Hackaday Awards 2023: Primal Soup startet mit einem modifizierten Miller-Urey-Experiment

Man kann wohl davon ausgehen, dass jeder, der im Biologieunterricht der Oberstufe etwas überstanden hat, vom Miller-Urey-Experiment gehört hat. Es bestätigte die Hypothese, dass die chemischen Grundlagen des Lebens in der Uratmosphäre der Erde entstanden sein könnten. Im Prinzip handelt es sich um einen „Blitz in der Flasche“: eine geschlossene Glasapparatur, in der Gase wie Methan, Ammoniak, Wasserstoff und Wasser mit zwei Elektroden vermischt werden, um einen Funken zu erzeugen, der Blitze am Himmel vor der Entstehung des Lebens simuliert. Miller und Urey haben gezeigt, dass Aminosäuren (die Bausteine ​​der Proteine) unter prähistorischen Bedingungen hergestellt werden können.
Siebzig Jahre später ist das Miller-Urey-Experiment immer noch relevant, vielleicht sogar noch relevanter, da wir unsere Forschungen im Weltraum fortsetzen und dort Bedingungen vorfinden, die der frühen Erde ähneln. Diese modifizierte Version des Miller-Urey-Experiments ist ein Bürgerwissenschaftsprojekt, das ein klassisches Experiment an diese Beobachtungen anpasst und vielleicht auch einfach die Tatsache genießt, dass sich in der eigenen Garage kaum etwas befindet, das die chemische Reaktion des Lebens auslösen könnte.
Der Aufbau von Markus Bindhammer ähnelt in vielerlei Hinsicht dem von Miller und Urey, der Hauptunterschied liegt jedoch in der Verwendung von Plasma als Energiequelle anstelle einer einfachen elektrischen Entladung. Bindhammer erläuterte seine Gründe für die Verwendung von Plasma nicht näher, außer dass die Plasmatemperatur hoch genug ist, um den Stickstoff im Inneren des Geräts zu oxidieren und so die notwendige sauerstoffarme Umgebung zu schaffen. Die Plasmaentladung wird durch einen Mikrocontroller und MOSFETs gesteuert, um ein Schmelzen der Elektroden zu verhindern. Die Ausgangsmaterialien sind hier nicht Methan und Ammoniak, sondern eine Ameisensäurelösung, da die spektrale Signatur von Ameisensäure im Weltraum nachgewiesen wurde und ihre interessante chemische Zusammensetzung die Herstellung von Aminosäuren ermöglicht.
Leider sind die Geräte und Versuchsabläufe zwar recht einfach, doch die Quantifizierung der Ergebnisse erfordert Spezialausrüstung. [Markus] wird seine Proben zur Analyse einsenden, daher wissen wir noch nicht, was die Experimente zeigen werden. Wir finden den Ort hier aber großartig, denn er zeigt, dass selbst die größten Experimente es wert sind, wiederholt zu werden, da man nie weiß, was man entdecken wird.
Es schien, als würde Millers Experiment zu sehr wichtigen neuen Entdeckungen führen. Mehr als 40 Jahre später, gegen Ende seiner Karriere, gab er zu, dass dies nicht so verlaufen war, wie er es erhofft oder erwartet hatte. Wir haben zwar viel gelernt, sind aber noch weit von einem echten Naturphänomen entfernt. Manche werden Ihnen etwas anderes erzählen. Schauen Sie sich deren Veröffentlichungen an.
Ich habe Miller-Urey 14 Jahre lang in Biologiekursen an der Universität unterrichtet. Sie waren ihrer Zeit ein wenig voraus. Wir haben gerade erst winzige Moleküle entdeckt, die die Bausteine ​​des Lebens bilden können. Proteine ​​sind nachweislich in der Lage, DNA und andere Bausteine ​​zu erzeugen. In 30 Jahren werden wir den größten Teil der Geschichte der biologischen Ursprünge kennen, bis ein neuer Tag anbricht – eine neue Entdeckung.
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Veröffentlichungsdatum: 14. Juli 2023