Co naprawdę wykazał eksperyment Millera-Ureya?

Najsłynniejsze doświadczenie mające udowodnić abiogenezę to tzw. eksperyment Millera-Ureya. Jednak udowodnił on coś odwrotnego.

Abiogeneza, zwana też ewolucją chemiczną lub samorództwem, to hipoteza samoistnego (całkowicie naturalnego) wyłonienia się pierwszej żywej komórki z materii nieożywionej. Już starożytni Grecy wierzyli, że żywe istoty powstają drogą samorództwa¹, jednak w XIX wieku teoria ta doczekała się autorytetów naukowych. Jednym z nich był oczywiście Karol Darwin, który choć nie wypowiadał się jednoznacznie na ten temat, to brał pod uwagę możliwość samorództwa, w przeciwieństwie do hipotezy, że za powstanie życia odpowiada inteligentna interwencja². Dopiero w latach 20. XX wieku pojawiły się pierwsze poważniejsze prace naukowe na ten temat. Najbardziej popularną hipotezą stała się tzw. pierwotna zupa, w której miały powstać pierwsze organizmy żywe.

Czym był eksperyment Millera-Ureya?

W 1952 roku na Uniwersytecie Chicagowskim student Stanley Miller pod nadzorem chemika Stanleya Ureya wykonał słynny do dzisiaj eksperyment mający potwierdzić tę hipotezę. Miller i Urey użyli połączonych kolb, w których znajdowały się gazy symulujące wczesną atmosferę Ziemi, elektrody symulujące wyładowania atmosferyczne (źródło energii), podgrzewaną wodę symulującą ocean oraz uwięzioną schłodzoną wodę, w której spodziewali się znaleźć aminokwasy potrzebne do powstania życia. Naukowcy uważali, że pierwotna atmosfera była silnie redukująca³, tzn. beztlenowa, składająca się głównie z metanu, amoniaku, pary wodnej i wodoru.

Eksperyment przyniósł ciekawe wyniki. Po tygodniu jego trwania w uwięzionej wodzie naukowcy znaleźli 5 aminokwasów: glicynę, α-alaninę, β-alaninę, kwas asparaginowy i kwas α-aminomasłowy⁴. Wyniki te uznano za sukces teorii abiogenezy. Dodatkowo po śmierci Millera w 2007 roku naukowcy ponownie przebadali próbki i odnaleźli w sumie ponad 20 różnych aminokwasów⁵.

W 2010 roku światło dzienne ujrzał również inny eksperyment Millera z 1958 roku, w którym zamiast wodoru zastosował siarkowodór. Jego wyniki okazały się zbliżone do eksperymentu z 1952 roku⁶. Choć obecnie naukowcy wierzą, że prebiotyczna atmosfera Ziemi była znacznie mniej redukująca, niż przypuszczał Miller, to uważa się, że warunki pozwalające na powstawanie aminokwasów mogły występować lokalnie⁷.

Problemy z eksperymentem

Czy to jednak wystarczy, aby stwierdzić, że życie naprawdę mogło powstać samoistnie? Niestety nie, ponieważ z powyższym eksperymentem wiążą się bardzo poważne problemy, z których tutaj zostanie omówionych tylko kilka. Pierwszy jest taki, że tylko mniej niż połowa znalezionych aminokwasów może tworzyć peptydy białkowe potrzebne do rozwoju życia. Pozostałe potrzebne aminokwasy wymagają o wiele bardziej skomplikowanych warunków, aby powstały w sposób naturalny⁸.

Jednak większym kłopotem jest to, że wszystkie te aminokwasy stanowiły zaledwie niewielki ułamek substancji znalezionych w probówce. Eksperyment Millera-Ureya wyprodukował głównie cały szereg smolistych substancji rakotwórczych, które zdecydowanie nie sprzyjają życiu. Okazuje się, że glicyna stanowiła zaledwie 1,05% masy powstałego w uwięzionej wodzie osadu. Następna w kolejce była alanina – 0,75%. Kolejny aminokwas stanowił już zaledwie 0,026% masy osadu – były to dosłownie śladowe ilości⁹. Według słów samego Millera: „Całkowita ilość [aminokwasów] okazała się niewielka w stosunku do zużytej energii”¹⁰. A zatem aminokwasy uwięzione przez ten toksyczny osad nie mogłyby nic zdziałać.

Eksperyment Millera-Ureya a problem homochiralności

Problemów jest znacznie więcej. Jednym z poważniejszych jest tzw. problem homochiralności¹¹. Tzw. chiralność cząsteczek polega na tym, że cząsteczki chemiczne (zwłaszcza organiczne) mogą mieć postać lewoskrętną lub prawoskrętną. Para dwóch takich samych cząsteczek, które są swoimi lustrzanymi odbiciami i nie można ich połączyć, to tzw. enancjomery. Natomiast całą mieszaninę takich enancjomerów nazywamy mieszaniną racemiczną lub racematem. Natura ma tendencję do tego, aby tworzyć właśnie mieszaniny racemiczne (złożone mniej więcej po równo z cząsteczek lewoskrętnych i prawoskrętnych). Również aminokwasy, które powstały w wyniku eksperymentu Millera-Ureya, to mieszanina racemiczna¹².

Szkopuł w tym, że całe życie na Ziemi opiera się niemal całkowicie na lewoskrętnych aminokwasach i prawoskrętnych węglowodorach. Również prawie wszystkie enzymy w naszych komórkach są dostosowane do pracy z lewoskrętnymi aminokwasami i prawoskrętnymi węglowodorami¹³. A zatem życie na Ziemi jest praktycznie homochiralne. Co gorsza, cząsteczki lustrzane (czyli prawoskrętne aminokwasy i lewoskrętne węglowodory) są toksyczne dla życia. A zatem racemiczna mieszanina aminokwasów stworzonych w eksperymencie Millera-Ureya nie zdałaby się na nic. Jak dotąd wszelkie próby mające na celu wytworzenie naturalnej homochiralności aminokwasów spełzły na niczym.

Podsumowanie

Do innych problemów związanych z samoistnym powstaniem życia możemy zaliczyć np. problem trwałej polimeryzacji¹⁴, problem kodowania DNA, problemy związane z powstawaniem struktur białkowych, problem ujarzmienia energii, jej magazynowania i wykorzystywania przez komórkę i wiele innych¹⁵. Oczywiście eksperyment Millera-Ureya nie zajmował się nimi. Jednak te problemy, które wynikły z eksperymentu, prowadzą do wniosku, że ów eksperyment zamiast przybliżyć nas do rozwiązania zagadki powstania życia, tylko nas od niego oddalił.

Najprostsza komórka biologiczna jest o wiele bardziej skomplikowana w swojej budowie niż materia nieożywiona. Ten fakt wskazuje na interwencję inteligentnej istoty w stworzenie życia. Jeżeli zatem komórka bakteryjna wygląda na organizm inteligentnie zaprojektowany, to dlaczego nie uznać, że Inteligentny Projektant naprawdę istnieje?

Przypisy

1. Lacey T., Abiogenesis: Can Life Come from Non-Living Chemicals?, Answers in Genesis, 22.09.2021, https://answersingenesis.org/origin-of-life/abiogenesis/
2. Peretó J., Català J., Darwinism and the Origin of Life, „Evolution: Education and Outreach”, vol. 5, 2012, s. 337–341, https://evolution-outreach.biomedcentral.com/articles/10.1007/s12052-012-0442-x
3. Redukująca w rozumieniu redukcji szkodliwego dla życia zjawiska utleniania (oksydacji) cząsteczek.
4. Miller S.L., Production of Amino Acids Under Possible Primitive Earth Conditions (PDF), „Science”, 117(3046), 1953, s. 529., https://www.abenteuer-universum.de/pdf/miller_1953.pdf, s. 529.
5. Myers P.Z., Old scientists never clean out their refrigerators, Pharyngula (Science Blogs), 16.10.2008, https://web.archive.org/web/20081017231050/http://scienceblogs.com/pharyngula/2008/10/old_scientists_never_clean_out.php
6. Parker E.T., et al., Primordial synthesis of amines and amino acids in a 1958 Miller H2S-rich spark discharge experiment, „PNAS USA”, 108(14), 21.03.2011, s. 5526–5531, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3078417/
7. Myers P.Z., op. cit.
8. Bergman J., Why the Miller–Urey research argues against abiogenesis, „Journal of Creation”, 18(2), August 2002, s. 28–36, https://creation.com/why-the-miller-urey-research-argues-against-abiogenesis
9. Ibid.
10. Miller S.L., op. cit.
11. Sarfati J., Origin of life: the chirality problem, „Journal of Creation”, 12(3), 12.1998, s. 263–266, https://creation.com/origin-of-life-the-chirality-problem
12. Bergman J., op. cit.
13. Ibid.
14. Sarfati J., Origin of life: the polymerization problem, „Journal of Creation”, 12(3), 12.1998, s. 281–284, https://creation.com/origin-of-life-the-polymerization-problem
15. Doyle S., How to read the secular literature on chemical evolution (i.e. ‘abiogenesis’) critically, Creation Ministries International, 12.09.2017, https://creation.com/origin-of-life-research