Annonceinfo

Reagensglas fra 1959 indeholdt livets byggesten

Kemikeren Stanley Miller blev verdensberømt i 1950erne for eksperimenter af, hvordan livet på Jorden opstod. Nu viser fundet af et af hans gamle reagensglas, at hans forsøg var mere overbevisende, end han selv troede.

Tanken om, hvordan livet er opstået på vores blå planet, har altid draget og fascineret forskere.

Og i 1950erne fik man for alvor hul på bylden med den amerikanske pioner Stanley Miller fra University of Chicago i spidsen.

Kunstige lyn skabte livets byggesten

Med en vild opstilling af glaskobler med kogende vand, gnistrende elektroder og de gasser, som formentlig herskede i den iltfri atmosfære før livets opståen, lykkedes det ham at lave en række aminosyrer.

Det gav genlyd i hele verden, for nu var det for første gang lykkedes eksperimentelt at lave nogle af de byggesten, som livet er bygget op af under simulerede naturlige forhold. Nemlig de uundværlige aminosyrer, som proteiner og enzymer er lavet af, og som er arbejdshestene i alle levende organismer.

53 år gammelt reagensglas dukker op

Stanley Millers analyser viste, at det i hans hjemmelavede ursuppe var lykkedes ham at lave 11 ud af de 20 essentielle aminosyrer i hans forholdsvis enkle eksperiment, hvor de gnistrende elektroder skulle repræsentere urtidens lynstorme, mens varmen fra en bunsenbrænder skulle repræsentere solens varme stråler.

Men i forbindelse med Stanley Millers død i 2007 er der dukket nogle reagensglas op fra 1959, som af uransagelige grunde aldrig er blevet analyseret, og som stammede fra de selvsamme eksperimenter, som Stanley Miller gennemførte løbende gennem 1950erne.

Hjemmelavet ursuppe med endnu flere aminosyrer

Nu har hans tidligere student professor Jeffrey Bada og hans kolleger fra University of California analyseret indholdet af prøverne med moderne teknikker og er kommet frem til et overraskende resultat, som offentliggøres i dagens udgave af det anerkendte tidsskrift, Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

For i en af Stanley Millers vulkanagtige opstillinger med masser af vanddamp og en atmosfære rig på methan, ammoniak, kuldioxid og ikke mindst svovlbrinte, har forskerne nu identificeret hele 23 aminosyrer, og ikke mindst de livsvigtige svovlholdige aminosyrer, som man ikke før har været klar over også var et resultat af Stanley Millers hjemmelavede ursuppe.

I forbindelse med Stanley Millers død i 2007 dukkede et uanalyseret reagensglas op. Det er nu analyseret med moderne teknikker og afslører, at det indeholdt en større palet af de livsvigtige aminosyrer, end man ellers havde troet. (Foto: NASA)

»Det er interessant, at moderne teknikker kan kaste nyt lys over gamle, banebrydende eksperimenter. For det viser jo, at Stanley Miller for alvor havde fat i den lange ende og mere, end han selv var klar over,« siger evolutionsekspert og professor emeritus Tom Fenchel fra Marinbiologisk Laboratorium fra Københavns Universitet.

Tom Fenchel kan godt kan huske den store omtale, som Stanley Millers eksperimenter fik i aviserne, da forsøgene var blevet offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Science.

Livets oprindelse stadig et åbent spørgsmål

De nye resultater antyder, at især svovlbrinte fra vulkansk aktivitet kan have spillet en central rolle i tilblivelsen af de livsvigtige aminosyrer. Men derfra til at sige, at vi nu er blevet klogere på, hvordan livet på Jorden opstod, er der et stykke vej med toget, og man får ikke Tom Fenchel til at hoppe med på vognen.

»Vi ved stadigvæk ikke, hvordan de livsvigtige byggesten aminosyrerne pludselig er blevet til komplekse proteiner, som kan udføre livsvigtige opgaver,« siger Tom Fenchel.

Han bakkes op af professor Minik Rosing fra Statens Naturhistoriske Museum, Københavns Universitet, som selv har fundet tegn på komplekst biologisk liv i kulstofaflejringer i sten fra Grønland, som er cirka 3.8 milliarder år gamle.

»De nye resultater har mere historisk end videnskabelig interesse. For vi er ikke kommet tættere på et svar om, hvordan livet på Jorden er opstået. Vi kan blot konstatere - ligesom man gjorde i 1950erne - at komplekse organiske molekyler med hjælp fra lyn og varme kan opstå ud fra de gasser, som herskede i atmosfæren før livet på Jorden opstod for cirka 4.4 milliarder år siden,« siger Minik Rosing.

Vi mangler altså stadig svaret på, hvordan livsvigtige aminosyrer og nukleinsyrer satte sig sammen i første omgang, hvordan de formåede at mangfoldiggøre sig selv, og hvordan de formåede at gøre fedtholdige cellemembraner til deres hjem.

Den moderne Stanley Miller

I dag findes der en mere tidssvarende pendant til Stanley Millers forsøg, hvor forskere prøver at lave liv med syntetisk biologi. Det er også ren alkymi, hvor man med en blanding af eksempelvis olivenolie, håndsæbe, optisk hvidt og dna forsøger at skabe en kunstig form for liv fra bunden.

Tiden vil vise, om der kommer noget ud af den moderne ursuppe, og om den kan gøre os klogere på, hvad der minimalt skal til for at skabe et liv fra bunden.

Spejlbillede-former

Jeg har altid formodet, at Millers forsøg førte til en racemisk blanding af aminosyrer, altså en blanding hvor de to spejlbillede-former var tilstede i lige store mængder. Er der nogen der med sikkerhed ved om dette var tilfældet?

52 år, ikke 53 siden 1959

Der er gået 52 år siden 1959. Fra 1. januar 1959 til 1. januar 2011 gik der 52 år.

Figments of Reality

Ian Stewart og Jack Cohen gør sig nogle spændende overvejelser men jeg er ikke lige så sikker som dem at intelligent liv opstår helt af sig selv når udviklingen bare for lov til at forsætte lang tid nok.

At liv i en enkelt form relativt hurtigt vil opstår når de rette forhold er tilstede er jeg sådan set enig i - men overgangen til mere komplekse livsformer har for Jordens vedkomne betydet at næsten alt eksisterende liv måtte forsvinde før nyt kunne komme til.

Hver fase i Jordens historie er næsten alle stoppet med et brat overgang - som f.eks. en komplet dybfrossen Jord der lå begravet under et 3 km. tykt islag og da det begyndte at smelte - højst sandsynligt pga. vulkansk aktivitet der varmede atmosfæren op og spredte en sort aske så solen stråler ikke blev reflekteret - så ændrede Jordens atmosfære sig så der blev skabt livsbetingelser for mere komplekse livsformer - livsformer der ikke ville have opstået hvis Jorden ikke havde været igennem en dybfrost fase.

Personligt hælder jeg mest til at intelligent liv er sjældent eftersom det er en helt speciel række af unikke begivenheder der gør at vi som mennesker opstod.

En dag skal vi nok finde både enkelt cellede og flercellede organismer ude i rummet - men jeg tror ikke vi skal forvente at blive overrendt af mere komplekse livsformer i stor stil.

Kemi og kemi

Jeg er ved at læse "Figments of Reality" af Ian Stewart og Jack Cohen, og de kommer med den lidt (for mig altså!) overraskende udmelding, at der egentlig ikke er så meget forskel på kemi og kemi, når det drejer sig om livets oprindelse.

Når vi kigger på liv, selv det vi betrgter som primitivt liv (bakteria), så skal vi huske, at det også har gennemgået en lang evolution, lige som moderned liv (os fx).

Det tidlige liv, kan af gode grunde ikke afvige meget i sin molekylære sammensætning fra sine omgivelser, forskellen må ligge i organiseringen (som Millers forsøg viser), og i det med emergens (summen af enkeltdele kan mere end delene i sig selv).
Der er ikke noget mystisk "vitalismestof", der beånder det levende (organisk kemi), og det ikke levende (også organisk kemi og uorganisk kemi).
Plastisk ler kan replikere sig, og lange organiske molekyler vil gerne binde sig til overfladen af ler.
Det kunne være en begyndelse.

Så liv er ikke noget, der opstår ud af den blå luft, men noget der har solide rødder i kemisuppen. ;-)

Hvis man skulle gentage Millers forsøg i dag, vil ursuppen nok have en lidt anden sammensætning, udfra den viden man har i dag om den tidlige jords sammensætning af atmosfære, hav og det faste land.

Når liv (prokaryoter) opstår så relativt tidligt, betyder det at processen var let at sparke i gang udfra de givne grundvilkår. Det, der trak tænder ud var eukaryoter (flercellede organismer), men da den proces kom i gang, gik det relativt stærkt.

(Kan vi ikke holde Bibelbælte-fundamentalister ude af debatten? Selv Vatikanet har en astrofysiker, og paven anerkender evolutionsteorien. Videnskabsmænd betragter som regel ikke religion som en modsætning til videnskab, der er den anden vej rundt, det går galt sommetider.
Allerede Darwin modgik Paley ("Urmager-argumentet"), så Intelligent Design ER manet i jorden forlængst.)

Mvh
Tine

Universets alder

Det er ikke korrekt at halvdelen af USAs befolkning kun tror at jorden er 4.000 år gammel.

De tror på at Gud begyndte skaberværket da natten begyndte før søndag 23. oktober 4004 fKr. Det oversættes gerne til 21:00, lørdag 22. oktober 4004 før Kristi fødsel.

Så /helt/ så absurde er de altså trods alt ikke ... historisk tid begyndte i øvrigt omkring 3.000 fKr ... for 5.000 år siden.

Livets byggesten

Megen forskning om dette spørgsmål kommer fra USA. Det gør det så meget mere mærkeligt, at kun ca 50% af befolkningen tror på feks Martins teorier om arternes udvikling, selv om det er meget senere end det her behandlede emne.
Mange forskere inden for alle grene af videnskaben har fundet dette kontinent egnet til at udvikle deres teorier, selv om halvdelen af befolkningen er overbeviste om, at jorden kun er 4000 år gammel. Og at forklaringen på hele vores eksistens er forklaret i det gamle testamente i biblen.
Det er en modsætning som i sig selv er interessant.

Jens Kamstrup Larsen
Psykolog og forfatter

Log ind eller opret konto for at skrive kommentarer

Seneste fra Miljø & Naturvidenskab

Det læser andre lige nu

Spørg Videnskaben

Abonner på vores nyhedsbrev

Når du tilmelder dig, deltager du i konkurrencen om lækre præmier.