ניסוי מילר-יורי

ניסוי מילר-יורי נחשב לניסוי פורץ דרך בחקר ראשית החיים. הניסוי שאף לדמות את הסביבה על כדור הארץ הקדמון והדגים יצירה ספונטנית (שעשויה מחומרי מוצא פשוטים) של מולקולות היסוד המאפיינות יצורים חיים. את הניסוי ערך סטנלי מילר בהנחייתו של הרולד יורי באוניברסיטת שיקגו בשנת 1953.

הניסוי ותוצאותיו

רקע ומטרת הניסוי

מטרת הניסוי הייתה לדמות את הסביבה ששררה על כדור הארץ הקדמון, על פי ההשערות, במטרה לבחון האם מולקולות יסוד, המרכיבות את כל היצורים החיים על פני כדור הארץ, יכלו להיווצר באופן ספונטני בסביבה זו.

יורי העלה את התאוריה כי האטמוספירה על כדור הארץ הקדמון הייתה אטמוספירה מחזרת, המורכבת ממימן, ממתאן, מאמוניה וממים, בדומה לאטמוספירה בענקי הגז, דוגמת צדק. אף על פי שהשערה זו התגלתה כמוטעית מאוחר יותר וכיום מקובל כי האטמוספירה על כדור הארץ הקדמון הייתה אטמוספירה חצי-מחזרת, על סמך השערתו זו ביצע יורי יחד עם הסטודנט שלו, סטנלי מילר, את סדרת הניסויים תחת התנאים המשוערים ששררו לדעתם על כדור הארץ הקדמון.

מהלך הניסוי

הניסוי בוצע במערכת צינורות זכוכית סגורה ומעגלית (ראו תרשים) ובה תערובת גזים בהרכב המשוער של אטמוספירת כדור הארץ הקדמון (מתאן, אמוניה, מימן ואדי מים). למערכת חובר מכל מלא בתמיסה המדמה בהרכבה מי-ים. תמיסה זו חוממה ליצירת אדי מים שנחשפו לניצוצות חשמליים, שנוצרו על ידי אלקטרודות טונגסטן כדי לדמות ברקים. לאחר מכן קוררו אדי המים וחזרו למכל המקורי. באופן זה עברה התמיסה מחזורי אידוי ועיבוי, כפי שקורה למי ים ההופכים לאדי מים, עננים, ובסופו של דבר גשם. הניסוי נמשך כשבוע ובסופו נמדדו כמויות התרכובות שנוצרו מחומרי המוצא הבסיסיים. התמיסה שנוצרה בניסוי זכתה לכינוי "המרק הקדמון".

תוצאות הניסוי

בסופו של הניסוי נמדדו כמויות החומרים שנוצרו במערכת. נתגלה כי מכ-10%-15% מתכולת הפחמן במערכת הניסוי (שמקורו במתאן) נוצרו תרכובות אורגניות. 2% מתכולת הפחמן בניסוי הפכו לחומצות אמינו - 3 מתוך 20 חומצות האמינו המופיעות ביצורים חיים. חומצת האמינו שנוצרה בשכיחות הגדולה ביותר הייתה גליצין, חומצת האמינו הקצרה והפשוטה ביותר. לא הייתה העדפה לכיראליות מסוימת של התוצרים - התערובת שהתקבלה הייתה רצמית.

הניסוי הדגים היווצרות ספונטנית של תרכובות אורגניות מורכבות, מחומרי מוצא פשוטים. מילר הראה לראשונה כי חומצות אמינו, חומר המוצא של חלבונים, יכולות בתנאים מסוימים להיווצר באופן ספונטני ממולקולות פשוטות ביותר.

פרשנות על הניסוי

סדרת הניסויים עוררה עניין רב בקהיליה המדעית בעולם כולו והיא נחשבת לאחד מהניסויים הקלאסיים של חקר ראשית החיים^[1]. זאת למרות שכיום מקובל כי התנאים שבהם בוצע הניסוי אינם משקפים את ההרכב האטמוספירי ששרר על כדור הארץ הקדמון.

ניסוי זה היווה מקור השראה לניסויים דומים רבים אחריו, שהראו מנגנונים שונים ומגוונים ליצירת תרכובות אורגניות מורכבות מחומרי מוצא פשוטים יותר, תחת מגוון תנאים שייתכן ששררו על כדור הארץ הקדמון.