Eine faszinierende Wendung in der Handlung, während Forscher das klassische „Ursuppe“-Experiment nachstellen

May 28, 2023

Wissenschaft basiert auf Reproduzierbarkeit; Wenn jemand anderes Ihre Ergebnisse reproduzieren kann, stehen die Chancen gut, dass Sie die Wahrheit sehen. Und es gibt keine Verjährungsfrist für die Reproduzierbarkeit; Selbst Experimente von vor 70 Jahren sind ein faires Spiel für einen frischen Look. Ein gutes Beispiel ist dieser kürzliche Neustart des Miller-Urey-Experiments „Ursuppe“ aus dem Jahr 1952, das zu einigen faszinierenden Ergebnissen führte.

Im Mittelpunkt des Miller-Urey-Experiments stand ein klassisches Henne-Ei-Paradoxon: Komplexe organische Moleküle wie Aminosäuren und Nukleinsäuren sind die notwendigen Bausteine ​​des Lebens, aber wie entstanden sie auf der Erde, bevor es Leben gab? Um diese Frage zu beantworten, entwickelte Stanley Miller, der 1952 ein Doktorand von Harold Urey war, ein Experiment, um zu sehen, ob komplexe Moleküle aus einfacheren Substanzen unter Bedingungen gebildet werden könnten, von denen man annimmt, dass sie schon früh im Leben des Planeten vorherrschten. Miller baute einen komplizierten Glasapparat zusammen, füllte ihn mit Wasserdampf und Gasen wie Ammoniak, Wasserstoff und Methan und befeuerte ihn mit einem Lichtbogen, um einen Blitz zu simulieren. Er stellte fest, dass sich im Reaktionsgefäß eine reichhaltige Brühe an Aminosäuren ansammelte; Bei der Analyse wurde festgestellt, dass der Schlamm fünf der 20 Aminosäuren enthielt.

Das Miller-Urey-Experiment wurde immer wieder mit ähnlichen Ergebnissen wiederholt, aber ein kürzlich durchgeführter Neustart ging einen anderen Weg und untersuchte, wie das Laborgerät selbst die Ergebnisse beeinflusst haben könnte. Joaquin Criado-Reyes und Kollegen fanden heraus, dass das Experiment, wenn es in einer Teflonflasche durchgeführt wurde, weitaus weniger organische Verbindungen produzierte. Interessanterweise stellte die Zugabe von Borosilikatglassplittern in die Teflon-Reaktionskammer den Reichtum der resultierenden Brühe wieder her, was darauf hindeutet, dass die Silikate in den Glaswaren möglicherweise eine katalytische Rolle bei der Herstellung der Bio-Suppe gespielt haben. Sie nehmen außerdem an, dass die stark alkalischen Reaktionsbedingungen mikroskopisch kleine Vertiefungen in den Wänden der Glasgefäße erzeugen könnten, die als Reaktionszentren dienen würden, um die Bildung organischer Stoffe zu beschleunigen.

Dies ist ein großartiges Beispiel für einen Befund, der eine Theorie zu durchkreuzen scheint, sie aber letztlich stützt. Auf den ersten Blick könnte man argumentieren, dass Miller und Urey falsch lagen, da sie nur aufgrund der Kontamination ihrer Glaswaren organische Stoffe produzierten. Und es scheint wahr zu sein, dass Silikate für die abiotische Erzeugung organischer Moleküle notwendig sind. Aber wenn es etwas gab, woran die frühe Erde reich war, dann waren es Silikate in Form von Ton, Schluff, Sand, Gestein und Staub. Dieses Experiment stützt also den abiotischen Ursprung organischer Moleküle auf der Erde und möglicherweise auch auf anderen Gesteinswelten.

[Quelle: Roger Ressmeyer/CORBIS, über Science History Institute]