Ureyn–Millerin koe

Ureyn–Millerin koe (myös Millerin–Ureyn koe tai vain Millerin koe) on kuuluisa laboratoriokoe, jolla tutkittiin orgaanisten yhdisteiden syntyä kuvitelluissa varhaisen Maan olosuhteissa. Kokeen suorittivat Stanley Miller ja Harold Clayton Urey Chicagon yliopistossa vuonna 1953. Ureyn–Millerin koetta on jäljitelty useita kertoja myöhemmin erilaisilla lähtöaineilla. Nämä kokeet ovat tuottaneet samankaltaisia tuloksia. Nykyään Ureyn–Millerin kokeen tyyppisillä kokeilla pyritään monesti jäljittelemään syvänmeren vulkaanista ympäristöä, jossa on korkea lämpötila ja suuri paine.

Millerin ja Ureyn käyttämä laitteisto

Koejärjestely

Kokeessa käytettiin steriiliä, kahdesta lasiastiasta muodostuvaa kammiota, joka sisälsi vettä (H₂O), ammoniakkia (NH₃), metaania (CH₄) sekä vetyä (H₂). Vesi sijaitsi alemmassa astiassa ja ylemmässä astiassa oli elektrodipari, jonka avulla kaasuun aiheutettiin sähköpurkauksia ("salamaniskuja"). Vety, ammoniakki ja metaani muodostivat kaasuseoksen, jonka arveltiin (silloisen tiedon mukaan) muistuttavan varhaisen maapallon ilmakehää.

Kun koe oli kestänyt viikon, havaittiin, että 10–15 % hiilestä oli sitoutunut orgaanisiin yhdisteisiin. Erityisesti 2 % hiilestä oli muodostanut proteiinien rakennusosina toimivia aminohappoja. Kaikkiaan koe tuotti 13 elämän tarvitsemista 22 aminohaposta ja viittä erilaista amiinia. Lisäksi astiaan kertyi sokereita, lipidejä ja DNA:n ja RNA:n sisältämiä nukleotidiemäksiä. Proteiineja, DNA:ta tai RNA:ta itsessään kokeessa ei muodostunut.

”Vulkaaninen Millerin koe”

Vuonna 2008 kävi ilmi, että Miller oli suorittanut vuonna 1972 myös muita alkuperäisen kaltaisia kokeita, mutta jättänyt näiden tulokset julkaisematta. Julkaisemattomuus johtuu luultavasti siitä, ettei tuolloin ollut teknisiä edellytyksiä reaktiotuotteiden analysointiin. Eräässä julkaisemattomista kokeista vesihöyryä ja muita kaasuja johdettiin suippenevan kaulan läpi elektrodille, jolloin ilmavirran nopeus kasvoi. Tämä koejärjestely vastaa alkuperäistä koejärjestelyä mutta vulkaanisesti aktiivisissa olosuhteissa, esimerkiksi laavavirran valuessa mereen. Kokeesta talletettujen näytteiden analysointi osoitti, että Miller oli näin onnistunut tuottamaan viiden amiinin lisäksi 22 aminohappoa.

Lopputulos

Kokeen lopputulos on raseeminen seos. Seoksen raseemisuus tarkoittaa sitä, että seoksessa on yhtä paljon toistensa peilikuvia olevia L- ja D-muotoja. Elämän tarvitsemat aminohapot ovat seriiniä lukuun ottamatta L-muotoa. Monesti D-yhdisteet ovat L-yhdisteitä käyttäville eliöille käyttökelvottomia tai myrkyllisiä. Tunnetaan kuitenkin reaktioita, joissa toisen peilikuvaisomeerin pienikin ylimäärä aiheuttaa kyseisen isomeerin rikastumisen, jolloin lopputuloksena on vain toista isomeeria.

Aiheesta muualla

• Mäkinen, Jari: Salamoita ja soppaa ajalta ennen elämän kehittymistä Tiedetuubi. 15.5.2016. Viitattu 31.12.2019.