Powtórzono eksperyment o powstaniu życia na Ziemi. Pojawił się nowy, zaskakujący czynnik

W jakich warunkach powstały pierwsze, organiczne cząsteczki na Ziemi? Badacze powtórzyli przełomowy eksperyment z lat 50. Wyniki wskazują na możliwą, istotną rolę tzw. mikrowyładowań w kroplach wody. Co dokładnie zbadano i jakie wyniki uzyskano?

Publikacja: 01.04.2025 12:08

Zdaniem badaczy mikrowyładowania w kroplach wody mogły dać początek pierwszej materii organicznej na

Zdaniem badaczy mikrowyładowania w kroplach wody mogły dać początek pierwszej materii organicznej na Ziemi

Foto: Adobe Stock

Badanie opublikowane 14 marca w czasopiśmie „Science Advances” opisuje nową wersję tzw. eksperymentu Millera-Ureya, przeprowadzonego w latach 50. W najnowszej wersji eksperymentu uzyskano podobny wynik, ale pojawił się nowy, zaskakujący czynnik.

Jak powstało życie na Ziemi? Słynny eksperyment z lat 50.

W 1953 r. dwójka amerykańskich chemików stworzyła mieszankę gazów imitujących skład pierwotnej atmosfery Ziemi. Badacze Stanley Miller i Harold Urey połączyli wodę (H2O), metan (CH4), amoniak (NH3) i wodór (H2), a następnie zamknęli je w sterylnym układzie dwóch, szklanych kolb. W systemie umieszczono także elektrody, pomiędzy którymi przepuszczano wyładowania elektryczne. Cały układ miał symulować warunki, w których teoretycznie mogło powstać pierwsze życie na Ziemi. W wyniku eksperymentu uzyskano proste aminokwasy, zawierające w swym składzie węgiel i azot. Podobne eksperymenty – z różnymi modyfikacjami – przeprowadzano w kolejnych latach.

Czytaj więcej

Astronomowie zaobserwowali dziwne zjawisko. To samo czeka naszą Drogę Mleczną?

Nowa wersja eksperymentu. Rola energetycznego katalizatora

Autorzy najnowszej wersji eksperymentu powtórzyli badanie z lat 50. mieszając amoniak, metan, azot i dwutlenek węgla. Tym razem zwrócono uwagę na kwestię aktywności elektrycznej w skali „mikro”. Naukowcy spryskali mieszankę gazów mgiełką wodną. Dzięki kamerze szybkoobrotowej udało się uchwycić w trakcie tego procesu słabe mikrowyładowania elektryczne. - Duże krople są naładowane dodatnio. Małe krople są naładowane ujemnie. Kiedy krople o przeciwnych ładunkach znajdują się blisko siebie, elektrony mogą przeskakiwać z kropli naładowanej ujemnie do kropli naładowanej dodatnio – wyjaśnia na łamach CNN starszy autor badania dr Richard Zare, profesor chemii na Uniwersytecie Stanforda w Kalifornii.

Autorzy badania przyglądali się dokładnie wymianie elektryczności pomiędzy kroplami wody o średnicy od 1 mikrona do 20 mikronów, czyli dużo niższej niż np. średnica ludzkiego włosa (ok. 100 mikronów). Po zakończeniu procesu zbadano zawartość probówki, w której znaleziono cząsteczki organiczne, takie jak m.in. glicyna (prosty aminokwas) i uracyl (zasada azotowa wchodząca w skład nukleotydów RNA). – Po raz pierwszy zobaczyliśmy, że małe kropelki, gdy powstają z wody, faktycznie emitują światło i wytwarzają iskrę – wyjaśnia dr Zare. I dodaje, że właśnie ta iskra mogła dać początek różnym przemianom chemicznym, kluczowym dla powstania materii organicznej.

Czytaj więcej

Rekiny wydają dźwięki. Naukowcy nagrali je po raz pierwszy w historii

Woda, mikrowyładowania i początki życia

Dr Amy J. Williams z Uniwersytetu Florydy również zwraca uwagę na rolę „energetycznego katalizatora” w możliwym procesie powstania życia na Ziemi. Ekspertka wyjaśnia na łamach CNN, że do powstania aminokwasów, czyli kluczowego budulca życia, potrzebne są atomy azotu. Uwolnienie ich z gazu azotowego wymaga jednak ogromnej energii. „(...) mikrowyładowanie ma energię, aby rozbić wiązania cząsteczkowe, a tym samym ułatwić generowanie nowych cząsteczek, które są kluczowe dla powstania życia na Ziemi" – podsumowuje ekspertka.

Zdaniem autorów badania wyniki najnowszego eksperymentu mogą zmienić wyobrażenie o początkach życia na naszej planecie. W środowisku naukowym istnieje kilka głównych hipotez z możliwymi scenariuszami powstania pierwotnej materii organicznej. Dotyczą one np. roli otworów hydrotermalnych na dnie morskim lub cząsteczek materii, które trafiły na Ziemię dzięki szczątkom komet i asteroid. Pod uwagę brana jest również hipoteza o kluczowej roli wyładowań atmosferycznych. Część naukowców ma jednak wątpliwości, czy w pierwotnym środowisku Ziemi wyładowania te były na tyle częste, aby wpłynąć na „wytworzenie” materii organicznej. Teoria mikrowyładowań może okazać się bardziej prawdopodobnym scenariuszem. Dr Zare proponuje wprost, aby nazwać ją „nowym mechanizmem prebiotycznej syntezy cząsteczek, które stanowią budulec życia”.

Badanie opublikowane 14 marca w czasopiśmie „Science Advances” opisuje nową wersję tzw. eksperymentu Millera-Ureya, przeprowadzonego w latach 50. W najnowszej wersji eksperymentu uzyskano podobny wynik, ale pojawił się nowy, zaskakujący czynnik.

Jak powstało życie na Ziemi? Słynny eksperyment z lat 50.

Pozostało jeszcze 94% artykułu
Kosmos
Astronomowie zaobserwowali dziwne zjawisko. To samo czeka naszą Drogę Mleczną?
Materiał Promocyjny
Jak wygląda nowoczesny leasing
Kosmos
Kosmiczny wir na polskim niebie. Czym było tajemnicze zjawisko?
Kosmos
Częściowe zaćmienie słońca już za kilka dni. Kiedy i jak je obserwować?
Kosmos
Przełomowe odkrycie w najodleglejszej znanej galaktyce. Nie tego spodziewali się naukowcy
Materiał Partnera
Kroki praktycznego wdrożenia i operowania projektem OZE w wymiarze lokalnym
Kosmos
Oto przyczyna dwóch masowych wymierań na Ziemi? Najnowsza hipoteza naukowców
Materiał Promocyjny
Suzuki Moto Road Show już trwa. Znajdź termin w swoim mieście