Эссе на тему: "Вопросы возникновения жизни на Земле"

Вопросы возникновения жизни на Земле, как возникли молекулы,
образующие живые организмы – всегда волновали ученых. В 1953 году в
Чикагском университете был поставлен эксперимент, сегодня ставший
классическим. Он указал ученым путь к ответу на этот фундаментальный
вопрос.
В 1953 году Гарольд Юри был уже Нобелевским лауреатом, а Стэнли
Миллер — его помощником.
В настоящее время вопрос о возможном составе первичной земной
атмосферы остаётся открытым. Однако, считается, что высокая
вулканическая активность того времени способствовала выбросу также таких
компонентов как диоксид углерода (CO2), азот, сероводород (H2S), двуокись
серы (SO2).
Эксперимент Миллера-Юри — химический опыт, который
смоделировал гипотетические условия, существовавшие на древней Земле, с
целью проверки возможности химической эволюции. Эксперимент ставил
перед собой цель исследовать идею Александра Опарина и Дж. Б. С.
Галдейна о том, что условия на Земле в древнюю эпоху способствовали
химическим реакциям, в результате которых органические соединения могли
бы образоваться из неорганических исходных веществ. Эксперимент был
поставлен в 1952 году Стэнли Миллером и Гарольдом Юри в Чикагском
университете. Результаты были опубликованы в 1953 году.
Идея эксперимента Миллера была простой. Аппарат,
спроектированный для проведения эксперимента͵ включал смесь газов,
соответствующую тогдашним представлениям о составе атмосферы ранней
Земли, и пропускавшиеся через неё электрические разряды.
Аппарат представлял собой две колбы, соединённые стеклянными
трубками в цикл. Заполнявший систему газ представлял собой смесь из
метана (CH4), аммиака (NH3), водорода (H2) и монооксида углерода (CO).

2
Одна колба была наполовину заполнена водой, которая при нагревании
испарялась и водные пары попадали в верхнюю колбу, куда с помощью
электродов подавались электрические разряды, имитирующие разряды
молний на ранней Земле. По охлаждаемой трубке конденсировавшийся пар
возвращался в нижнюю колбу, обеспечивая постоянную циркуляцию.
После одной недели непрерывного цикла Миллер и Юри обнаружили,
что 10—15 % углерода перешло в органическую форму. Около 2 % углерода
оказались в виде аминокислот, причём глицин оказался наиболее
распространённой из них. Были также обнаружены сахара, липиды и
предшественники нуклеиновых кислот.
Эксперимент повторялся несколько раз в 1953—1954 годах. Миллер
использовал два варианта аппарата, один из которых, т. н. «вулканический»,
имел определённое сужение в трубке, что приводило к ускоренному потоку
водных паров через разрядную колбу, что, по его мнению, лучше
имитировало вулканическую активность.
Интересно, что повторный анализ проб Миллера, проведённый через 50
лет профессором и его бывшим сотрудником Джеффри Бейдом (с
использованием современных методов исследования, обнаружил в пробах из
«вулканического» аппарата 22 аминокислоты, то есть гораздо больше, чем
считалось ранее.
Миллер и Юри основывались в своих экспериментах на
представлениях 1950-х годов о возможном составе земной атмосферы. После
их экспериментов многие исследователи проводили подобные опыты в
различных модификациях. Было показано, что даже небольшие изменения
условий процесса и состава газовой смеси (например, добавления азота или
кислорода) могли привести к очень существенным изменениям, как
образующихся органических молекул, так и эффективности самого процесса
их синтеза.

3
Так что почти не остается сомнений в том, что все компоненты,
необходимые для сборки клетки, могли быть получены в химических
реакциях, происходивших на Земле в древнейшие времена.
Ценность эксперимента Миллера—Юри состоит в том, что он показал,
что вспышки молний в атмосфере древней Земли за несколько сот миллионов
лет могли вызвать образование органических молекул.
В последние годы возникают серьезные вопросы по поводу того, как
развивались эти события, в частности подвергается сомнению присутствие
аммиака в атмосфере древнейшей Земли.
Кроме того, предложено несколько альтернативных сценариев,
которые могли привести к образованию первой клетки, начиная от
ферментативной активности биохимической молекулы РНК и кончая
простыми химическими процессами в океанских глубинах. Некоторые
ученые даже предполагают, что происхождение жизни имеет отношение к
новой науке о сложных адаптивных системах и что не исключено, что жизнь
— это неожиданное свойство материи, возникающие скачкообразно в
определенный момент и отсутствующее у ее составных частей.
В наши дни эта область знаний переживает период бурного развития, в
ней появляются и проходят проверку различные гипотезы. Выводы о
возможности химической эволюции, сделанные на основании данного
эксперимента, подвергаются критике.