Misschien laat de fictieve analyse van Dr. New zien dat bliksem en gassen van vulkaanuitbarstingen het eerste leven op aarde hadden kunnen veroorzaken.
"Het leeft!"…
In het begin van de jaren vijftig deden twee chemici Stanley Miller en Harold Urey van de Universiteit van Chicago een experiment waarbij ze probeerden de omstandigheden van een jonge aarde na te bootsen om te zien hoe de bouwstenen van het leven hadden kunnen ontstaan. Ze gebruikten een gesloten lus van glazen kamers en buizen met water en verschillende mengsels van waterstof, ammoniak en methaan; de gassen waarvan men dacht dat ze miljarden jaren geleden in de atmosfeer van de aarde waren. Vervolgens hebben ze het mengsel met een elektrische stroom gezapt om te proberen een hypothese te bevestigen dat bliksem de oorsprong van het leven kan hebben veroorzaakt. Na een paar dagen werd het mengsel bruin.
Toen Miller het water analyseerde, ontdekte hij dat het aminozuren bevatte, de bouwstenen van eiwitten - de toolkit van het leven. De vonk leverde de energie voor de moleculen om te recombineren tot aminozuren, die in het water regenden. Het experiment toonde aan hoe eenvoudige moleculen door natuurlijke processen, zoals bliksem in de oeratmosfeer van de aarde, kunnen worden geassembleerd tot de meer complexe moleculen die nodig zijn voor het leven.
Maar er was een probleem. Theoretische modellen en analyses van oude rotsen overtuigden wetenschappers er uiteindelijk van dat de vroegste atmosfeer van de aarde niet rijk was aan waterstof, dus veel onderzoekers dachten dat het experiment geen nauwkeurige herschepping van de vroege aarde was. Maar de experimenten van Miller en Urey waren baanbrekend.
"Historisch gezien krijg je niet veel experimenten die misschien bekender zijn dan deze; ze herdefinieerden onze gedachten over de oorsprong van het leven en toonden ondubbelzinnig aan dat de fundamentele bouwstenen van het leven kunnen worden afgeleid uit natuurlijke processen, ”zei Adam Johnson, een afgestudeerde student bij het NASA Astrobiology Institute-team aan de Indiana University, Bloomington. Johnson is de hoofdauteur van een artikel dat de oude experimenten met de oorsprong van het leven doet herleven, met enkele verleidelijke nieuwe bevindingen.
Miller stierf in 2007. Twee voormalige afgestudeerde studenten van Miller's –geochemisten Jim Cleaves van de Carnegie Institution of Washington (CIW) in Washington, D.C., en Jeffrey Bada van Indiana University, Bloomington - onderzochten monsters die nog in het lab van Miller waren. Ze vonden de flesjes met producten uit het oorspronkelijke experiment en besloten een tweede blik te werpen met bijgewerkte technologie. Met behulp van extreem gevoelige massaspectrometers in NASA's Goddard Space Flight Center Cleaves, vonden Bada, Johnson en collega's sporen van 22 aminozuren in de experimentele residuen. Dat is ongeveer het dubbele van het oorspronkelijk door Miller en Urey gerapporteerde aantal en omvat alle 20 aminozuren die in levende wezens worden aangetroffen.
Miller voerde eigenlijk drie enigszins verschillende experimenten uit, waarvan er één stoom in het gas injecteerde om omstandigheden in de wolk van een uitbarstende vulkaan te simuleren. "We ontdekten dat in vergelijking met het klassieke ontwerp van Miller iedereen bekend is uit schoolboeken, monsters van het vulkanische apparaat produceerden een grotere verscheidenheid aan verbindingen", zei Bada.
Dit is belangrijk omdat het denken over de samenstelling van de vroege atmosfeer van de aarde is veranderd. In plaats van zwaar beladen te zijn met waterstof, methaan en ammoniak, geloven veel wetenschappers nu dat de oude atmosfeer van de aarde voornamelijk kooldioxide, koolmonoxide en stikstof was. Maar vulkanen waren actief tijdens deze periode en vulkanen veroorzaken bliksem omdat botsingen tussen vulkanische as en ijsdeeltjes elektrische lading genereren. De organische voorlopers voor het leven hadden lokaal kunnen worden geproduceerd in getijdenpoelen rond vulkanische eilanden, zelfs als waterstof, methaan en ammoniak schaars waren in de mondiale atmosfeer.
Dus dit blaast leven in het idee van een bliksemsnelle start op aarde. Hoewel de oeratmosfeer van de aarde niet rijk was aan waterstof, bevatten gaswolken van vulkaanuitbarstingen de juiste combinatie van moleculen. Is het mogelijk dat vulkanen onze planeet bezaaid hebben met ingrediënten voor het leven? Hoewel niemand weet wat er daarna gebeurde, zetten de onderzoekers hun experimenten voort in een poging vast te stellen of vulkanen en bliksem de redenen zijn waarom we hier zijn.
Het artikel is op 17 oktober 2008 gepubliceerd in Science
Bronnen: NASA, ScienceNOW
