(Phys.org) – 1952, kemister Stanley Miller och Harold Urey genomförde en berömd experimentell simulering av de förhållanden som troddes råda på den tidiga jorden för att fastställa möjliga vägar till skapandet av liv. Miller-Urey-experimentet använde vatten (H ₂ O), metan (CH ₄ ), ammoniak (NH ₃ ) och väte (H ₂ ) förseglad inuti en glaskolv. De introducerade vattenånga från en separat kolv medan de avfyrade elektriska gnistor mellan elektroderna för att simulera blixtnedslag. Kemisterna upprätthöll denna reaktion i en vecka, och stoppade den sedan kemiskt.

Analysera den resulterande lösningen, de identifierade positivt aminosyrorna glycin, α-alanin och β-alanin, tillsammans med bevis på andras existens. Decennier senare, mer sofistikerade tester av den ursprungliga lösningen bevarade i en förseglad behållare identifierade positivt 20 aminosyror. Även om detta resultat ger en tydlig väg för prebiotisk kemi som kunde ha lett till uppkomsten av liv, experimentet har kritiserats genom åren eftersom gasblandningen Miller och Urey använde ansågs vara för reducerande, och eftersom produktionen av endast aminosyror var av begränsad relevans.

Fortfarande, duon var pionjärer med laboratoriesimuleringstekniker som nu används allmänt för att utforska livets ursprung och grund. Och en ny studie av forskare i Tjeckien försökte specifikt validera och förlänga resultaten från det ursprungliga experimentet. Deras resultat har publicerats i Proceedings of the National Academy of Sciences .

Deras experimentupplägg liknade det ursprungliga experimentet, med användning av en enkel reducerande blandning av NH ₃ + CO och H ₂ O. Förutom elektrisk urladdning i vattenånga, de utsatte också lösningen för kraftfulla laserurladdningar för att simulera plasma som uppstår från asteroidstötvågor. Resultaten av experimentet visade att alla RNA-nukleobaser syntetiserades, stöder starkt uppkomsten av biologiskt relevanta kemikalier i en reducerande atmosfär.

I deras papper, författarna skriver, "Som det viktigaste fyndet, utskrivningsbehandling av NH ₃ + CO + H ₂ O ledde till bildandet av en betydande mängd formamid och vätecyanid (HCN). "Detta resultat är avgörande, eftersom formamid experimentellt har visat sig skapa guanin, en RNA-nukleobas, vid höga temperaturer under ultraviolett ljus.

"Dessutom, " skriver författarna, "vi upptäckte alla RNA -kanoniska nukleobaser - uracil, cytosin, adenin och guanin – tillsammans med urea och den enklaste aminosyran, glycin... dessa fynd stödjer tanken att en NH ₃ + CO + H ₂ O-atmosfär kan ersätta ren formamid och fungera som en startmiljö inte bara för bildandet av aminosyror, men också av RNA -nukleobaser. "

Forskarna visade också att vilken nukleinsyrabas som helst kan sönderdelas till en reducerande gasatmosfär genom elektriska urladdningar i närvaro av vatten, och dessa gaser kan reagera i sin tur för att producera alla RNA-nukleobaser. De noterar också att deras resultat inte utesluter andra scenarier, men visa att flera vägar till produktion av RNA-nukleobaser är möjliga.

© 2017 Phys.org