Ehkä kuvitteellinen tohtori Uusi analyysi osoittaa, että tulivuorenpurkauksista johtuvat salamat ja kaasut olisivat voineet johtaa ensimmäiseen elämään maapallolla.
"Se on elossa!"…
1950-luvun alkupuolella kaksi kemisti Stanley Miller ja Harold Urey Chicagon yliopistosta tekivät kokeilun, jolla yritettiin luoda uudelleen nuoren maan olosuhteet nähdäkseen kuinka elämän rakennuspalikat olisivat voineet syntyä. He käyttivät suljettua lasikammioiden ja -putkien vettä ja erilaisia vety-, ammoniakki- ja metaaniseoksia; kaasut, joiden ajateltiin olevan maan ilmakehässä miljardeja vuosia sitten. Sitten he räjäyttivät seoksen sähkövirralla yrittääkseen vahvistaa hypoteesin, jonka mukaan salama saattoi laukaista elämän alkuperän. Muutaman päivän kuluttua seos muuttui ruskeaksi.
Kun Miller analysoi vettä, hän löysi sen sisältävän aminohapot, jotka ovat proteiinien rakennuspalikoita - elämän työkalupakki. Kipinä antoi energian molekyyleille rekombinoitua aminohapoiksi, jotka satoi veteen. Kokeilu osoitti, kuinka yksinkertaiset molekyylit voitaisiin koota monimutkaisemmiksi molekyyleiksi, joita luonnolliset prosessit tarvitsevat elämää varten, kuten salama maan alkuperäisessä ilmakehässä.
Mutta siellä oli ongelma. Muinaisten kivien teoreettiset mallit ja analyysit vakuuttivat lopulta tutkijat siitä, että maan varhaisimmassa ilmakehässä ei ollut rikas vetyä, joten monet tutkijat ajattelivat, että kokeilu ei ollut tarkka varhaisen maan uudelleenluominen. Mutta Millerin ja Ureyn suorittamat kokeet olivat uraauurtavia.
"Historiallisesti et saa monia kokeiluja, jotka saattavat olla kuuluisampia kuin nämä; he määrittelivät uudelleen ajatuksemme elämän alkuperästä ja osoittivat yksiselitteisesti, että elämän perustavat rakennuspalikat voivat olla peräisin luonnollisista prosesseista ”, sanoi Adam Johnson, jatko-opiskelija NASA: n Astrobiologiainstituutin tiimillä Indianan yliopistossa, Bloomington. Johnson on pääkirjailija paperille, joka herättää vanhat elämän alkuperäkokeet, ja siinä on joitakin houkuttelevia uusia havaintoja.
Miller kuoli vuonna 2007. Kaksi entistä Millerin geokemialaista Jim Cleavesia Washingtonin Carnegie Institution (CIW) -tapahtumasta Washingtonissa ja Jeffrey Bada Indianan yliopistosta, Bloomington, tutkivat Millerin laboratoriossa jäljellä olevia näytteitä. He löysivät alkuperäisen kokeen tuotteiden pullot ja päättivät katsoa toisen kerran päivitetyllä tekniikalla. Käyttämällä erittäin herkkiä massaspektrometrejä NASA: n Goddard-avaruuslentokeskuksessa Cleaves, Bada, Johnson ja hänen kollegansa löysivät jälkiä 22 aminohaposta kokeellisissa jäännöksissä. Se on noin kaksinkertainen määrä, jonka Miller ja Urey alun perin ilmoittivat, ja sisältää kaikki elävistä esineistä löytyvät 20 aminohappoa.
Miller itse asiassa suoritti kolme hiukan erilaista koetta, joista yksi ruiskutti höyryä kaasuun simuloidakseen purkautuvan tulivuoren pilviolosuhteita. "Huomasimme, että verrattuna Millerin klassiseen muotoiluun kaikki ovat oppikirjoista tuttuja, tulivuoren laitteista valmistetut näytteet tuottivat laajemman valikoiman yhdisteitä", sanoi Bada.
Tämä on merkittävää, koska ajattelu maan aikaisen ilmakehän koostumuksesta on muuttunut. Sen sijaan, että olisi kuormitettu voimakkaasti vedyllä, metaanilla ja ammoniakilla, monet tutkijat uskovat nyt, että maan muinainen ilmapiiri oli enimmäkseen hiilidioksidia, hiilimonoksidia ja typpeä. Mutta tulivuoret olivat aktiivisia tänä ajanjaksona, ja tulivuoret tuottavat salamaa, koska vulkaanisen tuhkan ja jään hiukkasten väliset törmäykset aiheuttavat sähkövarauksen. Elämän orgaanisia lähtöaineita olisi voitu tuottaa paikallisesti vuoristoaltaissa vulkaanisten saarten ympärillä, vaikka vetyä, metaania ja ammoniakkia olisi vähän maailmassa.
Joten tämä hengittää elämää ajatukseen salamannopeasta maapallosta alkavasta elämästä. Vaikka maapallon alkeellinen ilmapiiri ei ollut rikas vedyssä, tulivuorenpurkauksista syntyneet kaasupilvet sisälsivät oikean molekyylien yhdistelmän. Onko mahdollista, että tulivuoret kylväävät planeettamme elämän aineosilla? Vaikka kukaan ei tiedä, mitä seuraavaksi tapahtui, tutkijat jatkavat kokeilujaan yrittääkseen selvittää, ovatko tulivuoret ja salama syitä, joita olemme täällä.
Paperi julkaistiin Science-lehdessä 17. lokakuuta 2008
Lähteet: NASA, ScienceNOW
