✖


Jump to content

Эксперимент Миллера-Юри

Эксперимент Миллера-Юри представлял собой синтез небольших органических молекул в смеси простых газов в температурном градиенте, создаваемом одновременным нагреванием (справа) и охлаждением (слева) смеси электрическими разрядами.

Эксперимент Миллера -Юри [ 1 ] (или эксперимент Миллера [ 2 ] ) — эксперимент по химическому синтезу, проведенный в 1952 году и моделирующий условия, которые, как считалось в то время, присутствовали в атмосфере ранней, добиотической Земли . Это считается одним из первых успешных экспериментов, демонстрирующих синтез органических соединений из неорганических компонентов в сценарии происхождения жизни . В эксперименте использовался метан (СН 4 ), аммиак. (NH 3 ), водород (H 2 ) в соотношении 2:2:1 и вода (H 2 O). Применение электрической дуги (последняя имитировала молнию) приводило к производству аминокислот .

Его считают новаторским экспериментом и классическим экспериментом по изучению происхождения жизни (абиогенеза). Он был исполнен в 1952 году Стэнли Миллером под руководством нобелевского лауреата Гарольда Юри в Чикагском университете и опубликован в следующем году. В то время оно поддержало гипотезу Александра Опарина и Дж.Б.С. Холдейна о том, что условия на примитивной Земле благоприятствовали химическим реакциям, в ходе которых синтезировались сложные органические соединения из более простых неорганических предшественников. [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]

После смерти Миллера в 2007 году ученые, изучавшие запечатанные флаконы, сохранившиеся от первоначальных экспериментов, смогли показать, что в первоначальном эксперименте было произведено больше аминокислот, чем Миллер смог сообщить с помощью бумажной хроматографии . [ 6 ] Земли Хотя данные свидетельствуют о том, что пребиотическая атмосфера обычно имела состав, отличный от газа, использованного в эксперименте Миллера, пребиотические эксперименты продолжают производить рацемические смеси простых и сложных органических соединений, включая аминокислоты, в различных условиях. [ 7 ] Более того, исследователи показали, что временные, богатые водородом атмосферы, способствующие синтезу Миллера-Юри, могли возникнуть после крупных астероидов столкновений с ранней Землей. [ 8 ] [ 9 ]

История

[ редактировать ]

Основы органического синтеза и происхождения жизни

[ редактировать ]
Смотрите также: История исследований происхождения жизни.

До XIX века широко применялась теория самозарождения — идея о том, что «низшие» животные, такие как насекомые или грызуны, возникли из разлагающейся материи. [ 10 ] Однако несколько экспериментов XIX века, в частности эксперимент Луи Пастера с колбой с лебединой шеей в 1859 году, [ 11 ] — опроверг теорию о том, что жизнь возникла из разлагающейся материи. В том же году Чарльз Дарвин опубликовал «Происхождение видов» , описав механизм биологической эволюции . [ 12 ] Хотя Дарвин никогда публично не писал о первом организме в своей теории эволюции, в письме Джозефу Далтону Хукеру он предположил:

Но если бы (и о, какое большое «если») мы могли представить себе, что в каком-нибудь теплом маленьком пруду, где присутствуют всевозможные аммиачные и фосфорные соли, свет, тепло, электричество и т. д., химически образовалось белковое соединение, готовое претерпеть еще более сложные изменения. [...]" [ 13 ]

Портретная фотография Александра Опарина

На тот момент было известно, что органические молекулы могут образовываться из неорганических исходных материалов, поскольку Фридрих Велер описал синтез Вёлером из мочевины цианата аммония в 1828 году. [ 14 ] За этим последовало несколько других ранних плодотворных работ в области органического синтеза , в том числе Александром Бутлеровым и синтез сахаров из формальдегида синтез Штрекером аминокислоты аланина Адольфом из ацетальдегида , аммиака и цианистого водорода . [ 15 ] В 1913 году Вальтер Лёб синтезировал аминокислоты, подвергая формамид бесшумному электрическому разряду . [ 16 ] поэтому ученые начали создавать строительные блоки жизни из более простых молекул, но они не были предназначены для моделирования какой-либо пребиотической схемы и даже не считались имеющими отношение к вопросам происхождения жизни. [ 15 ]

Но в научной литературе начала 20 века существовали предположения о происхождении жизни. [ 15 ] [ 17 ] В 1903 году физик Сванте Аррениус выдвинул гипотезу о том, что первые микроскопические формы жизни, движимые радиационным давлением звезд, могли попасть на Землю из космоса в рамках гипотезы панспермии . [ 18 ] В 1920-х годах Леонард Троланд писал о первичном ферменте , который мог случайно образоваться в примитивном океане и катализировать реакции, а Герман Дж. Мюллер предположил, что образование гена с каталитическими и авторепликативными свойствами могло запустить эволюцию. [ 19 ] » Александра Опарина и Дж.Б.С. Холдейна « Первобытного супа Примерно в то же время появились идеи , в которых предполагалось, что химически восстановительная атмосфера на ранней Земле могла способствовать органическому синтезу в присутствии солнечного света или молнии, постепенно концентрируя океан случайными органические молекулы, пока не возникла жизнь. [ 20 ] Таким образом, концепции происхождения жизни сходились воедино, но в середине 20-го века гипотезам не хватало прямых экспериментальных подтверждений.

Стэнли Миллер и Гарольд Юри

[ редактировать ]
Стэнли Миллер в 1999 году позировал с аппаратом, подобным тому, который использовался в оригинальном эксперименте.

Во время эксперимента Миллера-Юри Гарольд Юри был профессором химии в Чикагском университете и сделал известную карьеру, в том числе получил Нобелевскую премию по химии в 1934 году за выделение дейтерия. [ 21 ] и возглавляет усилия по использованию газовой диффузии для урана обогащения изотопов в поддержку Манхэттенского проекта . [ 22 ] В 1952 году Юри предположил, что высокие температуры и энергии, связанные с сильными ударами в ранней истории Земли, создали атмосферу из метана (CH 4 ), воды (H 2 O), аммиака (NH 3 ) и водорода (H 2 ). , создавая восстанавливающую среду, необходимую для сценария «первичного супа» Опарина-Халдейна. [ 23 ]

Стэнли Миллер прибыл в Чикагский университет в 1951 году, чтобы получить докторскую степень под руководством физика-ядерщика Эдварда Теллера , еще одного видного деятеля Манхэттенского проекта. [ 24 ] Миллер начал работать над тем, как различные химические элементы формировались в ранней Вселенной, но после года минимального прогресса Теллер должен был уехать в Калифорнию, чтобы основать Ливерморскую национальную лабораторию Лоуренса и продолжить исследования ядерного оружия. [ 24 ] Миллер, посмотрев лекцию Юри по своей статье 1952 года, обратился к нему с предложением провести эксперимент по синтезу пребиотиков. Хотя Юри сначала отговаривал Миллера, он согласился позволить Миллеру попробовать в течение года. [ 24 ] К февралю 1953 года Миллер как единственный автор отправил по почте рукопись, сообщив журналу Science о результатах своего эксперимента . [ 25 ] Юри отказался быть включенным в рукопись, поскольку считал, что его статус заставит других недооценивать роль Миллера в разработке и проведении эксперимента, и поэтому призвал Миллера взять на себя всю ответственность за эту работу. Несмотря на это, эта установка по-прежнему чаще всего упоминается, включая оба их имени. [ 25 ] [ 26 ] Не получив вестей от Science в течение нескольких недель, разъяренный Юри написал в редакцию письмо с требованием ответа, заявив: «Если Science не желает опубликовать это как можно скорее, мы отправим это в Журнал Американского химического общества ». [ 25 ] Рукопись Миллера была в конечном итоге опубликована в журнале Science в мае 1953 года. [ 25 ]

Эксперимент

[ редактировать ]
Описательное видео эксперимента

В первоначальном эксперименте 1952 года метан (CH 4 ), аммиак (NH 3 ) и водород (H 2 ) были запечатаны вместе в соотношении 2:2:1 (1 часть H 2 ) внутри стерильной 5-литровой стеклянной колбы. соединен с колбой емкостью 500 мл, наполовину наполненной водой (H 2 O). Газовая камера должна была имитировать пребиотическую атмосферу Земли , а вода имитировала океан. Вода в меньшей колбе кипела так, что водяной пар попадал в газовую камеру и смешивался с «атмосферой». Между парой электродов в большей колбе возникала непрерывная электрическая искра. Искра прошла через смесь газов и водяного пара, имитируя молнию. Конденсатор водному под газовой камерой позволял раствору накапливаться в U-образной ловушке в нижней части аппарата, из которой отбирались пробы.

Через сутки собравшийся в ловушке раствор стал розовым, а через неделю непрерывной работы раствор стал темно-красным и мутным , что Миллер объяснил органическими веществами, адсорбированными на коллоидном кремнеземе . [ 3 ] Затем кипящую колбу убрали и хлорид ртути добавили (яд) для предотвращения микробного заражения. Реакцию останавливали добавлением гидроксида бария и серной кислоты и упаривали для удаления примесей. Используя бумажную хроматографию , Миллер идентифицировал пять аминокислот, присутствующих в растворе: глицин , α-аланин и β-аланин были идентифицированы положительно, тогда как аспарагиновая кислота и α-аминомасляная кислота (AABA) были менее достоверны из-за слабых пятен. [ 3 ]

Материалы и образцы первоначальных экспериментов остались в 2017 году под присмотром бывшего студента Миллера Джеффри Бады , профессора Калифорнийского университета в США , Океанографического института Скриппса , который также проводит исследования происхождения жизни. [ 27 ] По состоянию на 2013 год Аппарат, использованный для проведения эксперимента, был выставлен в Денверском музее природы и науки . [ 28 ]

Химия эксперимента

[ редактировать ]

В 1957 году Миллер опубликовал исследование, описывающее химические процессы, происходящие в его эксперименте. [ 29 ] цианида водорода (HCN) и альдегидов (например, формальдегида). На ранних этапах эксперимента под действием электрического разряда в качестве промежуточных продуктов было продемонстрировано образование [ 29 ] Это согласуется с современным пониманием химии атмосферы , поскольку HCN обычно может производиться из активных радикалов в атмосфере, которые возникают, когда CH 4 и азот распадаются под воздействием ультрафиолетового (УФ) света . [ 30 ] Аналогичным образом, альдегиды могут образовываться в атмосфере из радикалов, образующихся в результате разложения CH 4 и H 2 O, и других промежуточных продуктов, таких как метанол . [ 31 ] Некоторые источники энергии в планетных атмосферах могут вызывать эти реакции диссоциации и последующее образование цианида водорода или альдегида, включая молнию, [ 32 ] ультрафиолетовый свет, [ 30 ] и галактические космические лучи . [ 33 ]

Например, вот набор фотохимических реакций видов в атмосфере Миллера-Юри, которые могут привести к образованию формальдегида: [ 31 ]

H 2 O + hv → H + OH [ 34 ]
СН 4 + ОН → СН 3 + НО [ 35 ]
СН 3 + ОН → СН 3 ОН [ 36 ]
CH 3 OH + hv → CH 2 O (формальдегид) + H 2 [ 37 ]
А) Циангидриновые (вверху) и Стрекера (внизу) схемы синтеза гидроксикислот и аминокислот соответственно. Б) Концентрации аммиака , альдегидов , цианистого водорода и аминокислот во время эксперимента Миллера-Юри, воспроизведенные из работы Миллера (1957). [ 29 ] Кливса (2012). [ 38 ] Концентрации альдегидов и цианистого водорода во время производства аминокислот в водном растворе предоставили убедительное доказательство того, что синтез Стрекера происходит в химической среде Миллера-Юри. Вероятно, также происходит производство гидроксикислот по схеме циангидрина. От: Cleaves, HJ Химия пребиотиков: что мы знаем, чего не знаем . Evo Edu Outreach 5, 342–360 (2012). Лицензия CC-BY 2.0 .

Фотохимический путь получения HCN из NH 3 и CH 4 следующий: [ 39 ]

NH 3 + hv → NH 2 + H
NH 2 + CH 4 → NH 3 + CH 3
NH 2 + СН 3 → СН 5 Н
CH 5 N + hv → HCN + 2H 2

Другие активные промежуточные соединения ( ацетилен , цианоацетилен и др.) были обнаружены в водном растворе в экспериментах типа Миллера-Юри. [ 40 ] но немедленное производство HCN и альдегидов, производство аминокислот, сопровождающее плато концентраций HCN и альдегидов, а также замедление скорости производства аминокислот во время истощения HCN и альдегидов предоставили убедительные доказательства того, что синтез аминокислот Стрекера происходил в водном растворе. [ 29 ]

Синтез Стрекера описывает реакцию альдегида, аммиака и HCN на простую аминокислоту через промежуточное соединение аминоацетонитрила :

CH 2 O + HCN + NH 3 → NH 2 -CH 2 -CN (аминоацетонитрил) + H 2 O
NH 2 -CH 2 -CN + 2H 2 O → NH 3 + NH 2 -CH 2 -COOH ( глицин )

Кроме того, вода и формальдегид могут вступать в реакцию по реакции Бутлерова с образованием различных сахаров, таких как рибоза . [ 41 ]

Эксперименты показали, что простые органические соединения, в том числе строительные блоки белков и других макромолекул, могут абиотически образовываться из газов с добавлением энергии.

[ редактировать ]

Современные эксперименты

[ редактировать ]
Поверхность Титана , вид с «Гюйгенс» посадочного модуля . Толины , сложные частицы, образовавшиеся в результате УФ-облучения атмосферы N 2 и CH 4 , вероятно, являются источником красноватой дымки.

Одновременно с Миллером-Юри было проведено несколько подобных экспериментов с искровым разрядом. Статья в «Нью-Йорк Таймс» (8 марта 1953 г.) под названием «Оглядываясь назад на два миллиарда лет» описывает работу Уоллмана М. МакНевина в Университете штата Огайо до того, как в мае 1953 г. была опубликована статья Miller Science. искры через метан и водяной пар образовали « смолистые твердые вещества», которые «слишком сложны для анализа». [ 25 ] [ 42 ] [ 43 ] Кроме того, К. А. Уайльд представил рукопись в журнал Science 15 декабря 1952 г., прежде чем Миллер представил свою статью в тот же журнал в феврале 1953 г. В работе Уайльда, опубликованной 10 июля 1953 г., использовались напряжения до 600 В на бинарной смеси углерода. диоксид (CO 2 ) и воду в проточной системе и не было отмечено каких-либо значительных продуктов восстановления. [ 44 ] По мнению некоторых, отчеты об этих экспериментах объясняют, почему Юри торопил рукопись Миллера через журнал Science и угрожал представить ее в Журнал Американского химического общества. [ 25 ]

Введя экспериментальную основу для проверки химии пребиотиков, эксперимент Миллера-Юри проложил путь к будущим исследованиям происхождения жизни. [ 45 ] В 1961 году Джоан Оро получил миллиграммы нуклеинового основания аденина из концентрированного раствора HCN и NH 3 в воде. [ 46 ] Оро обнаружил, что в этих условиях из HCN и аммиака также образуются некоторые аминокислоты. [ 47 ] Эксперименты, проведенные позже, показали, что другие азотистые основания РНК и ДНК могут быть получены путем моделирования пребиотической химии в восстановительной атмосфере . [ 48 ] [ 49 ] Другие исследователи также начали использовать УФ - фотолиз в пребиотических схемах, поскольку на ранней Земле поток УФ-излучения был намного выше. [ 50 ] Например, было обнаружено, что при УФ-фотолизе водяного пара с окисью углерода образуются различные спирты , альдегиды и органические кислоты . [ 51 ] В 1970-х годах Карл Саган использовал реакции типа Миллера-Юри для синтеза и экспериментов со сложными органическими частицами, получившими название « толины », которые, вероятно, напоминают частицы, образовавшиеся в туманных атмосферах, таких как атмосфера Титана . [ 52 ]

Модифицированные эксперименты Миллера-Юри.

[ редактировать ]

С 1950-х годов была проделана большая работа для понимания того, как химия Миллера-Юри ведет себя в различных условиях окружающей среды. В 1983 году, проверяя различные составы атмосферы, Миллер и еще один исследователь повторили эксперименты с различными пропорциями H 2 , H 2 O, N 2 , CO 2 или CH 4 , а иногда и NH 3 . [ 53 ] Они обнаружили, что присутствие или отсутствие NH 3 в смеси существенно не влияет на выход аминокислот, поскольку NH 3 образуется из N 2 во время искрового разряда. [ 53 ] Кроме того, CH 4 оказался одним из наиболее важных атмосферных ингредиентов, обеспечивающих высокие урожаи, вероятно, из-за его роли в образовании HCN. [ 53 ] Гораздо меньшие выходы были получены с более окисленными видами углерода вместо CH 4 , но аналогичные выходы могли быть достигнуты при высоком соотношении H 2 /CO 2 . [ 53 ] Таким образом, реакции Миллера-Юри работают и в атмосферах другого состава, в зависимости от соотношения газов-восстановителей и окислителей. Совсем недавно Джеффри Бада и Х. Джеймс Кливз, аспиранты Миллера, выдвинули гипотезу, что образование нитритов, разрушающих аминокислоты, в атмосфере, богатой CO 2 и N 2 , может объяснить низкие выходы аминокислот. [ 54 ] В установке Миллера-Юри с менее восстановительной атмосферой (CO 2 + N 2 + H 2 O), когда они добавляли карбонат кальция для буферизации водного раствора и аскорбиновую кислоту для ингибирования окисления, выходы аминокислот значительно увеличивались, демонстрируя, что аминокислоты все еще могут образовываться в более нейтральной атмосфере при правильных геохимических условиях. [ 54 ] В контексте пребиотиков они утверждали, что морская вода, вероятно, по-прежнему будет буферной, а двухвалентное железо может ингибировать окисление. [ 54 ]

В 1999 году, после того как Миллер перенес инсульт, он передал Баде содержимое своей лаборатории. [ 27 ] В старой картонной коробке Бада обнаружил непроанализированные образцы модифицированных экспериментов, которые Миллер проводил в 1950-х годах. [ 27 ] В « вулканическом » аппарате Миллер модифицировал аспирационное сопло, позволяющее выпускать струю пара в реакционную камеру. [ 7 ] [ 55 ] Используя высокоэффективную жидкостную хроматографию и масс-спектрометрию , лаборатория Бады проанализировала старые образцы из серии экспериментов, которые Миллер провел с помощью этого аппарата, и обнаружила более высокие выходы и более разнообразный набор аминокислот. [ 7 ] [ 55 ] Бада предположил, что впрыск пара в искру мог расщепить воду на радикалы H и OH, что привело к образованию большего количества гидроксилированных аминокислот во время синтеза Стрекера. [ 7 ] [ 55 ] В отдельной серии экспериментов Миллер добавил сероводород (H 2 S) в восстановительную атмосферу, а анализы продуктов, проведенные Бадой, показали более высокие выходы на порядок величины, включая некоторые аминокислоты с серы фрагментами . [ 7 ] [ 56 ]

Работа 2021 года подчеркнула важность высокоэнергетических свободных электронов, присутствующих в эксперименте. Именно эти электроны производят ионы и радикалы и представляют собой аспект эксперимента, который необходимо лучше понять. [ 57 ]

После сравнения экспериментов Миллера-Юри, проведенных в посуде из боросиликатного стекла , с экспериментами, проведенными в тефлоновых аппаратах, в статье 2021 года предполагается, что стеклянный реакционный сосуд действует как минеральный катализатор , используя силикатные породы в качестве важных поверхностей в пребиотических реакциях Миллера-Юри. [ 58 ]

Пребиотическая атмосфера ранней Земли

[ редактировать ]
См. Также: Пребиотическая атмосфера.

Несмотря на отсутствие геохимических наблюдений, позволяющих определить точный состав пребиотической атмосферы, недавние модели указывают на раннюю «слабо восстановительную» атмосферу; то есть в ранней атмосфере Земли, вероятно, преобладали CO 2 и N 2 , а не CH 4 и NH 3, как это использовалось в первоначальном эксперименте Миллера-Юри. [ 59 ] [ 60 ] Частично это объясняется химическим составом вулканических газовыделений. Геолог Уильям Руби был одним из первых, кто собрал данные о газах, выбрасываемых современными вулканами, и пришел к выводу, что они богаты CO 2 , H 2 O и, вероятно, N 2 , с различными количествами H 2 , диоксида серы (SO 2 ), и Н 2 С. [ 60 ] [ 61 ] Следовательно, если окислительно-восстановительное состояние мантии Земли , определяющее состав газовыделения, было постоянным с момента образования , то атмосфера ранней Земли, вероятно, слабо восстанавливалась, но есть некоторые аргументы в пользу более восстановительной атмосферы для первых нескольких сотен лет. миллион лет. [ 60 ]

Хотя пребиотическая атмосфера могла иметь другие окислительно-восстановительные условия, чем атмосфера Миллера-Юри, модифицированные эксперименты Миллера-Юри, описанные в приведенном выше разделе, продемонстрировали, что аминокислоты все еще могут производиться абиотически в менее восстановительной атмосфере при определенных геохимических условиях. [ 7 ] [ 53 ] [ 54 ] Более того, возвращаясь к первоначальной гипотезе Юри о восстановительной атмосфере « после удара », [ 23 ] недавнее исследование по моделированию атмосферы показало, что богатый железом ударный элемент с минимальной массой около 4×10 20 – 5×10 21 кг было бы достаточно, чтобы временно уменьшить всю пребиотическую атмосферу, в результате чего образуется атмосфера Миллера-Юри с преобладанием H 2 -, CH 4 - и NH 3 , которая сохраняется в течение миллионов лет. [ 9 ] было подсчитано , что от четырех до семи таких ударов достигли Гадейской Земли. В предыдущей работе на основе данных о лунных кратерах и составе земной мантии [ 8 ] [ 9 ] [ 62 ]

Концептуальная фигура от Wogan et al. (2023) [ 9 ] изображающие три стадии химического состава атмосферы после падения большого астероида на Гадейскую Землю . На этапе 1 ударник испаряет океан, а H 2 образуется после того, как железо, доставленное ударником, вступает в реакцию с горячим паром. На этапе 2 H 2 реагирует с CO 2 с образованием CH 4 , в то время как атмосфера охлаждается в течение тысяч лет, а пар конденсируется в океан. Фаза 3 представляет собой атмосферу Миллера-Юри, которая сохраняется в течение миллионов лет, где фотохимия N 2 и CH 4 генерирует HCN. Атмосфера возвращается к атмосфере с преобладанием CO 2 и N 2 после того, как H 2 уходит с Земли в космос. От: Николас Ф. Воган и др . «Планета 2023» . наук. J. 4 169. Лицензия CC-BY 4.0 .

Важным фактором, контролирующим окислительно-восстановительный баланс ранней атмосферы Земли, является скорость выхода из атмосферы H 2 после образования Земли. Выход из атмосферы, свойственный молодым каменистым планетам , происходит, когда газы в атмосфере обладают достаточной кинетической энергией , чтобы преодолеть гравитационную энергию . [ 63 ] Принято считать, что время выхода водорода достаточно короткое, так что H 2 составлял < 1% атмосферы добиотической Земли. [ 60 ] но в 2005 году гидродинамическая модель утечки водорода предсказала скорость утечки на два порядка ниже, чем считалось ранее, при сохранении соотношения смеси водорода на уровне 30%. [ 64 ] Богатая водородом пребиотическая атмосфера могла бы иметь большое значение для синтеза Миллера-Юри в гадейском и архейском периодах , но более поздние исследования показывают, что решения в этой модели могли нарушить сохранение массы и энергии. [ 63 ] [ 65 ] Тем не менее, во время гидродинамического выхода более легкие молекулы, такие как водород, могут «тянуть» за собой более тяжелые молекулы посредством столкновений, а недавнее моделирование выхода ксенона указало на то, что соотношение смеси водорода в атмосфере составляло по крайней мере 1% или выше время от времени во время архея. [ 66 ]

В целом поддерживается мнение о том, что атмосфера ранней Земли восстанавливалась слабо, с кратковременными случаями сильного восстановления состава после сильных ударов. [ 9 ] [ 23 ] [ 60 ]

Внеземные источники аминокислот

[ редактировать ]
Образец метеорита Мерчисон выставлен в Национальном музее естественной истории в Вашингтоне, округ Колумбия.

Условия, аналогичные условиям экспериментов Миллера-Юри, присутствуют и в других регионах Солнечной системы , часто заменяя ультрафиолетовым светом в качестве источника энергии для химических реакций. молнию [ 67 ] [ 68 ] [ 69 ] Было обнаружено, что метеорит Мерчисон , упавший недалеко от Мерчисона, Виктория , Австралия, в 1969 году, содержал распределение аминокислот, удивительно похожее на продукты разряда Миллера-Юри. [ 27 ] Анализ органической фракции метеорита Мерчисон с помощью масс-спектрометрии ионно-циклотронного резонанса с Фурье-преобразованием обнаружил более 10 000 уникальных соединений, [ 70 ] хотя и в очень низких ( ppb – ppm ) концентрациях. [ 71 ] [ 72 ] Таким образом, органический состав метеорита Мерчисон рассматривается как свидетельство синтеза Миллера-Юри за пределами Земли.

кометы и другие ледяные тела внешней Солнечной системы содержат большое количество сложных углеродных соединений (таких как толины), образующихся в результате процессов, подобных установкам Миллера-Юри, которые затемняют поверхности этих тел. Считается, что [ 52 ] [ 73 ] Некоторые утверждают, что кометы, бомбардирующие раннюю Землю, могли обеспечить большой запас сложных органических молекул наряду с водой и другими летучими веществами. [ 74 ] [ 75 ] однако очень низкие концентрации биологически значимого материала в сочетании с неопределенностью относительно выживания органического вещества после удара затрудняют это определение. [ 15 ]

Связь с происхождением жизни

[ редактировать ]

Эксперимент Миллера-Юри стал доказательством того, что строительные блоки жизни могут быть синтезированы абиотически из газов, и представил новую основу пребиотической химии, с помощью которой можно изучать происхождение жизни. Моделирование белковых последовательностей, присутствующих у последнего универсального общего предка (LUCA) или последнего общего предка всех существующих сегодня видов, показывает обогащение простыми аминокислотами, которые были доступны в пребиотической среде согласно химии Миллера-Юри. Это говорит о том, что генетический код, из которого возникла вся жизнь, основан на меньшем наборе аминокислот, чем тот, который используется сегодня. [ 76 ] Таким образом, хотя аргументы креационистов сосредоточены на том факте, что эксперименты Миллера-Юри не создали все 22 генетически закодированные аминокислоты , [ 77 ] на самом деле это не противоречит эволюционному взгляду на происхождение жизни. [ 76 ]

Концептуальная фигура из Озтюрка и Саселова (2022) [ 78 ] вероятного пребиотического сценария с энантиоселективной предвзятостью. Облучение намагниченного магнетита ультрафиолетовым светом генерирует спин-селективные электроны. Спиральность с разными электронов приводит к разной скорости окислительно-восстановительных реакций стереоизомерами, что приводит к образованию энантиоселективных продуктов. Подобные механизмы означают, что синтез Миллера-Юри и других пребиотиков не обязательно должен быть энантиоселективным, поскольку окружающая среда может привнести гомохиральность. От: Озтюрк С.Ф. и Саселов Д.Д. О происхождении гомохиральности жизни: индуцирование энантиомерного избытка с помощью спин-поляризованных электронов. Proceedings of the National Academy of Sciences 119 (28) e2204765119 (2022). Лицензия CC-BY 4.0 .

Другое распространенное заблуждение состоит в том, что рацемическая (содержащая как L-, так и D- энантиомеры ) смесь аминокислот, полученная в эксперименте Миллера-Юри, также проблематична для теорий абиогенеза. [ 77 ] поскольку жизнь на Земле сегодня использует L-аминокислоты. [ 79 ] Хотя это правда, что установки Миллера-Юри производят рацемические смеси, [ 80 ] Происхождение гомокиральности представляет собой отдельное направление исследований происхождения жизни. [ 81 ]

Недавняя работа показывает, что магнитных поверхности минералов, таких как магнетит, могут быть матрицами для энантиоселективной кристаллизации хиральных молекул, включая РНК предшественников , благодаря эффекту хирально-индуцированной спиновой селективности (CISS) . [ 82 ] [ 83 ] Как только появляется энантиоселективная ошибка, гомохиральность может распространяться в биологических системах различными способами. [ 84 ] Таким образом, энантиоселективный синтез не требуется для реакций Миллера-Юри, если другие геохимические процессы в окружающей среде привносят гомохиральность.

Наконец, Миллер-Юри и подобные ему эксперименты касаются главным образом синтеза мономеров ; полимеризация этих строительных блоков с образованием пептидов и других более сложных структур является следующим шагом в схемах пребиотической химии. [ 85 ] Полимеризация требует реакций конденсации , которые термодинамически невыгодны в водных растворах, поскольку они вытесняют молекулы воды. [ 86 ] Ученые еще в конце 1940-х годов, например Джон Десмонд Бернал, предположили, что глинистые поверхности будут играть большую роль в абиогенезе, поскольку они могут концентрировать мономеры. [ 87 ] Появилось несколько таких моделей полимеризации, опосредованной минералами, например, прослойки слоистых двойных гидроксидов, таких как зеленая ржавчина, в циклах влажно-сухого состояния. [ 88 ] Были предложены некоторые сценарии образования пептидов, совместимые даже с водными растворами, такие как гидрофобная граница раздела воздух-вода. [ 86 ] и новая схема « сульфид -опосредованного лигирования α-аминонитрила», при которой предшественники аминокислот объединяются с образованием пептидов. [ 89 ] Полимеризация строительных блоков жизни — активная область исследований в области пребиотической химии.

Аминокислоты идентифицированы

[ редактировать ]
См. Также: Категория: Химический синтез аминокислот.

Ниже представлена ​​таблица аминокислот, полученных и идентифицированных в «классическом» эксперименте 1952 года, согласно анализу Миллера в 1952 году. [ 3 ] а совсем недавно Бада и его коллеги, занимающиеся современной масс-спектрометрией, [ 7 ] повторный анализ флаконов из эксперимента с вулканическим искровым разрядом в 2008 году, [ 7 ] [ 55 ] и повторный анализ 2010 года флаконов из H 2 S. эксперимента с искровым разрядом с высоким содержанием [ 7 ] [ 56 ] Хотя не все протеиногенные аминокислоты были получены в экспериментах с искровым разрядом, общепринято, что на ранних этапах жизни использовался более простой набор пребиотически доступных аминокислот. [ 76 ]

Аминокислота Произведено в эксперименте протеиногенный
Миллер-Юри
(1952) 		Реанализ Bada продукта 1950-х годов
(2008–) 		Вулканический искровой разряд
(2008) 		Искровой разряд, обогащенный H 2 S
(2010)
Глицин Да Да Да Да Да
α-Аланин Да Да Да Да Да
β-аланин Да Да Да Да Нет
Аспарагиновая кислота Да Да Да Да Да
α-аминомасляная кислота Да Да Да Да Нет
Серин Нет Да Да Да Да
изосерин Нет Нет Да Да Нет
α-аминоизомасляная кислота Нет Да Да Да Нет
β-аминоизомасляная кислота Нет Да Да Да Нет
β-аминомасляная кислота Нет Да Да Да Нет
γ-аминомасляная кислота Нет Да Да Да Нет
Валин Нет Да Да Да Да
Изовалин Нет Да Да Да Нет
Глутаминовая кислота Нет Да Да Да Да
Норвалин Нет Да Да Нет Нет
Метиламин Нет Да Да Да Нет
Этиламин Нет Да Да Да Нет
Этаноламин Нет Да Да Да Нет
изопропиламин Нет Да Да Нет Нет
н-пропиламин Нет Да Да Нет Нет
α-аминоадипиновая кислота Нет Нет Да Нет Нет
Гомосерин Нет Нет Да Нет Нет
2-Метилсерин Нет Нет Да Нет Нет
β-гидроксиаспарагиновая кислота Нет Нет Да Нет Нет
Орнитин Нет Нет Да Нет Нет
2-метилглутаминовая кислота Нет Нет Да Нет Нет
Фенилаланин Нет Нет Да Нет Да
Гомоцистеиновая кислота Нет Нет Нет Да Нет
S -Метилцистеин Нет Нет Нет Да Нет
Метионин Нет Нет Нет Да Да
Метионин сульфоксид Нет Нет Нет Да Нет
Метионинсульфон Нет Нет Нет Да Нет
изолейцин Нет Нет Нет Да Да
Лейцин Нет Нет Нет Да Да
Этионин Нет Нет Нет Да Нет
Цистеин Нет Нет Нет Нет Да
Гистидин Нет Нет Нет Нет Да
Лизин Нет Нет Нет Нет Да
Аспарагин Нет Нет Нет Нет Да
Пирролизин Нет Нет Нет Нет Да
Пролин Нет Нет Нет Нет Да
Глютамин Нет Нет Нет Нет Да
Аргинин Нет Нет Нет Нет Да
Треонин Нет Нет Нет Нет Да
Селеноцистеин Нет Нет Нет Нет Да
Триптофан Нет Нет Нет Нет Да
Тирозин Нет Нет Нет Нет Да

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Хилл Х.Г., Нут Дж.А. (2003). «Каталитический потенциал космической пыли: значение для пребиотической химии в солнечной туманности и других протопланетных системах» . Астробиология . 3 (2): 291–304. Бибкод : 2003AsBio...3..291H . дои : 10.1089/153110703769016389 . ПМИД   14577878 .
  2. ^ Бальзам СП; Заяц JP; Крото Х.В. (1991). «Анализ кометных масс-спектрометрических данных». Обзоры космической науки . 56 (1–2): 185–9. Бибкод : 1991ССРв...56..185Б . дои : 10.1007/BF00178408 . S2CID   123124418 .
  3. ^ Перейти обратно: а б с д Миллер, Стэнли Л. (1953). «Производство аминокислот в возможных примитивных земных условиях» (PDF) . Наука . 117 (3046): 528–9. Бибкод : 1953Sci...117..528M . дои : 10.1126/science.117.3046.528 . ПМИД   13056598 . Архивировано из оригинала (PDF) 17 марта 2012 г. Проверено 17 января 2011 г.
  4. ^ Миллер, Стэнли Л.; Гарольд К. Юри (1959). «Синтез органических соединений на первобытной Земле». Наука . 130 (3370): 245–51. Бибкод : 1959Sci...130..245M . дои : 10.1126/science.130.3370.245 . ПМИД   13668555 . Миллер заявляет, что он провел «более полный анализ продуктов» эксперимента 1953 года, перечисляя дополнительные результаты.
  5. ^ А. Ласкано; Дж. Л. Бада (2004). «Эксперимент Стэнли Л. Миллера 1953 года: пятьдесят лет органической химии пребиотиков». Происхождение жизни и эволюция биосфер . 33 (3): 235–242. Бибкод : 2003OLEB...33..235L . дои : 10.1023/А:1024807125069 . ПМИД   14515862 . S2CID   19515024 .
  6. ^ «Искра жизни» . BBC Четыре . 26 августа 2009 г. Архивировано из оригинала 13 ноября 2010 г. Телевизионный документальный фильм. {{cite web}}: CS1 maint: постскриптум ( ссылка )
  7. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я Бада, Джеффри Л. (2013). «Новое понимание химии пребиотиков из экспериментов Стэнли Миллера с искровым разрядом» . Обзоры химического общества . 42 (5): 2186–96. дои : 10.1039/c3cs35433d . ПМИД   23340907 . S2CID   12230177 .
  8. ^ Перейти обратно: а б Занле, Кевин Дж.; Лупу, Роксана; Кэтлинг, Дэвид К.; Воган, Ник (01 мая 2020 г.). «Создание и эволюция уменьшенных атмосфер ранней Земли, возникших в результате удара» . Планетарный научный журнал . 1 (1): 11. arXiv : 2001.00095 . Бибкод : 2020PSJ.....1...11Z . дои : 10.3847/PSJ/ab7e2c . ISSN   2632-3338 .
  9. ^ Перейти обратно: а б с д и Воган, Николас Ф.; Кэтлинг, Дэвид К.; Занле, Кевин Дж.; Лупу, Роксана (01 сентября 2023 г.). «Зарождение жизни молекул в атмосфере после больших ударов по ранней Земле» . Планетарный научный журнал . 4 (9): 169. arXiv : 2307.09761 . Бибкод : 2023PSJ.....4..169W . дои : 10.3847/psj/aced83 . ISSN   2632-3338 .
  10. ^ Шелдон, Роберт Б. (18 августа 2005 г.). «Историческое развитие различия между био- и абиогенезом» . В Гувере, Ричард Б.; Левин, Гилберт В.; Розанов Алексей Юрьевич; Гладстон, Дж. Рэндалл (ред.). Астробиология и планетарные миссии . Том. 5906. стр. 444–456. дои : 10.1117/12.663480 . S2CID   44194609 .
  11. ^ «Цвет лебедя» Пастера (1859 г.) | Британское общество иммунологии» . 27 мая 2022 г. Архивировано из оригинала 27 мая 2022 г. Проверено 11 ноября 2023 г.
  12. ^ Дарвин, Чарльз (1859). О происхождении видов путем естественного отбора, или о сохранении избранных рас в борьбе за жизнь . Лондон: Джон Мюррей.
  13. ^ Дарвин, Чарльз. Дарвиновский корреспондентский проект, «Письмо № 7471», 1871 г. Доступно в Интернете: http://www.darwinproject.ac.uk/DCP-LETT-7471.
  14. ^ Фридрих Вёлер (1828). «Об искусственном образовании мочевины». Анналы физики и химии. 88 (2): 253–256
  15. ^ Перейти обратно: а б с д Миллер С.Л. и Кливс Х.Дж. (2006). Пребиотическая химия на первобытной Земле. Системная биология , 1 , 1.
  16. ^ Лёб, В. (1913). О поведении формамида под действием бесшумного разряда. К вопросу об ассимиляции азота . Отчеты Немецкого химического общества , 46 (1), 684–697.
  17. ^ Шопф, Дж. Уильям, изд. (2002). Происхождение жизни: начало биологической эволюции . Беркли, Калифорния: Univ. из Калифорнии Пресс. ISBN  978-0-520-23391-1 .
  18. ^ Аррениус, Сванте (1903). «Распространение жизни в космосе». Взгляд вокруг.
  19. ^ Ласкано, А. (1 ноября 2010 г.). «Историческое развитие исследований происхождения» . Перспективы Колд-Спринг-Харбор в биологии . 2 (11): а002089. doi : 10.1101/cshperspect.a002089 . ISSN   1943-0264 . ПМЦ   2964185 . ПМИД   20534710 .
  20. ^ Кумар, Дхавендра; Стил, Эдвард Дж.; Викрамасингхе, Н. Чандра (2020), Предисловие: Происхождение жизни и астробиология , Успехи в генетике, том. 106, Elsevier, стр. xv–xviii, doi : 10.1016/s0065-2660(20)30037-7 , ISBN  978-0-12-821518-0 , PMC   7568464 , PMID   33081930
  21. ^ Гарольд К. Юри - Биографический. Нобелевская премия.org. Нобелевская премия AB 2023. Пн. 13 ноября 2023 г. https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/1934/urey/biographical/
  22. ^ «Гарольд К. Юри» . www.nndb.com . Проверено 13 ноября 2023 г.
  23. ^ Перейти обратно: а б с Юри, Гарольд К. (1 апреля 1952 г.). «К ранней химической истории Земли и происхождению жизни» . Труды Национальной академии наук . 38 (4): 351–363. Бибкод : 1952ПНАС...38..351У . дои : 10.1073/pnas.38.4.351 . ПМЦ   1063561 . ПМИД   16589104 .
  24. ^ Перейти обратно: а б с Ласкано, Антонио; Бада, Джеффри Л. (01 октября 2008 г.). «Стэнли Л. Миллер (1930–2007): Размышления и воспоминания» . Происхождение жизни и эволюция биосфер . 38 (5): 373–381. Бибкод : 2008OLEB...38..373L . дои : 10.1007/s11084-008-9145-2 . ISSN   1573-0875 . ПМИД   18726708 . S2CID   1167340 .
  25. ^ Перейти обратно: а б с д и ж Ласкано, Антонио; Бада, Джеффри Л. (1 июня 2003 г.). «Эксперимент Стэнли Л. Миллера 1953 года: пятьдесят лет органической химии пребиотиков» . Происхождение жизни и эволюция биосферы . 33 (3): 235–242. Бибкод : 2003OLEB...33..235L . дои : 10.1023/А:1024807125069 . ISSN   1573-0875 . ПМИД   14515862 .
  26. ^ Маршалл, Майкл (6 ноября 2023 г.). «Неуловимое происхождение жизни». Новый журнал ученых . Австралия: Новый учёный.
  27. ^ Перейти обратно: а б с д Дрейфус, Клаудия (17 мая 2010 г.). «Разговор с Джеффри Л. Бадой: морской химик изучает, как началась жизнь» . nytimes.com . Архивировано из оригинала 18 января 2017 г.
  28. ^ «Коллекция астробиологии: аппарат Миллера-Юри» . Денверский музей природы и науки. Архивировано из оригинала 24 мая 2013 г.
  29. ^ Перейти обратно: а б с д Миллер, Стэнли Л. (1 января 1957 г.). «Механизм синтеза аминокислот электрическими разрядами» . Биохимика и биофизика Acta . 23 (3): 480–489. дои : 10.1016/0006-3002(57)90366-9 . ISSN   0006-3002 . ПМИД   13426157 .
  30. ^ Перейти обратно: а б Салливан, Вудрафф Тернер; Баросс, Джон А. (2007). Планеты и жизнь: новая наука астробиология . Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-0-521-82421-7 .
  31. ^ Перейти обратно: а б Феррис, JP; Чен, Коннектикут (1975). «Химическая эволюция. XXVI. Фотохимия смесей метана, азота и воды как модель атмосферы первобытной Земли» . Журнал Американского химического общества . 97 (11): 2962–2967. дои : 10.1021/ja00844a007 . ISSN   0002-7863 . ПМИД   1133344 .
  32. ^ Риммер, П.Б.; Хеллинг, Ч. (23 мая 2016 г.). «Сеть химической кинетики молний и жизни в планетарных атмосферах» . Серия дополнений к астрофизическому журналу . 224 (1): 9. arXiv : 1510.07052 . Бибкод : 2016ApJS..224....9R . дои : 10.3847/0067-0049/224/1/9 . ISSN   1538-4365 .
  33. ^ Охотница, WT (1976). «Химия планетных атмосфер» . Журнал химического образования . 53 (4): 204. Бибкод : 1976JChEd..53..204H . дои : 10.1021/ed053p204 . ISSN   0021-9584 .
  34. ^ Гетофф, Н.; Шенк, ГО (1968). «ПЕРВИЧНЫЕ ПРОДУКТЫ ФОТОЛИЗА ЖИДКОЙ ВОДЫ НА 1236, 1470 И 1849 Å» . Фотохимия и фотобиология . 8 (3): 167–178. дои : 10.1111/j.1751-1097.1968.tb05859.x . ISSN   0031-8655 . S2CID   97474816 .
  35. ^ Уилсон, Вм. Э. (1 апреля 1972 г.). «Критический обзор кинетики газофазной реакции гидроксильного радикала» . Журнал физических и химических справочных данных . 1 (2): 535–573. Бибкод : 1972JPCRD...1..535W . дои : 10.1063/1.3253102 . ISSN   0047-2689 .
  36. ^ Гринберг, Раймонд И.; Хейклен, Джулиан (1972). «Реакция O(1D) с CH4» . Международный журнал химической кинетики . 4 (4): 417–432. дои : 10.1002/kin.550040406 . ISSN   0538-8066 .
  37. ^ Хагеге, Джанин; Лич, Сидней; Вермей, Екатерина (1965). «Фотохимия паровой фазы метанола при A 1,236 и A 1,849 Å» . Журнал физической химии (на французском языке). 62 : 736–746. Бибкод : 1965JCP....62..736H . дои : 10.1051/jcp/1965620736 . ISSN   0021-7689 .
  38. ^ Кливс, Х. Джеймс (2012). «Химия пребиотиков: что мы знаем, чего не знаем» . Эволюция: образование и информационно-пропагандистская деятельность . 5 (3): 342–360. дои : 10.1007/s12052-012-0443-9 . ISSN   1936-6434 .
  39. ^ Ху, Реню (01 ноября 2021 г.). «Фотохимия и спектральная характеристика экзопланет умеренного пояса и богатых газом» . Астрофизический журнал . 921 (1): 27. arXiv : 2108.04419 . Бибкод : 2021ApJ...921...27H . дои : 10.3847/1538-4357/ac1789 . ISSN   0004-637X .
  40. ^ Оргел, Лесли Э. (2004). «Возвращение к пребиотику аденину: эвтектика и фотохимия» . Происхождение жизни и эволюция биосферы . 34 (4): 361–369. Бибкод : 2004OLEB...34..361O . doi : 10.1023/B:ORIG.0000029882.52156.c2 . ПМИД   15279171 . S2CID   4998122 .
  41. ^ Менсе, Торбен Х. (декабрь 2019 г.). «Более пристальный взгляд на реакции в эксперименте Миллера-Юри с использованием связанной газовой хроматографии - масс-спектрометрии» (PDF) . Билефельдский университет .
  42. ^ Крель, Питер ОК (2009). История ударных волн, взрывов и ударов: хронологический и биографический справочник . Спрингер-Верлаг . п. 603.
  43. ^ «Оглядываясь назад на два миллиарда лет» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 14 ноября 2023 г.
  44. ^ Уайльд, Кеннет А.; Зволинский, Бруно Дж.; Парлин, Рэнсом Б. (июль 1953 г.). «Реакция, происходящая в смесях CO 2 , 2 O в высокочастотной электрической дуге». Наука . 118 (3054): 43–44. Бибкод : 1953Sci...118...43W . дои : 10.1126/science.118.3054.43-a . ПМИД   13076175 . S2CID   11170339 .
  45. ^ Джеймс Кливс II, Х. (2022). «Влияние эксперимента Миллера-Юри на современные подходы к химии пребиотиков» . Пребиотическая химия и происхождение жизни : 165–176. дои : 10.1039/9781839164798-00165 . ISBN  978-1-78801-749-7 .
  46. ^ Оро Дж., Кимбалл А.П. (август 1961 г.). «Синтез пуринов в возможных примитивных земных условиях. I. Аденин из циановодорода». Архив биохимии и биофизики . 94 (2): 217–27. дои : 10.1016/0003-9861(61)90033-9 . ПМИД   13731263 .
  47. ^ Оро Дж, Камат СС (апрель 1961 г.). «Синтез аминокислот из цианистого водорода в возможных условиях примитивной земли». Природа . 190 (4774): 442–3. Бибкод : 1961Natur.190..442O . дои : 10.1038/190442a0 . ПМИД   13731262 . S2CID   4219284 .
  48. ^ Оро Дж (1967). Фокс С.В. (ред.). Происхождение пребиологических систем и их молекулярных матриц . Нью-Йорк Академик Пресс. п. 137.
  49. ^ Ферус, Мартин; Пьетруччи, Фабио; Сайтта, Антонино Марко; Книжек, Антонин; Кубелик, Петр; Иванек, Ондрей; Шестивская, Виолетта; Цивиш, Святополк (25 апреля 2017 г.). «Образование азотистых оснований в восстановительной атмосфере Миллера – Юри» . Труды Национальной академии наук . 114 (17): 4306–4311. Бибкод : 2017PNAS..114.4306F . дои : 10.1073/pnas.1700010114 . ISSN   0027-8424 . ПМК   5410828 . ПМИД   28396441 .
  50. ^ Кануто, ВМ; Левин, Дж. С.; Аугустссон, ТР; Имхофф, CL (1 июня 1983 г.). «Кислород и озон в ранней атмосфере Земли» . Докембрийские исследования . Развитие и взаимодействие докембрийской атмосферы, литосферы и биосферы: итоги и проблемы. 20 (2): 109–120. Бибкод : 1983PreR...20..109C . дои : 10.1016/0301-9268(83)90068-2 . ISSN   0301-9268 .
  51. ^ Бар-Нун, Акива; Хартман, Хайман (1978). «Синтез органических соединений из оксида углерода и воды методом УФ-фотолиза» . Истоки жизни . 9 (2): 93–101. Бибкод : 1978OrLi....9...93B . дои : 10.1007/BF00931407 . ПМИД   752138 . S2CID   33972427 .
  52. ^ Перейти обратно: а б Саган, Карл; Харе, Б.Н. (1979). «Толины: органическая химия межзвездных зерен и газа» . Природа . 277 (5692): 102–107. Бибкод : 1979Natur.277..102S . дои : 10.1038/277102a0 . ISSN   1476-4687 . S2CID   4261076 .
  53. ^ Перейти обратно: а б с д и Миллер, Стэнли Л.; Шлезингер, Гордон (1 января 1983 г.). «Атмосфера первобытной земли и пребиотический синтез органических соединений» . Достижения в космических исследованиях . 3 (9): 47–53. Бибкод : 1983АдСпР...3и..47М . дои : 10.1016/0273-1177(83)90040-6 . ISSN   0273-1177 . ПМИД   11542461 .
  54. ^ Перейти обратно: а б с д Кливс, Х. Джеймс; Чалмерс, Джон Х.; Ласкано, Антонио; Миллер, Стэнли Л.; Бада, Джеффри Л. (2008). «Переоценка пребиотического органического синтеза в нейтральных планетарных атмосферах» . Происхождение жизни и эволюция биосфер . 38 (2): 105–115. Бибкод : 2008OLEB...38..105C . дои : 10.1007/s11084-007-9120-3 . ISSN   0169-6149 . ПМИД   18204914 . S2CID   7731172 .
  55. ^ Перейти обратно: а б с д Джонсон, Адам П.; Кливс, Х. Джеймс; Дворкин, Джейсон П.; Главин, Дэниел П.; Ласкано, Антонио; Бада, Джеффри Л. (17 октября 2008 г.). «Эксперимент Миллера по вулканическому искровому разряду» . Наука . 322 (5900): 404. Бибкод : 2008Sci...322..404J . дои : 10.1126/science.1161527 . ISSN   0036-8075 . ПМИД   18927386 . S2CID   10134423 .
  56. ^ Перейти обратно: а б Паркер, Эрик Т.; Кливс, Хендерсон Дж.; Дворкин, Джейсон П.; Главин, Дэниел П.; Каллахан, Майкл; Обри, Эндрю; Ласкано, Антонио; Бада, Джеффри Л. (5 апреля 2011 г.). «Первоначальный синтез аминов и аминокислот в эксперименте Миллера 1958 года с искровым разрядом, богатым H 2 S» . Труды Национальной академии наук . 108 (14): 5526–5531. дои : 10.1073/pnas.1019191108 . ISSN   0027-8424 . ПМК   3078417 . ПМИД   21422282 .
  57. ^ Микка Лонго, Гайя; Виалетто, Лука; Диомед, Паола; Лонго, Савино; Лапорта, Винченцо (16 июня 2021 г.). «Моделирование плазмы и пребиотическая химия: обзор современного состояния и перспектив» . Молекулы . 26 (12): 3663. doi : 10,3390/molecules26123663 . ПМЦ   8235047 . ПМИД   34208472 .
  58. ^ Криадо-Рейес, Хоакин; Биццарри, Бруно М.; Гарсиа-Руис, Хуан Мануэль; Саладин, Рафаэль; Ди Мауро, Эрнесто (25 октября 2021 г.). «Роль боросиликатного стекла в эксперименте Миллера-Юри» . Научные отчеты . 11 (1): 21009. Бибкод : 2021NatSR..1121009C . дои : 10.1038/s41598-021-00235-4 . ISSN   2045-2322 . ПМЦ   8545935 . ПМИД   34697338 .
  59. ^ Занле, К.; Шефер, Л.; Фегли, Б. (1 октября 2010 г.). «Ранние атмосферы Земли» . Перспективы Колд-Спринг-Харбор в биологии . 2 (10): а004895. doi : 10.1101/cshperspect.a004895 . ISSN   1943-0264 . ПМЦ   2944365 . ПМИД   20573713 .
  60. ^ Перейти обратно: а б с д и Кэтлинг, Дэвид К.; Кастинг, Джеймс Ф. (2017). Эволюция атмосферы на обитаемых и безжизненных мирах . Кембридж: Издательство Кембриджского университета. дои : 10.1017/9781139020558 . ISBN  978-0-521-84412-3 .
  61. ^ Руби, WW (1955), «Развитие гидросферы и атмосферы с особым упором на вероятный состав ранней атмосферы» , Специальные статьи Геологического общества Америки , том. 62, стр. 631–650, doi : 10.1130/spe62-p631 , получено 15 ноября 2023 г.
  62. ^ Марчи, С.; Боттке, ВФ; Элкинс-Тантон, Лейтенант; Бирхаус, М.; Веннеманн, К.; Морбиделли, А.; Кринг, Д.А. (2014). «Повсеместное перемешивание и погребение земной гадейской коры в результате ударов астероидов» . Природа . 511 (7511): 578–582. Бибкод : 2014Natur.511..578M . дои : 10.1038/nature13539 . ISSN   1476-4687 . ПМИД   25079556 . S2CID   205239647 .
  63. ^ Перейти обратно: а б Кэтлинг Д. и Кастинг Дж. (2017). Выход атмосфер в космос. В книге «Эволюция атмосферы обитаемых и безжизненных миров» (стр. 129–168). Кембридж: Издательство Кембриджского университета. дои : 10.1017/9781139020558.006
  64. ^ Тянь, Фэн; Тун, Оуэн Б.; Павлов, Александр А.; Де Стерк, Х. (13 мая 2005 г.). «Богатая водородом атмосфера ранней Земли» . Наука . 308 (5724): 1014–1017. Бибкод : 2005Sci...308.1014T . дои : 10.1126/science.1106983 . ISSN   0036-8075 . ПМИД   15817816 . S2CID   262262244 .
  65. ^ Курамото, Киёси; Умэмото, Такафуми; Ишиватари, Масаки (01 августа 2013 г.). «Эффективный гидродинамический выход водорода из ранней атмосферы Земли, полученный на основе высокоточного численного моделирования» . Письма о Земле и планетологии . 375 : 312–318. Бибкод : 2013E&PSL.375..312K . дои : 10.1016/j.epsl.2013.05.050 . ISSN   0012-821X .
  66. ^ Занле, Кевин Дж.; Гачеса, Марко; Кэтлинг, Дэвид К. (01 января 2019 г.). «Странный посланник: новая история водорода на Земле, рассказанная Ксеноном» . Geochimica et Cosmochimica Acta . 244 : 56–85. arXiv : 1809.06960 . Бибкод : 2019GeCoA.244...56Z . дои : 10.1016/j.gca.2018.09.017 . ISSN   0016-7037 .
  67. ^ Нанн, Дж. Ф. (1998). «Эволюция атмосферы». Труды Общества геологов. Ассоциация геологов . 109 (1): 1–13. Бибкод : 1998ПрГА..109....1Н . дои : 10.1016/s0016-7878(98)80001-1 . ПМИД   11543127 .
  68. ^ Раулин, Ф; Боссард, А. (1984). «Органические синтезы в газовой фазе и химическая эволюция в планетных атмосферах». Достижения в космических исследованиях . 4 (12): 75–82. Бибкод : 1984АдСпР...4л..75Р . дои : 10.1016/0273-1177(84)90547-7 . ПМИД   11537798 .
  69. ^ Рален, Франсуа; Брассе, Корали; Поч, Оливье; Колл, Патрис (2012). «Пребиотическая химия на Титане». Обзоры химического общества . 41 (16): 5380–93. дои : 10.1039/c2cs35014a . ПМИД   22481630 .
  70. ^ Шмитт-Копплин, Филипп; Габелица, Зелимир; Гужон, Режис Д.; Фекете, Агнес; Канавати, Басем; Харир, Мурад; Гебефуэги, Иштван; Экель, Герхард; Херткорн, Норберт (16 февраля 2010 г.). «Высокое молекулярное разнообразие внеземного органического вещества в Мерчисонском метеорите обнаружено через 40 лет после его падения» . Труды Национальной академии наук . 107 (7): 2763–2768. Бибкод : 2010PNAS..107.2763S . дои : 10.1073/pnas.0912157107 . ISSN   0027-8424 . ПМК   2840304 . ПМИД   20160129 .
  71. ^ Шок, Эверетт Л.; Шульте, Митчелл Д. (1 ноября 1990 г.). «Краткое содержание и значение сообщаемых концентраций аминокислот в метеорите Мерчисон» . Geochimica et Cosmochimica Acta . 54 (11): 3159–3173. Бибкод : 1990GeCoA..54.3159S . дои : 10.1016/0016-7037(90)90131-4 . ISSN   0016-7037 . ПМИД   11541223 .
  72. ^ Кога, Тошики; Нараока, Хироши (04 апреля 2017 г.). «Новое семейство внеземных аминокислот в метеорите Мерчисон» . Научные отчеты . 7 (1): 636. Бибкод : 2017НатСР...7..636К . дои : 10.1038/s41598-017-00693-9 . ISSN   2045-2322 . ПМЦ   5428853 . ПМИД   28377577 .
  73. ^ Томпсон В.Р., Мюррей Б.Г., Харе Б.Н., Саган С. (декабрь 1987 г.). «Окраска и потемнение клатрата метана и других льдов в результате облучения заряженными частицами: применение во внешней солнечной системе» . Журнал геофизических исследований . 92 (А13): 14933–47. Бибкод : 1987JGR....9214933T . дои : 10.1029/JA092iA13p14933 . ПМИД   11542127 .
  74. ^ ПЬЕРАЦЦО, Э.; БФ ЧЫБА (2010). «Выживание аминокислот при столкновении с крупными кометами» . Метеоритика и планетология . 34 (6): 909–918. Бибкод : 1999M&PS...34..909P . дои : 10.1111/j.1945-5100.1999.tb01409.x . S2CID   97334519 .
  75. ^ Чиба, Кристофер; Саган, Карл (1992). «Эндогенное производство, экзогенная доставка и ударно-ударный синтез органических молекул: инвентарь происхождения жизни» . Природа . 355 (6356): 125–132. Бибкод : 1992Natur.355..125C . дои : 10.1038/355125a0 . ISSN   1476-4687 . ПМИД   11538392 . S2CID   4346044 .
  76. ^ Перейти обратно: а б с Брукс диджей; Фреско-младший; Леск А.М.; Сингх М. (1 октября 2002 г.). «Эволюция частот аминокислот в белках с течением времени: предполагаемый порядок введения аминокислот в генетический код» . Молекулярная биология и эволюция . 19 (10): 1645–55. doi : 10.1093/oxfordjournals.molbev.a003988 . ПМИД   12270892 . Архивировано из оригинала 13 декабря 2004 года.
  77. ^ Перейти обратно: а б «Почему исследование Миллера Юри выступает против абиогенеза» . Создание.com . Проверено 15 ноября 2023 г.
  78. ^ Озтюрк, С. Фуркан; Саселов, Димитар Д. (12 июля 2022 г.). «О происхождении гомохиральности жизни: индукция энантиомерного избытка с помощью спин-поляризованных электронов» . Труды Национальной академии наук . 119 (28): e2204765119. arXiv : 2203.16011 . Бибкод : 2022PNAS..11904765O . дои : 10.1073/pnas.2204765119 . ISSN   0027-8424 . ПМЦ   9282223 . ПМИД   35787048 .
  79. ^ Нельсон, Д.Л., и Кокс, М.М. (2017). Ленингерские принципы биохимии (7-е изд.). У. Х. Фриман.
  80. ^ Паркер, Эрик Т.; Кливс, Джеймс Х.; Бертон, Аарон С.; Главин, Дэниел П.; Дворкин, Джейсон П.; Чжоу, Маньшуй; Бада, Джеффри Л.; Фернандес, Факундо М. (21 января 2014 г.). «Проведение экспериментов Миллера-Юри» . Журнал визуализированных экспериментов (83): e51039. дои : 10.3791/51039 . ISSN   1940-087X . ПМЦ   4089479 . ПМИД   24473135 .
  81. ^ Блэкмонд, Донна Г. (2019). «Происхождение биологической гомохиральности» . Перспективы Колд-Спринг-Харбор в биологии . 11 (3): а032540. doi : 10.1101/cshperspect.a032540 . ISSN   1943-0264 . ПМК   6396334 . ПМИД   30824575 .
  82. ^ Озтюрк, С. Фуркан; Лю, Цивэй; Сазерленд, Джон Д.; Саселов, Димитар Д. (9 июня 2023 г.). «Происхождение биологической гомохиральности путем кристаллизации предшественника РНК на магнитной поверхности» . Достижения науки . 9 (23): eadg8274. arXiv : 2303.01394 . Бибкод : 2023SciA....9G8274O . дои : 10.1126/sciadv.adg8274 . ISSN   2375-2548 . ПМЦ   10246896 . ПМИД   37285423 .
  83. ^ Озтюрк, С. Фуркан; Бхоумик, Деб Кумар; Капон, Джаэль; Санг, Ютао; Кумар, Анил; Палтиэль, Йоси; Нааман, Рон; Саселов, Димитар Д. (10 октября 2023 г.). «Вызванная хиральностью лавинная намагниченность магнетита предшественником РНК» . Природные коммуникации . 14 (1): 6351.arXiv : 2304.09095 . Бибкод : 2023NatCo..14.6351O . дои : 10.1038/ s41467-023-42130-8 ISSN   2041-1723 . ПМЦ   10564924 . ПМИД   37816811 .
  84. ^ Озтюрк, С. Фуркан; Саселов, Димитр Д.; Сазерленд, Джон Д. (14 августа 2023 г.). «Центральная догма биологической гомохиральности: как хиральная информация распространяется в пребиотической сети?» . Журнал химической физики . 159 (6). arXiv : 2306.01803 . Бибкод : 2023JChPh.159f1102O . дои : 10.1063/5.0156527 . ISSN   0021-9606 . ПМЦ   7615580 . ПМИД   37551802 .
  85. ^ Паскаль, Роберт; Чен, Ирен А. (2019). «От супа к пептидам» . Природная химия . 11 (9): 763–764. Бибкод : 2019НатЧ..11..763П . дои : 10.1038/s41557-019-0318-6 . ISSN   1755-4349 . ПМИД   31406322 . S2CID   199541746 .
  86. ^ Перейти обратно: а б Гриффит, Элизабет К.; Вайда, Вероника (25 сентября 2012 г.). «Наблюдение in situ образования пептидных связей на границе раздела вода-воздух» . Труды Национальной академии наук . 109 (39): 15697–15701. Бибкод : 2012PNAS..10915697G . дои : 10.1073/pnas.1210029109 . ISSN   0027-8424 . ПМЦ   3465415 . ПМИД   22927374 .
  87. ^ Тирар, С. (2011). Концепция Бернала о происхождении жизни. В: Гарго М. и др. Энциклопедия астробиологии. Шпрингер, Берлин, Гейдельберг. [[doi:10.1007/978-3-642-11274-4 158| дои : 10.1007/978-3-642-11274-4_158 ]]
  88. ^ Эрастова В., Дегиакоми М.Т., Фрейзер Д., Гринвелл Х.К. (декабрь 2017 г.). «Контроль химии поверхности минералов на предмет происхождения пребиотических пептидов» . Природные коммуникации . 8 (1): 2033. Бибкод : 2017NatCo...8.2033E . дои : 10.1038/s41467-017-02248-y . ПМЦ   5725419 . ПМИД   29229963 .
  89. ^ Канавелли, Пьер; Ислам, Сайдул; Владелец, Мэтью В. (2019). «Связывание пептидов путем хемоселективного сочетания аминонитрила в воде» . Природа . 571 (7766): 546–549. дои : 10.1038/s41586-019-1371-4 . ISSN   1476-4687 . ПМИД   31292542 . S2CID   195873596 .
[ редактировать ]
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Miller–Urey_experiment&oldid=1239900080"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 748ff354cf1a2fb27c10d2447122c36a__1723441320
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/74/6a/748ff354cf1a2fb27c10d2447122c36a.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Miller–Urey experiment - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)