В 1953 году американский химик Стэнли Ллойд Миллер, в то время ещё аспирант Чикагского университета, произвёл под руководством Нобелевского лауреата Гарольда Юри знаменитый биологический опыт, получивший впоследствии название «опыт Миллера-Юри». Смысл опыта состоял в воспроизведении начального этапа процесса возникновения жизни. За прошедшие с тех пор десятилетия много раз высказывались сомнения в теории возникновения жизни на Земле, которой следовал Миллер. Исследователи внимательно изучили старые опыты Миллера и были удивлены неожиданно открывшимися результатами.

Химики любят делать опыты, смешивать в различных пропорциях вещества и наблюдать, что из этого получается. Аспирант-экспериментатор в довольно примитивных условиях воспроизвёл атмосферу Земли в древний доисторический период. В стеклянных колбах сконструированного аппарата шли химические реакции, бурлила и отстаивалась жидкость. В смеси образовывались соединения, из которых в естественных условиях возникли живые организмы.

Молодой химик был в своей стихии. На лабораторном столе стояли колбы и пробирки в подставках, на стеллажах лежали пипетки, склянки, чашки Петри, запас нитей, резиновых перчаток и другие необходимые для работы предметы. Постепенно всё это идёт в дело и находит своё применение. Опыты повторяются много раз, чтобы получить ценные для науки результаты.

Миллер скрупулёзно собрал полученные соединения в стеклянные колбы, упаковал в коробки и снабдил более или менее подробными надписями. Эти коробки отправились туда же, куда и всё остальное - на стеллажи архива, в дальние ящики старых лабораторных столов, на полки холодильников или в сосуды, наполненные жидким азотом. Иногда это богатство используется для дальнейших опытов, но чаще просто лежит, забытое, без движения. С пробами Стэнли Миллера всё было так же, как и с другими архивными материалами.

В 1958 году он снова обратился к опыту, который пять лет назад принёс ему популярность. Результаты новых опытов оказались на тех же архивных полках, и, по свидетельству коллег и друзей известного химика, он больше не собирался когда-либо заниматься подобными экспериментами.

Джеффри Бада, в прошлом студент Миллера, а сейчас научный сотрудник Океанографического института Скриппса в Сан-Диего, не забыл, какие научные сокровища хранятся в лабораториях в Чикаго. Он заново рассмотрел наследие Миллера, и оно предстало перед ним в совершенно новом свете.

ПОЛНЫЙ СОСТАВ

Через пятьдесят лет результаты экспериментов Миллера снова стали достоянием науки. Джеффри Бада вместе с группой исследователей из Мексики и США детально проанализировал пробы с использованием современных методов. Состав исходного «первичного бульона» в колбах Миллера оказался гораздо полнее, чем они предполагали. В него входили 22 аминокислоты, основной строительный материал для белков, пять аминов, содержащие азот органические соединения, а также семь органических соединений серы.

«К нашему большому удивлению, аминокислот получено гораздо больше, чем в в первых экспериментах, которые произвёл Миллер», - говорит Джеффри Бада.

Исследователи использовали для своих анализов так называемую высокопроизводительную жидкостную хроматографию (HPLC) и масс-спектро-метрию - два комплексных метода, при которых вещества разделяются на составные части и идентифицируются.

Ещё в 1953 году Миллер опубликовал короткую статью, в которой описал очень простой эксперимент, целью которого было воссоздание «первичного бульона» как необходимой среды для возникновения жизни. В стеклянной колбе Миллер воспроизвёл первичную атмосферу Земли и праокеаны: он заключил в стеклянную ёмкость смесь из метана, водорода, водяных паров и аммиака и пропустил через эту смесь электрические разряды. Таким способом он сделал искусственную грозу чтобы она дала толчок химическим реакциям.

ПЕРВИЧНЫЙ БУЛЬОН

Через неделю в коричневатой жидкой субстанции действительно плавали простейшие аминокислоты. Когда автор эксперимента повторил его ещё раз в 1958 году, в смеси дополнительно содержались ещё диоксид углерода (углекислый газ) и сероводород. Однако Миллер никогда не анализировал результаты повторного опыта и не публиковал их. Возможно, он не спешил обнародовать сведения о своём эксперименте по той причине, что уже в пятидесятых годах многие авторитетные учёные высказывали сомнения в теории «первичного бульона».

Надежда на то, что из такой смеси вскоре выделятся первые одноклеточные организмы, действительно рухнула. Очевидно, от «первичного бульона» до первых живых существ был пройден очень долгий путь, о первых шагах которого до сих пор мало что известно. К тому же, по мнению некоторых специалистов, смесь в колбах Миллера не точно соответствует атмосфере Земли четыре миллиарда лет назад.

Но Джеффри Бада и его коллеги привели новый аргумент в пользу совсем было развенчанной теории «первичного бульона». Уже много лет в жидкой смеси плавало нечто, о чём никто не подозревал. Только в семидесятых годах учёным удалось получить из простых молекул содержащие серу аминокислоты. «Миллеру это удалось в 1958 году, хотя он об этом не знал», - говорит Джеффри Бада.

Сейчас геохимики считают что смесь у Миллера была гораздо ближе к подлинному составу первичной атмосферы Земли, чем он сам думал.

Джеффри Бада не в первый раз добрался до старых колб своего учителя. Уже в 2008 году Бада и его коллеги исследовали несколько высохших проб.Тогда они пришли к выводу, что первые аминокислоты могли образоваться на островах с активной вулканической деятельностью, а не в море или на уже появившихся участках суши.

Многие учёные -геофизики и геохимики, предполагают, что вулканы миллиарды лет назад находились на дне океанов и были покрыты водой. Там образовались оазисы, где имелись в достаточном количестве вещества, которые могли под действием грозовых разрядов превратиться в необходимые основные элементы для синтеза молекул органических соединений и, в конце концов, для примитивных форм живых организмов.

Полученные Миллером содержащие серу аминокислоты очень близки к тем, какие найдены в составе метеоритов. «Первичный бульон» в таком составе, какой моделировал Миллер, возможно, возник где-то в Космосе и потом был частично занесён на Землю. Джеффри Бада и его коллеги продолжают исследования о происхождении жизни. В этом году они намерены повторить классический эксперимент Стэнли Миллера с использованием современного оборудования. Что из этого получится, пока никому не известно.