15.4. 科学のプロセス : 有機物の単量体は自発的につくられるか

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1953年に、シカゴ大学の科学者ハロルド・ユーリー Harold Ureyとスタンリー・ミラー Stanley Millerは、現在では古典となっている実験を行った

観察

現代の生体高分子(DNA, タンパク質, 炭水化物など)が原始地球にふんだんに存在している元素(おもとして酸素、水素、炭素、窒素)ですべて構成される

疑問

有機分子は、原始地球のような条件のもとで自然発生が可能か

仮説

実験室でそのような状態を模倣するように設計された閉鎖系が、無機化合物から生物学的に重要な有機化合物を生産するだろう

彼らが作成した装置

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フラスコ内で熱せられた水は原子の海を模倣する

反応室に重鎮された「大気」は水素ガス(H2)、メタン(CH4)、アンモニア(NH3)、水蒸気(H2O)

原始地球に一般的な稲妻を模倣して、反応室内に放電を行う

冷却器は大気を冷やし、水とその中に溶けた化合物が「雨」となってミニチュアの海に降り注ぐ

予測

有機化合物がこの実験中に形成され、蓄積するだろう

結果

1週間の間、実験装置を稼働させた後に、タンパク質を構成する単量体であるアミノ酸を含む生命に不可欠な有機化合物が合成され、「海」中に集積した

ミラーとユーリーの古典的実験以来、他の科学者は、古代の大気と海の構成を色々と変えて実験を繰り返し、研究を進めた

ミラーの「原始大気」がある点に関してほぼ確実に不正確であったため

研究室内の原始地球アナログは20種類のアミノ酸すべてと、様々な糖類を作り出した

これらの実験結果は原始地球における有機分子の非生物的な合成という概念を支持する