STANLEY MILLER: BIOGRAFIA, EKSPERYMENTY, TEORIA I INNE ARTYKUŁY - ARTE - 2025

Stanley Miller (1930-2007) był chemikiem i biologiem uważanym przez świat nauki za ojca chemii początków życia na Ziemi. Znaczna część jego sławy zawdzięcza słynnemu eksperymentowi, który przeprowadził ze swoim mentorem Haroldem Ureyem, eksperymentowi znanemu jako Miller-Urey.

Miller odkrył, że przy odpowiednich warunkach proste związki organiczne obecne na planecie są zdolne do tworzenia życia. Ten eksperyment, który przyniósł mu sławę na całym świecie, został przeprowadzony, gdy urodzony w Stanach Zjednoczonych naukowiec miał zaledwie 23 lata.

Źródło: web99.arc.nasa.gov/~astrochm/Miller/photo.html, via Wikimedia Commons Część jego pracy polegała również na odtworzeniu prymitywnej zupy, która jest koncepcją stworzoną przez rosyjskiego biologa Aleksandra Oparina. W sumie Miller był autorem ponad 60 prac naukowych, które zostały opublikowane na przestrzeni lat.

Biografia

Wczesne lata

7 marca 1930 roku urodził się amerykański chemik Stanley Lloyd Miller. Urodził się w Oakland w stanie Kalifornia. Był drugim dzieckiem pary Nathana i Edith Miller. Pierwszym był jego starszy brat Donald.

Jego rodzina wywodziła się z żydowskich imigrantów, którzy przybyli do Stanów Zjednoczonych po opuszczeniu Białorusi i Republiki Łotewskiej. Ojciec Millera był prawnikiem, a następnie służył jako zastępca prokuratora w okręgu Oakland. Ze swojej strony jej matka była nauczycielką w szkole.

Od najmłodszych lat Miller charakteryzował się bardzo pracowitym, pełnym pasji uczniem i zagorzałym czytelnikiem. Nie miał problemów z przejściem przez każdą klasę w liceum w Oakland. Już wtedy był znany jako chemiczny geniusz.

Już w młodości wykazywał duże zainteresowanie światem przyrody, troskami, które karmił dzięki jego pracy w harcerzach. W ramach tej grupy otrzymał stopień Eagle Scout, co było najwyższym uznaniem, jakie można było uzyskać.

Życie studenckie

Miller rozpoczął studia chemiczne na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley. Swoją karierę zakończył i ukończył ją w 1951 roku, gdy miał zaledwie 21 lat. Następnie rozpoczął studia doktoranckie w Berkeley.

Spędził trochę czasu, próbując dowiedzieć się, na jakim temacie chciałby skoncentrować swoje badania. Podczas tego procesu spotkał się z wieloma profesorami, aż do podjęcia decyzji o współpracy z Edwardem Tellerem w obszarze fizyki teoretycznej. Ten związek nie trwał długo.

Wkrótce potem Miller wziął udział w wykładzie Harolda Ureya, znanego amerykańskiego chemika i profesora uniwersytetu, który w 1934 r. Otrzymał także Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii.

Na konferencji Urey przedstawił swoje pomysły na temat powstania Układu Słonecznego. Mówił także o istniejących możliwościach syntezy organicznej w środowiskach redukujących, takich jak atmosfera.

To spotkanie i te tematy wzbudziły zaciekawienie u Millera, który dołączył do Urey w 1952 r., Aby rozpocząć prace badawcze. W ten sposób zakończył się jego związek z Tellerem, który prawdopodobnie przeniósł się w tym czasie do Chicago, gdzie pracował nad bombą wodorową.

Ukończył program szkoleniowy w California State Institute of Technology. Po ukończeniu studiów i przygotowaniu akademickim wstąpił jako członek do College of Physicians and Surgeons na Columbia University. Już w 1958 roku został profesorem chemii, ale na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego.

Śmierć

Stanley Miller zmarł 20 maja 2007 roku, mieszkając w domu opieki w National City, miejscu na południe od San Diego. Amerykański chemik miał już od 1999 roku serię incydentów naczyniowo-mózgowych, które znacznie zmniejszyły jego możliwości fizyczne.

Jego śmierć w wieku 77 lat była wynikiem ataku serca. Chociaż wielu się o to ubiegało, nigdy nie otrzymał Nagrody Nobla za swoje badania lub eksperymenty.

Teoria

Kiedy Stanley Miller, jeszcze student, zwrócił się do noblisty Harolda Urey'a, zrobił to z myślą o współpracy. Jego propozycją było przeprowadzenie eksperymentów ze związkami organicznymi.

W tym czasie Miller zaproponował, że najważniejsze związki organiczne w powstaniu życia powstały bez liczenia na warunki biologiczne na wczesnej Ziemi.

Eksperymenty

Stanley Miller postanowił w 1953 roku sprawdzić, na ile realna była hipoteza rosyjskiego chemika Aleksandra Oparina. W tym celu skorzystał z pomocy swojego mentora, chemika Harolda Urey'a. Razem pracowali, aby sprawdzić, czy pierwotna zupa (metafora pochodzenia życia) jest w stanie wytworzyć jakiś prosty produkt biochemiczny.

Urey początkowo nie był zbyt przekonany do rodzaju pracy Millera. Profesor uniwersytetu chciał, aby jego doktorant skupił się na innych tematach, takich jak tal w meteorytach.

Pomysł Millera zwyciężył i razem przeprowadzili to, co później nazwano eksperymentem Millera-Ureya. Celem było odkrycie eksperymentu, który pozwoliłby na powstanie białek, które istniały w przeszłości.

W eksperymencie użyto mieszanin gazowych. Gazy te składały się z amoniaku, metanu, wodoru i pary wodnej. Dla Millera były to pierwiastki, które najprawdopodobniej występowały w pierwotnej atmosferze.

Interakcja gazów nie wywołała naturalnie żadnej odpowiedzi. Więc Miller zdecydował się użyć energii, która byłaby w stanie wygenerować odpowiedź, więc uciekł się do porażenia prądem.

Procedura polegała na podgrzaniu wyżej wymienionej mieszaniny gazów do temperatury powyżej 100ºC. Aby to zrobić, użył prądu elektrycznego. Tydzień później Miller przeanalizował różne substancje, które pojawiły się na dnie cylindrycznego instrumentu zwanego probówką.

W sumie Miller uzyskał trzy aminokwasy ze swoich eksperymentów.

wniosek

Miller był w stanie wykazać, że tworzenie aminokwasów nastąpiło w bardzo prosty sposób. Dzieje się tak pomimo faktu, że aminokwasy mają większą złożoność niż pierwiastki chemiczne.

W miarę upływu czasu przyłączało się więcej laboratoriów i przeprowadzało proste eksperymenty, takie jak te, które zrobił Miller. Wytworzono ponad 10 z 20 aminokwasów występujących w życiu.

Krytyka eksperymentów

Eksperyment Millera spotkał się z wieloma krytykami. Najbardziej oczywiste było to, że aminokwasy zostały stworzone przez naukowców, a nie naturalnie. Chociaż inne krytyki dotyczą bardziej technicznych aspektów eksperymentu.

Pierwszą skargą krytyków Millera jest to, że eksperyment, który przeprowadził, wymagał od badacza ogromnego wpływu. Według wielu ta zewnętrzna interwencja unieważnia wyniki, ponieważ nie było naturalnej produkcji pierwiastków.

Kolejna recenzja skupiała się na tym, jak Miller usuwał tlen w swoich testach. Jest to szczególnie istotne, ponieważ tlen jest jak trucizna w tworzeniu aminokwasów, których nie można było utworzyć.

Istnieją dowody na to, że tlen był obecny, gdy życie zaczęło się ponad cztery miliardy lat temu. To unieważniłoby eksperyment.

Usunięcie tlenu z jego eksperymentu było czynnikiem, który wzbudził największą krytykę pracy Millera. Ponieważ był również podstawowym elementem ochrony cząsteczek organicznych przed promieniowaniem ultrafioletowym warstwy ozonowej.

Wreszcie eksperyment Millera stworzył tylko kilka aminokwasów, a nie 20, które mają żywe istoty. Pozostałym naukowcom udało się wyprodukować pozostałe aminokwasy, ale czynnik spontaniczności wciąż zawodził, ponieważ badacze zawsze mieli dużo zakłóceń.

Inne składki

Z biegiem czasu Miller był w stanie syntetyzować więcej różnych typów aminokwasów, a także doskonalić swoje metody. Osiągnął produkcję dużej liczby związków organicznych, a także związków nieorganicznych, które były niezbędne dla metabolizmu i budowy na poziomie komórkowym.

Interesowało go nie tylko pochodzenie życia. Zakwestionowano również możliwość istnienia życia na innych planetach, a dokładniej na Marsie. Widział w aminokwasach pierwiastek, który ze względu na swoją łatwość mógł znaleźć się na Marsie.

NASA (National Aeronautics and Space Administration) przyczyniła się nawet do opracowania systemu, który można by wykorzystać w misji na Marsie i który byłby zdolny do ekstrakcji i analizy aminokwasów.

Najbardziej znane prace Stanleya Millera dotyczyły chemii prebiotycznej. Chociaż prawda jest taka, że ​​przyczynił się również do wielkich postępów w zakresie kompresji hydratów (znanych również jako klatraty gazu).

Uznania

Miller był wybitnym członkiem National Academy of Sciences w Stanach Zjednoczonych. Za swoją pracę otrzymał różne wyróżnienia, w tym medal Oparina za eksperymenty i badania nad ewolucją i pochodzeniem życia.

Urodzony w Ameryce chemik zyskał dużą sławę i uznanie dzięki swoim badaniom nad zwykłymi reakcjami chemicznymi na pierwotnej planecie.

Bibliografia

1. Campbell, N., Taylor, M., Simon, E., Dickey, J., Hogan, K. i Reece, J. (2007). Biology (7th ed.). Panamerican Medical.
2. Prothero, D. (2013). Ożywianie skamieniałości - wprowadzenie do paleobiologii. Nowy Jork: Columbia University Press.
3. Schopf, J. (1992). Najważniejsze wydarzenia w historii życia. Boston: Jones and Bartlett Publishers.
4. Tepedino, D. (2013). Teorie o wielkich zagadkach ludzkości. Buenos Aires: wyd. Dunken.
5. Werner, C., & Werner, D. (2007). Ewolucja: wielki eksperyment. Nowa prasa do liści.