидании своего исследователя.

Комментарии0

Комментарии доступны после входа в аккаунт.

Войти и комментировать →

Пока нет комментариев — будьте первым.

Читайте также