Un ricordo all’esperimento di Miller

Nel 1952 il professore americano Harold Clayton Urey, premio Nobel per la chimica nel 1934, incaricò un giovane ricercatore, Stanley Lloyd Miller, di eseguire un dato esperimento. All’interno di una boccia di vetro, Miller mise dell’acqua mantenuta ad alta temperatura e in un’altra boccia una miscela di idrogeno (H2), ammoniaca (NH3) e metano (CH4), cioè tutti quei gas che insieme al vapore acqueo (H2O) si pensava potessero costituire l’atmosfera primordiale. L’acqua calda, che avrebbe dovuto rappresentare secondo gli scienziati l’oceano primitivo, creava vapore che passando attraverso un tubo arrivava al recipiente che conteneva la miscela di gas. All’interno di quest’ultimo contenitore venivano generate scariche elettriche a 60.000 volt che dovevano riprodurre fenomeni temporaleschi probabilmente frequenti e intensi all’epoca dell’origine della Terra. L’esperimento durò una settimana, alla fine della quale si osservò con grosso stupore che nel recipiente dell’acqua si trovava un liquido rosso-arancio che conteneva molti composti, ma in particolare alcuni aminoacidi, cioè i precursori delle proteine che sono i componenti principali di ogni essere vivente. L’esperimento di Miller dimostrò che da composti semplici, che si pensava fossero presenti nell’atmosfera primordiale, si potevano formare molecole complesse, quelle appunto che si trovano nei composti organici di tutti gli organismi viventi. Si ipotizzò quindi che in un’atmosfera primitiva caratterizzata da continui fenomeni temporaleschi, calore e radiazioni ultraviolette, attraverso semplici processi chimici di sintesi, si sarebbero potuti formare i precursori biologici degli esseri viventi. In seguito le piogge avrebbero trasportato questi semplici composti organici fino al mare, dove, successivamente avrebbero potuto trasformarsi e accrescersi. Comunque creare in laboratorio gli aminoacidi non significa creare un organismo vivente, ma è ovvio che questo fu un importante passo avanti verso la formazione abiotica (cioè chimica) degli esseri viventi. Da allora molti scienziati hanno ripetuto l’esperimento di Miller con molte varianti. Si può modificare la composizione della miscela gassosa, variare la temperatura, usare altre forme di energia al posto delle scariche elettriche, ma il prodotto finale è sempre lo stesso: sostanza organica.

Stanley Lloyd Miller (Oakland, 7 marzo 1930 – National City, 20 maggio 2007) è stato un biochimico statunitense. È noto per i suoi studi nel campo dell’origine della vita, e in modo particolare per l’esperimento di Miller-Urey che dimostrò che dei composti organici possono essere creati da processi fisici abbastanza semplici a partire da sostanze inorganiche. Per svolgere l’esperimento, Miller ricreò le condizioni ambientali che si supponeva esistessero al tempo della Terra primordiale.  Stanley Miller studiò all’Università di Berkeley, conseguendo il bachelor nel 1951, e all’Università di Chicago dove conseguì il Ph.D. in chimica nel 1954. A Chicago fu allievo di Harold Urey. Miller continuò le sue ricerche presso il California Institute of Technology (1954–1955) e quindi passò al dipartimento di biochimica dellaColumbia University a New York, dove lavorò per i successivi cinque anni. Tornò poi in California dove divenne assistant professor(1960–1962), associate professor (1962–1968), e quindi professore di chimica all’Università della California a San Diego (dal 1968). Lavorò nel campo dell’origine della vita (è considerato un pioniere nel campo dell’esobiologia), della presenza in natura dei clatrati idratie dei meccanismi generali dell’anestesia. Fu membro della National Academy of Science e ricevette la Oparin Medal per i suoi importanti contributi nel campo dell’origine della vita. Nel 1828 Friedrich Wöhler aveva sintetizzato l’urea, che è una molecola organica e che precedentemente si pensava potesse essere prodotta solo da organismi viventi. L’esperimento di Miller-Urey andò oltre mostrando che delle biomolecole di base possono formarsi attraverso semplici processi fisici. Negli anni 1950 Urey presumeva che l’atmosfera della Terra primordiale fosse simile a quella presente oggi su Giove, cioè ricca di ammoniaca, metano e idrogeno. Miller, lavorando nel suo laboratorio all’Università di Chicago, dimostrò che tali composti, se sottoposti a una sorgente di energia come, per esempio, una scarica elettrica, possono reagire con l’acqua per produrre gli amminoacidi essenziali per la formazione della materia vivente: idee simili erano state avanzate dal chimico russo Aleksandr Oparin e dallo scienziato britannico J.B.S. Haldane fin dagli anni ’20. Miller riconobbe fondate alcune obiezioni all’ipotesi che l’atmosfera primordiale potesse essere riducente tanto quanto assumevano lui e Urey. Nel 2008 altri ricercatori ripresero gli studi di Miller usando attrezzature più moderne e sensibili. Gli esperimenti includevano simulazioni precedentemente non fatte, ad esempio con i gas rilasciati durante esplosioni vulcaniche. Le analisi successìve individuarono la presenza di ulteriori amminoacidi e di altre sostanze di interesse.

Annunci

Rispondi

Inserisci i tuoi dati qui sotto o clicca su un'icona per effettuare l'accesso:

Logo WordPress.com

Stai commentando usando il tuo account WordPress.com. Chiudi sessione / Modifica )

Foto Twitter

Stai commentando usando il tuo account Twitter. Chiudi sessione / Modifica )

Foto di Facebook

Stai commentando usando il tuo account Facebook. Chiudi sessione / Modifica )

Google+ photo

Stai commentando usando il tuo account Google+. Chiudi sessione / Modifica )

Connessione a %s...

%d blogger hanno fatto clic su Mi Piace per questo: