Chicagský chemik Stanley Miller sa pred vyše polstoročím pokúsil vyrobiť biologicky dôležité látky z nebiologických. Produkty jeho pokusov obsahujú takmer dvakrát viac zložiek bielkovín, ako sa myslelo.
BRATISLAVA. Jar 1953 je v histórii biológie výnimočná, lebo britský časopis Nature vtedy uverejnil model stavby DNA, základu dedičnosti. Američan James Watson a Briti Francis Crick s Mauriceom Wilkinsom zaň dostali v roku 1962 Nobelovu cenu.
Krátko nato vyšiel v inom prestížnom časopise, americkom Science, podobne historický článok. Aj na jeho vzniku sa podieľal laureát Nobelovej ceny, Američan Harold Urey z Chicagskej univerzity. Cenu za chémiu vlastnil už takmer dvadsať rokov, a tak mal článok jediného autora, začínajúceho vedca Stanleyho Millera z rovnakej univerzity.
Urey článok nepodpísal – vraj viac slávy už nepotrebuje a hlavné zásluhy aj tak patria Millerovi. Uspokojil sa s poďakovaním pod čiarou. U vydavateľa Science urgoval uverejnenie článku, ktoré meškalo, lebo odborný recenzent Millerovým výsledkom nemohol uveriť. Veď neznámy študent vyrobil aminokyseliny, zložky bielkovín, z nebiologických látok simuláciou podmienok na mladej Zemi.
Unikátna pozostalosť
Miller sa podobnými pokusmi zaoberal celý život. Článok v Science z roku 1953 však zostal jeho najvyššie hodnoteným a dodnes je učebnicovou klasikou.
Autor tohto článku poznal Millera osobne. V prvých chvíľach pôsobil odmerane, no rýchlo vyšiel najavo jeho vnútorný zápal pre pátranie po koreňoch života. Vlani v máji zomrel.
Vedeckú pozostalosť po Millerovi prebral Jeffrey Bada, v 60. rokoch jeho doktorand na Kalifornskej univerzite v San Diegu, neskôr kolega v tamojšom Scrippsovom oceánografickom ústave. Našiel aj škatule so zapečatenými fľaštičkami, v ktorých boli vysušené produkty slávnych Millerových pokusov na Chicagskej univerzite z rokov 1953 a 1954.
Metódy chemickej analýzy od tých čias pokročili a tak Bada s piatimi kolegami z USA a Mexika Millerove produkty znovu preskúmali. Miller navyše svoje ďalšie pokusy s dvomi odlišnými verziami pôvodnej aparatúry publikoval iba sčasti. „Boli sme presvedčení, že sa z Millerových pokusov môžeme poučiť viac,“ povedal Bada. A naozaj, v produktoch našli 22 aminokyselín, kým Miller o desať menej.
Zdvojnásobenie úspechu
Pri syntéze aminokyselín sa ukázala ako najefektívnejšia druhá verzia aparatúry, ktorá lepšie napodobnila sopečné podmienky. Miller naplnil uzavretú aparatúru metánom, amoniakom, vodíkom a vodnou parou, ktoré podľa dobových názorov tvorili ovzdušie mladej Zeme. Na zmes pôsobil elektrickými výbojmi.
Po niekoľkých dňoch v produktoch výsledných reakcií spoľahlivo odhalil päť aminokyselín a náznaky až siedmich ďalších. V druhej verzii aparatúry zosilnil zvláštnou trubičkou prúdenie horúcej vodnej pary.
Dnes si už väčšina vedcov nemyslí, že ovzdušie mladej Zeme malo také chemické zloženie ako Millerova zmes, no tá stále zodpovedá ovzdušiu pri sopečných výbuchoch. Sopky, blízke blesky na súši a geotermálne oblasti na morskom dne sa dnes najviac spomínajú v súvislosti s kladením chemických základov života. A možno nielen chemických.
Od aminokyselín je k bielkovinám a bunke dlhá cesta, no mnohé kroky sa mohli odohrávať na plytčinách v okolí sopiek. Povrch mladej Zeme totiž stámilióny rokov pred vznikom prvých kontinentov tvorili sopečné ostrovčeky v plytkých moriach. Millerove elektrické výboje či blesky pri sopkách azda boli akousi iskrou života.
„V histórii nenájdete veľa slávnejších pokusov ako tieto. Zmenili naše myšlienky o vzniku života a nepochybne preukázali, že jeho základné stavebné kamene mohli vznikať prírodnými procesmi,“ povedal doktorand Adam Johnson z Indianskej univerzity v Bloomingtone, prvý autor článku Badovho tímu, ktorý vyšiel v Science.
