Vědci nově analyzovali slavné pokusy s laboratorní syntézou základních stavebních kamenů života z 50. let minulého století.
Jaro 1953 není pro biologii významné „jen“ uveřejněním dvoušroubovicového modelu stavby DNA v časopise Nature. James Watson a Francis Crick z Cambridgeské univerzity ve Velké Británii za to pak dostali Nobelovu cenu. V jiném časopise, Science, tehdy vyšel článek začínajícího badatele Stanleyho Millera z Chicagské univerzity v USA, který se rovněž stal součástí historie.
Na přípravě pokusu se podílel i nobelovský laureát, Harold Urey z téže univerzity. Stačilo mu ale poděkování, připsat jako spoluautor nechtěl. Prý už se za slávou honit nemusí a hlavní zásluhu má Miller.
Alespoň ale využil svého vlivu a vytrvale tlačil na vydavatele, který otálel s uveřejněním, protože odborný recenzent převratným Millerovým výsledkům nevěřil. Ten totiž v simulovaných podmínkách rané Země syntetizoval řadu aminokyselin, z nichž se skládají bílkoviny, základ našich těl.
Miller, který zemřel vloni v květnu, se touto problematikou zabýval celý život a dosáhl dalších cenných vědeckých příspěvků. Zmíněný článek v Science však zůstal jeho nejvýše hodnoceným.
Návrat do minulosti - a do příjemnější minulosti Jeffrey Bada, v roce 1960 Millerův doktorand na Kalifornské univerzitě v San Diegu a poté kolega v Scrippsově oceánografickém ústavu tamtéž, nalezl v jeho odborné pozůstalosti krabice s lahvičkami obsahujícími vysušené produkty Millerových pokusů na Chicagské univerzitě z let 1953 a 1954.
S pěti kolegy z USA a Mexika je nově analyzoval. „Byli jsme přesvědčeni, že z Millerova původního pokusu se můžeme poučit více,“ uvedl Bada. „A shledali jsme, že verze aparatury, která lépe odpovídá sopečným podmínkám, produkuje pestřejší paletu sloučenin.“
Miller se snažil napodobit „prvotní polévku“ organických sloučenin a zopakovat reakce v chemicky redukující atmosféře mladé Země. Uzavřenou aparaturou proháněl metan, amoniak, vodík a vodní páru a působil na ně elektrickými výboji v roli blesků. Po několika dnech v ní nalezl nejméně pět aminokyselin. Většina vědců dnes předpokládá, že primitivní atmosféra Země měla poněkud jiné chemické složení (patrně byla méně redukční), než jsou podmínky vytvořené Millerem. Ale přesto jeho pokusy mají svou platnost: Millerova směs dobře připomíná spíše ovzduší v okolí činných sopek. A souš rané Země zřejmě zprvu tvořil zejména velký počet malých sopečných ostrovů.
Bada s kolegy nyní z produktů Millerových pokusů moderními chemickými metodami získali úhrnem 22 aminokyselin. Deset jich sám Miller v produktech původní a dvou následných sériích pokusů neidentifikoval. Další pokusy, při nichž použil dvě mírně odlišné konfigurace aparatury, navíc zpočátku ani nepublikoval.
Soubor syntetizovaných aminokyselinových složek bílkovin je teď prakticky kompletní právě díky jedné z následných sérií pokusů. V aparatuře při nich elektrickými výboji procházel silnější proud horké vodní páry, což lépe napodobilo sopečné prostředí. Ironií osudu Miller věnoval této verzi aparatury nejméně pozornosti, patrně neměl vyhovující prostředky chemické analýzy. „Z historického hlediska není mnoho pokusů slavnějších, než jsou tyhle; změnily naše představy o vzniku života a nepochybně prokázaly, že základní stavební kameny života šlo získat přírodními procesy,“ prohlásil první autor výsledného článku Badova týmu, který dnes vyšel, jaksi povinně, v Science, doktorand Adam Johnson z Indianské univerzity v Bloomingtonu. Nová analýza Millerových pokusů dobře zapadá do jiných poznatků, které podporují dnes častý závěr o klíčové roli sopečného prostředí - na souši i mořském dně -při kladení základů života na naší planetě.
***
Jak nastartovat život
Je sice možné, že nelze dvakrát vstoupit do téže řeky, ale někdy se vyplatí to alespoň zkusit. Nová verze slavného Millerova-Ureyho experimentu ukazuje, že život mohl mít ještě snazší nástup na pozemskou scénu, než se vědci domnívali.
Sopečný ostrov v moři na rané Zemi. V tomto prostředí vznikal pozemský život
1 elektrody 2 k vakuové pumpě 3 kondenzor 4 voda 5 zachytávací část 6 zdroj tepla
Schéma původní Millerovy aparatury
Upravená verze, která lépe napodobila sopečné prostředí
Stanley Lloyd Miller (1930 - 2007) ve své laboratoři v roce 1996 představuje kopii původní aparatury, v níž v roce 1953 ukázal, jak mohl na Zemi vzniknout život
Krabice z Millerovy pozůstalosti, obsahují lahvičky s vysušenými produkty reakcí
