Vyzerá to ako zo starých alchymistických legiend: v roku 1953 sa dvaja vedci pokúsili v laboratóriu zopakovať podmienky, ktoré viedli k vzniku života. Nedávno ich nasledovníci preskúmali výsledky, ktoré vtedy dosiahli. S prekvapením zistili, že pokus bol úspešnejší, než sami jeho autori tušili.
V 50. rokoch minulého storočia vedci verili, že zložité organické molekuly a nakoniec i život vznikli na našej planéte pôsobením búrkových bleskov na vodu a plyny v atmosfére. Dvaja vedci z University of Chicago, Stanley Miller a Harold Urey, sa v roku 1953 rozhodli vo svojom laboratóriu napodobiť podmienky, ktoré podľa vtedajších predstáv boli na Zemi krátko po jej vzniku. V pomerne jednoduchom zariadení nechali obiehať zmes vody, vodíka, čpavku a metánu cez elektrické výboje a sledovali, aké zlúčeniny vzniknú.
Po krátkom čase sa v ich aparatúre skutočne vytvorilo niekoľko typov aminokyselín - molekúl, z ktorých sa skladajú bielkoviny tvoriace základné stavebné prvky organizmov. K samovoľnému vzniku života síce pri tomto experimente nedošlo, ale to autori ani nečakali, pretože na rozdiel od prírody nemali k dispozícii stovky miliónov rokov, ale iba pár týždňov. Pokus prenikol do dejín ako Miller-Ureyov experiment a je považovaný za dôkaz, že zložité organické molekuly sa v raných fázach vývoja Zeme vytvárali samovoľne z jednoduchých anorganických látok.
Miller-Ureyov experiment má význam aj pri hľadaní života vo vesmíre, pretože ukazuje, za akých podmienok sa mohli organické látky vytvárať aj inde, nielen na Zemi. Teraz, po nádejných objavoch na Marse, Jupiterovom mesiaci Europa a Saturnových mesiacoch Titan a Enceladus je to osobitne aktuálne.
"Výskum Millera a Ureya bol priekopníckym vo viacerých smeroch,“ vysvetľuje Carl Pilcher, riaditeľ Astrobiologického inštitútu americkej kozmickej agentúry NASA. "Pomohol vniesť viac svetla do vzrušujúcej otázky, ako na Zemi vnikol život. Súčasne položil experimentálne základy v tom čase novej vedy astrobiológie.“
Zabudnutý experiment
Výskum okolností Urey-Millerovho experimentu priniesol niekoľko prekvapení. Predovšetkým sa ukázalo, že nešlo len o jeden pokus, ale najmenej o tri experimenty.
Prvé výsledky vedci dosiahli v máji 1953. V produkte našli päť aminokyselín, z ktorých tri sú bežnou súčasťou bielkovín. O dva roky neskôr Miller objavil ďalšie organické zlúčeniny. Výsledky druhého experimentu neboli nikdy zverejnené.
Nedávno sa podarilo objaviť uzavreté ampulky s produktmi, ktoré vznikli pri prvých dvoch experimentoch vykonávaných pred viac než polstoročím. Vedci ich podrobili dôkladnej analýze a zistili, že namiesto piatich druhov aminokyselín, o ktorých hovorí Miller, ich je vo vzorkách podstatne viac. Našli tu 14 a neskôr až 22 aminokyselín.
Biologická polievka
Existuje niekoľko možných vysvetlení tejto záhady. To najjednoduchšie hovorí, že s relatívne primitívnym vybavením, ktoré vedci mali k dispozícii v 50. rokoch, jednoducho nemali možnosť vykonať dôkladnú analýzu a odhaliť všetky zložky vzniknutého produktu. Nemožno však vylúčiť ani to, že molekuly v uzavretých ampulkách ďalej reagovali - a samovoľne tvorili stále zložitejšie komplexy...
"Veríme, že najmä druhý Millerov experiment by nám ešte mohol veľa nového naznačiť o podmienkach, za ktorých vznikali zložité organické zlúčeniny,“ komentoval tieto výsledky Jeffrey Bada zo Scrippsovho oceánografického inštitútu.
Iní bádatelia však považujú Urey-Millerov experiment skôr za historickú záležitosť. Od 50. rokov minulého storočia sa totiž značne zmenili predstavy tak o podobe ranej pozemskej atmosféry, ako aj o vzniku organických molekúl i samotného života. Vtedy bol všeobecne prijímaný názor presadzovaný ruským vedcom Alexandrom Oparinom a britským bádateľom Johnom B. S. Haldanom, že na počiatku bola "biologická polievka“ čoraz zložitejších organických molekúl a z nich nakoniec v prehriatych pobrežných plytčinách vznikli prvé živé mikroorganizmy.
Dnes však už existuje celý rad alternatív. Astronómovia napríklad objavili zložité organické zlúčeniny (vrátane aminokyselín) aj vo vesmíre. Mohli sa teda dostať na Zem aj odtiaľ. To by vysvetľovalo, prečo sa stopy života nachádzajú už v najstarších geologických vrstvách. Považuje sa za možné aj to, že život vznikol pri horúcich minerálnych prameňoch v hlbinách oceánov, na povrchu niektorých minerálov, alebo dokonca, že prišiel už hotový z vesmíru. Objavy zo starých Millerových skúmaviek však dokazujú, že ani staré hypotézy ešte nebude možné tak ľahko odpísať.