STENLIJA DZIRNAVNIEKS: BIOGRĀFIJA, EKSPERIMENTI, TEORIJA UN CITI IEGULDĪJUMI - ARTE - 2025

Stenlijs Millers (1930-2007) bija ķīmiķis un biologs, kuru zinātniskā pasaule uzskatīja par dzīvības uz Zemes izcelsmes ķīmijas tēvu. Liela daļa viņa slavas ir saistīts ar slaveno eksperimentu, kuru viņš veica kopā ar savu mentoru Haroldu Ūreju, eksperimentu, kas pazīstams kā Millers-Ūrejs.

Millers atklāja, ka pareizu apstākļu pastāvēšanas gadījumā uz planētas esošie vienkāršie organiskie savienojumi ir spējīgi radīt dzīvību. Šis eksperiments, kas viņu padarīja slavenu visā pasaulē, tika veikts, kad ASV dzimušajam zinātniekam bija tikai 23 gadi.

Avots: web99.arc.nasa.gov/~astrochm/Miller/photo.html, izmantojot Wikimedia Commons.Daļa viņa darbu sastāvēja arī no primitīvās zupas atjaunošanas, kas ir krievu biologa Aleksandra Oparina radītais jēdziens. Kopumā Millers bija autors vairāk nekā 60 zinātniskiem darbiem, kas tika publicēti gadu gaitā.

Biogrāfija

Pirmajos gados

1930. gada 7. martā dzimis amerikāņu ķīmiķis Stenlijs Loids Millers. Viņš dzimis Oaklandē, Kalifornijas štatā. Viņš bija pāra Natana un Edītes Milleru otrais bērns. Pirmais bija viņa vecākais brālis Donalds.

Viņa ģimene bija cēlusies no ebreju imigrantiem, kuri bija ieradušies ASV pēc aiziešanas no Baltkrievijas un Latvijas Republikas. Millera tēvs bija jurists un turpināja pildīt prokurora vietnieka pienākumus Oaklandes apgabalā. No savas puses māte bija skolas skolotāja.

Kopš ļoti jauna vecuma Milleru raksturoja kā ļoti centīgs, aizrautīgs students un neuzbāzīgs lasītājs. Viņam nebija grūtību ar katru klasi nokļūt Oaklandes vidusskolā. Pat tajā laikā viņš jau bija pazīstams kā ķīmiskais ģēnijs.

Jaunībā viņš jau izrādīja lielu interesi par dabas pasauli, bažām, kuras tika pabarotas, pateicoties viņa laikam zēnu skautiem. Šīs grupas ietvaros viņš saņēma Ērgļu skautu līmeni, kas bija visaugstākais atzinums, ko varēja iegūt.

Koledžas dzīve

Millers uzņemts Kalifornijas universitātē Bērklijā studēt ķīmiju. Viņš pabeidza savu karjeru un to pabeidza 1951. gadā, kad viņam bija tikai 21 gads. Pēc tam viņš iestājās Bērklijā piedāvātajā doktora programmā.

Viņš pavadīja laiku, mēģinot izdomāt, kuru tēmu viņš vēlas izvēlēties, lai pievērstos saviem pētījumiem. Šī procesa laikā viņš tikās ar lielu skaitu profesoru, līdz viņš pieņēma lēmumu sadarboties ar Edvardu Telleru teorētiskās fizikas jomā. Šī savienība neturpinājās ilgi.

Drīz pēc tam Millers apmeklēja ievērojamā amerikāņu ķīmiķa un universitātes profesora Harolda Ūreja lekciju, kurai 1934. gadā tika piešķirta arī Nobela prēmija ķīmijā.

Konferencē Urijs iepazīstināja ar savām idejām par Saules sistēmas izcelsmi. Viņš runāja arī par iespējām, kas pastāv, lai organiskā sintēze notiktu reducējošā vidē, piemēram, atmosfērā.

Šī tikšanās un šīs tēmas izraisīja zinātkāres Milleru, kurš pievienojās Urijam 1952. gadā, lai sāktu kādu pētījumu. Tādējādi beidzās attiecības ar Telleru, kurš tajā laikā, iespējams, arī pārcelsies uz Čikāgu, kur strādāja pie ūdeņraža bumbas.

Viņš pabeidza apmācības programmu Kalifornijas štata Tehnoloģiju institūtā. Pabeidzis studijas un akadēmisko sagatavošanos, viņš iestājās Kolumbijas universitātes ārstu un ķirurgu koledžā kā biedrs. Jau 1958. gadā viņš kļuva par ķīmijas profesoru, bet Kalifornijas Universitātē, Sandjego.

Nāve

Stenlijs Millers nomira 2007. gada 20. maijā, dzīvojot pansionātā Nacionālajā pilsētā, vietā uz dienvidiem no Sandjego. Amerikāņu ķīmiķis jau kopš 1999. gada ir piedzīvojis virkni smadzeņu asinsrites negadījumu, kas ievērojami samazināja viņa fiziskās spējas.

Viņa nāve 77 gadu vecumā bija sirdslēkmes rezultāts. Lai arī daudzi to pieteicās, viņš nekad nav saņēmis Nobela prēmiju par saviem pētījumiem vai eksperimentiem.

Teorija

Kad Stenlijs Millers, vēl būdams students, vērsās pie Nobela prēmijas laureāta Harolda Urija, viņš to izdarīja ar domu strādāt kopā. Viņa priekšlikums bija veikt eksperimentus ar organiskiem savienojumiem.

Tajā laikā Millers ierosināja, ka dzīvības izcelsmes visatbilstošākie organiskie savienojumi veidojas, nerēķinoties ar bioloģiskajiem apstākļiem uz agrīnās Zemes.

Eksperimenti

Stenlijs Millers 1953. gadā nolēma pārbaudīt, cik dzīvotspējīga bija krievu ķīmiķa Aleksandra Oparina hipotēze. Tam viņam bija sava mentora, ķīmiķa Harolda Ūreja palīdzība. Viņi kopā strādāja, lai noskaidrotu, vai pirmatnējā zupa (metafora par dzīvības izcelsmi) spēj radīt vienkāršu bioķīmisku produktu.

Urijs sākotnēji nebija pārāk pārliecināts par Millera darba līniju. Universitātes profesors vēlējās, lai viņa absolvents pievērstos citām tēmām, piemēram, tallijam meteorītos.

Millera ideja dominēja, un viņi kopā veica to, kas vēlāk tiks saukts par Millera-Ūreja eksperimentu. Mērķis bija atklāt eksperimentu, kas ļautu veidot olbaltumvielas, kas bija pastāvējušas iepriekšējos laikos.

Eksperimentā tika izmantoti gāzu maisījumi. Šīs gāzes veidoja amonjaks, metāns, ūdeņradis un ūdens tvaiki. Milleram tie bija elementi, kas, visticamāk, bija sastopami pirmatnējā atmosfērā.

Gāzu mijiedarbība dabiski neizraisīja nekādu reakciju. Tātad Millers nolēma izmantot enerģiju, kas bija spējīga radīt reakciju, tāpēc ķērās pie elektrošoka.

Procedūras pamatā bija iepriekšminēto gāzu maisījuma uzsildīšana līdz temperatūrai virs 100 ° C. Lai to izdarītu, viņš izmantoja elektrisko strāvu. Pēc nedēļas Millers analizēja dažādas vielas, kas bija parādījušās cilindriskā instrumenta, kas pazīstams kā mēģene, apakšā.

Kopumā Millers no saviem eksperimentiem ieguva trīs aminoskābes.

secinājums

Millers spēja parādīt, ka aminoskābju radīšana notika ļoti vienkāršā veidā. Tas neskatoties uz to, ka aminoskābēm ir lielāka sarežģītība nekā ķīmiskajiem elementiem.

Laikam ejot, arvien vairāk laboratoriju pievienojās un veica tādus vienkāršus eksperimentus kā Millers. Vairāk nekā 10 no 20 dzīvē atrastajām aminoskābēm tika saražotas.

Eksperimentu kritika

Millera eksperiments tikās ar daudzkārtēju kritiku. Acīmredzamākais bija saistīts ar faktu, ka aminoskābes radīja zinātnieki, nevis dabiski. Lai gan cita kritika ir saistīta ar eksperimenta tehniskākiem aspektiem.

Pirmā Millera detraktoru sūdzība ir tāda, ka viņa veiktajam eksperimentam bija nepieciešama ārkārtīga pētnieka ietekme. Pēc daudzu uzskatiem šī ārējā iejaukšanās rezultātus padara nederīgus, jo elementi nebija dabiski ražoti.

Citā pārskatā uzmanība tika pievērsta tam, kā Millers savos testos izņēma skābekli. Tas ir īpaši svarīgi, jo skābeklis ir kā inde aminoskābju veidošanā, un tās nevarētu veidoties.

Ir pierādījumi, kas liecina, ka skābeklis bija klāt, kad dzīve sākās pirms vairāk nekā četriem miljardiem gadu. Tas eksperimentu padarītu nederīgu.

Skābekļa noņemšana no viņa eksperimenta bija faktors, kas visvairāk kritizēja Millera darbu. Tā kā tas bija arī būtisks elements, lai aizsargātu organiskās molekulas no ozona slāņa ultravioletā starojuma.

Visbeidzot, Millera eksperimentā tika izveidotas tikai dažas aminoskābes, nevis tās 20, kas piemīt dzīvām būtnēm. Citiem zinātniekiem izdevās saražot atlikušās aminoskābes, taču spontanitātes faktors joprojām neizdevās, jo pētnieki vienmēr bija iejaukušies.

Citas iemaksas

Laikam ejot, Millers spēja sintezēt vairāk dažādu veidu aminoskābes, kā arī uzlabot savas metodes. Tas ļāva ražot lielu skaitu organisko savienojumu, kā arī neorganiskos savienojumus, kas bija nepieciešami metabolismam un veidošanai šūnu līmenī.

Viņu interesēja ne tikai dzīves izcelsme. Tika apšaubīta arī iespēja, ka dzīvība pastāvēja uz citām planētām, precīzāk - uz Marsa. Aminoskābēs viņš redzēja elementu, kuru tā viegluma dēļ varēja atrast Marsā.

NASA (Nacionālā aeronautikas un kosmosa pārvalde) pat deva ieguldījumu tādas sistēmas izveidē, kuru varētu izmantot misijā uz Marsa un kas būtu spējīga iegūt un analizēt aminoskābes.

Stenlija Millera pazīstamākie darbi bija vērsti uz prebiotisko ķīmiju. Lai arī patiesība ir tāda, ka tas sekmēja arī lielus panākumus hidrātu (tos dēvē arī par gāzes klatrātiem) saspiešanā.

Atzinības

Millers bija ievērojams Amerikas Savienoto Valstu Nacionālās zinātņu akadēmijas loceklis. Par savu darbu viņš saņēma dažādas atšķirības, tai skaitā Oparīna medaļu par eksperimentiem un pētījumiem par dzīves evolūciju un izcelsmi.

Amerikā dzimušais ķīmiķis lielu daļu savas slavas un atzinības izpelnījās, veicot pētījumus par parastajām ķīmiskajām reakcijām uz pirmatnējās planētas.

Atsauces

1. Campbell, N., Taylor, M., Simon, E., Dickey, J., Hogan, K., & Reece, J. (2007). Bioloģija (7. izdevums). Panamerikāņu medicīna.
2. Prothero, D. (2013). Dedzināšana fosilijām - ievads paleobioloģijā. Ņujorka: Columbia University Press.
3. Schopf, J. (1992). Svarīgākie notikumi dzīves vēsturē. Bostona: Jones un Bartlett Publishers.
4. Tepedīno, D. (2013). Teorijas par lielajām cilvēces mīklainībām. Buenosairesa: Ed. Dunken.
5. Verners, C., un Verners, D. (2007). Evolūcija: grandiozais eksperiments. New Leaf Press.