جوائز هاكاداي 2023: انطلاق برنامج Primal Soup بتجربة ميلر-يوري المعدلة

من المؤكد أن كل من درس الأحياء في المدرسة الثانوية قد سمع بتجربة ميلر-يوري، التي أكدت فرضية أن كيمياء الحياة ربما نشأت في الغلاف الجوي البدائي للأرض. إنها في الواقع "برق في زجاجة"، وهي عبارة عن جهاز زجاجي مغلق الدائرة يمزج غازات مثل الميثان والأمونيا والهيدروجين والماء مع قطبين كهربائيين لتوليد شرارة تحاكي ومضات البرق في السماء قبل ظهور الحياة. وقد أثبت ميلر ويوري أن الأحماض الأمينية (اللبنات الأساسية للبروتينات) يمكن تحضيرها في ظروف ما قبل الحياة.
بعد مرور سبعين عامًا، لا تزال تجربة ميلر-يوري ذات أهمية، بل ربما أكثر من أي وقت مضى مع توسعنا في استكشاف الفضاء واكتشافنا ظروفًا مشابهة لظروف الأرض في بداياتها. هذه النسخة المعدلة من تجربة ميلر-يوري هي محاولة من قِبل علماء المواطنين لتحديث تجربة كلاسيكية لمواكبة هذه الملاحظات، وربما أيضًا للاستمتاع بحقيقة أنه لا يوجد تقريبًا أي شيء في مرآبك الخاص يمكن أن يُحدث التفاعل الكيميائي للحياة.
يُشابه جهاز ماركوس بيندهامر جهازي ميلر ويوري في نواحٍ عديدة، لكن الاختلاف الرئيسي يكمن في استخدام البلازما كمصدر للطاقة بدلاً من التفريغ الكهربائي البسيط. لم يُفصّل ماركوس أسباب استخدامه للبلازما، سوى أن درجة حرارتها مرتفعة بما يكفي لأكسدة النيتروجين داخل الجهاز، مما يُوفر بيئةً ضروريةً تفتقر إلى الأكسجين. ويتم التحكم في تفريغ البلازما بواسطة متحكم دقيق وترانزستورات MOSFET لمنع انصهار الأقطاب الكهربائية. كما أن المواد الخام المستخدمة هنا ليست الميثان والأمونيا، بل محلول حمض الفورميك، وذلك لأن البصمة الطيفية لحمض الفورميك وُجدت في الفضاء، ولأنه يتمتع بتركيب كيميائي مثير للاهتمام يُمكن أن يُؤدي إلى إنتاج الأحماض الأمينية.
لسوء الحظ، على الرغم من بساطة المعدات والإجراءات التجريبية، إلا أن قياس النتائج يتطلب معدات متخصصة. سيرسل ماركوس عيناتِه للتحليل، لذا لا نعرف نتائج التجارب بعد. لكننا معجبون بالبيئة هنا، التي تُظهر أن حتى أعظم التجارب تستحق التكرار، لأنك لا تدري أبدًا ما قد تجده.
بدا أن تجربة ميلر ستؤدي إلى اكتشافات جديدة بالغة الأهمية. بعد أكثر من أربعين عامًا، وقُبيل نهاية مسيرته المهنية، أشار إلى أن الأمور لم تجرِ كما كان يأمل أو يتوقع. لقد تعلمنا الكثير خلال هذه الرحلة، لكننا ما زلنا بعيدين كل البعد عن ظاهرة طبيعية حقيقية. قد يُخالفك البعض الرأي، فاطلع على مصادرهم.
درّستُ ميلر ويوري في مقررات علم الأحياء الجامعية لمدة 14 عامًا. لقد كانا متقدمين على عصرهما بقليل. اكتشفنا مؤخرًا جزيئات دقيقة قادرة على بناء لبنات الحياة الأساسية. وقد ثبت أن البروتينات قادرة على توليد الحمض النووي (DNA) ولبنات بناء أخرى. في غضون 30 عامًا، سنكون قد عرفنا معظم تاريخ الأصول البيولوجية، إلى أن يطل علينا يوم جديد - باكتشاف جديد.
باستخدامك موقعنا الإلكتروني وخدماتنا، فإنك توافق صراحةً على وضع ملفات تعريف الارتباط الخاصة بالأداء والوظائف والإعلانات. اعرف المزيد


تاريخ النشر: 14 يوليو 2023