Je leest:

Onweer boven de oersoep

Onweer boven de oersoep

Auteur: | 23 mei 2003

Het experiment van Miller startte de zoektocht naar het ontstaan van het leven. Zijn proefopzet is inmiddels achterhaald.

Stop ammoniak, waterstof, methaan en water in een apparaat, jaag er hoogspanning doorheen en kijk na een paar weken wat voor stoffen er ontstaan. Dat afstudeeronderzoek deed student Stanley Miller in 1953 onder begeleiding van chemicus en Nobelprijswinnaar Harold Urey aan de University of Chicago. De oogst beschreef hij in Science van 15 mei van dat jaar: vooral glycine en sarcosine maar ook verschillende andere aminozuren zoals alanine.

Vanuit eenvoudige anorganische stoffen was Miller erin geslaagd de bouwstenen van het leven te synthetiseren. De gassen die Miller als uitgangspunt gebruikte, zouden de oeratmosfeer miljarden jaren geleden gevuld hebben. Het experiment suggereerde een relatief eenvoudig ontstaan van het leven op aarde – in elk geval van de bouwstenen ervan. De oersoep plus onweer, ét voila!

Een halve eeuw later geldt het Miller-Urey-experiment nog steeds als een ijkpunt. Niet vanwege de uitkomsten, maar omdat het de aftrap was van het experimentele onderzoek naar het ontstaan van leven. Astrobioloog dr. Oliver Botta legt uit waarom het experiment inhoudelijk heeft afgedaan. Hij is postdoc aan Leiden Universiteit bij het laboratorium van prof. dr. Pascale Ehrenfreund en zoekt onder meer naar aminozuren en de bouwstenen van DNA in koolstofhoudende meteorieten.

‘Miller gebruikte gereduceerde componenten, zoals methaan en ammoniak. Tegenwoordig denken we dat de oeratmosfeer voornamelijk bestond uit koolstofmonoxide, koolstofdioxide en stikstof. Als je Millers experiment herhaalt met deze stoffen, dan ontstaan er geen aminozuren, alleen een klein beetje glycine.’

Einde verhaal, zou je zeggen. Toch niet helemaal. De chemische reacties die Miller aantoonde hebben wel plaatsgevonden. Maar dan niet op de vroege aarde, maar elders in het heelal, in asteroïden en misschien in kometen. De gereduceerde stoffen die Miller gebruikte zijn daar namelijk wel beschikbaar, die ontstaan tussen de sterren. Botta: ‘Deze voorloperstoffen worden opgenomen door asteroïden. Daar reageren ze op een vergelijkbare manier als in het Miller-experiment en ontstaan er aminozuren.’

Het probleem met het ontstaan van aminozuren in de ruimte is dat ze niet stabiel zijn onder invloed van licht. ‘De aminozuren moet je dan verstoppen in het binnenste van een planetair lichaam zoals een asteroïde. Het betekent dat meteorieten die op aarde neerstorten de bouwstenen van het leven bij zich kunnen hebben. Dat gebeurt ook, want we treffen deze stoffen inderdaad aan in meteorieten. De centrale vraag in dit onderzoeksgebied is dan ook: bezorging van buitenaf of eigen produktie op aarde. Wij gaan er hier in Leiden vanuit dat de bouwstenen buiten de aarde zijn gemaakt.’

Overigens is het leven zoals wij dat nu kennen – DNA, RNA, eiwitten – waarschijnlijk niet zo ontstaan. Het is namelijk erg moeilijk om DNA en RNA vanuit anorganische bouwstenen te maken, verklaart Botta. Het is ook erg lastig om alléén ribose, de suikerbouwsteen van RNA te maken, dat wellicht eerder ontstond dan DNA. Daar krijg je een berg andere suikers bij. Bovendien is RNA niet stabiel, ‘als je het in water gooit, denatureert het al’. De eerste informatiedrager zal dus stabieler geweest moeten zijn, speculeert Botta. Een kandidaat is PNA, peptide nucleic acid. De ruggengraat van dit complexe molecuul bestaat uit een eiwit-achtig molecuul. De in de oersoep moelijk verkrijgbare suikers en fosfaten zijn dan overbodig.

Zie ook

Dit artikel is een publicatie van Bionieuws.
© Bionieuws, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 23 mei 2003

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.