Varhaisen elämän teoriat: Alkeiskeitto

Maan varhainen ilmapiiri oli pelkistävä ilmapiiri, mikä tarkoittaa, että siellä oli vähän tai ei ollenkaan happi. Kaasujen, jotka pääosin muodostivat ilmakehän, ajateltiin sisältävän metaania, vetyä, vesihöyryä ja ammoniakkia. Näiden kaasujen seos sisälsi monia tärkeitä elementtejä, kuten hiiltä ja typpeä, jotka voidaan järjestää uudelleen valmistamiseksi aminohappoja. Koska aminohapot ovat proteiineja, tutkijat uskovat, että näiden hyvin primitiivisten aineosien yhdistäminen olisi voinut johtaa orgaanisten molekyylien kokoontumiseen Maapallolla. Ne olisivat elämän edeltäjiä. Monet tutkijat ovat pyrkineet todistamaan tämän teorian.

"Ensisijainen keitto" -idea syntyi, kun venäläinen tiedemies Alexander Oparin ja englantilainen geneetikko John Haldane keksivat idean itsenäisesti. Oli ajateltu, että elämä alkoi valtamereissä. Oparin ja Haldane ajattelivat, että ilmakehän kaasuseoksen ja salamaniskujen aiheuttaman energian kanssa aminohapot voisivat muodostua spontaanisti valtameriin. Tämä idea tunnetaan nyt nimellä "alkeiskeitto". Vuonna 1940

Vuonna 1953 amerikkalaiset tutkijat Stanley Miller ja Harold Urey testasivat teoriaa. He yhdistivät ilmakehän kaasuja määrissä, joita maan varhaisen ilmakehän ajateltiin sisältävän. Sitten he simuloivat valtamerta suljetussa laitteessa.

Jatkuvien salamaiskujen avulla, joita simuloitiin sähköisillä kipinöillä, ne pystyivät luomaan orgaanisia yhdisteitä, mukaan lukien aminohapot. Itse asiassa melkein 15 prosenttia mallinnetun ilmakehän hiilestä muuttui erilaisiksi orgaanisiksi rakennuspalikoiksi vain viikossa. Tämä uraauurtava kokeilu näytti todistavan, että elämä maapallolla olisi voinut muodostua spontaanisti epäorgaaniset aineosat.

Miller-Urey-koe vaati jatkuvia salamaiskuja. Vaikka salama oli hyvin yleistä varhaisessa maapallossa, se ei ollut jatkuvaa. Tämä tarkoittaa, että vaikka aminohappojen ja orgaanisten molekyylien valmistaminen oli mahdollista, se ei todennäköisesti tapahtunut niin nopeasti tai suurina määrinä, jotka kokeilu osoitti. Tämä ei sinänsä kumota hypoteesi. Vain siksi, että prosessi olisi kestänyt kauemmin kuin laboratoriosimulaatio ehdottaa, se ei mitätöi sitä tosiasiaa, että rakennuspalikoita olisi voitu tehdä. Se ei ehkä ole tapahtunut viikossa, mutta maapallo oli olemassa yli miljardi vuotta ennen kuin tunnettu elämä muodostui. Se oli ehdottomasti elämän luomisen aikataulussa.

Vakavampi mahdollinen ongelma Miller-Ureyn alkuperäiskeittokokeessa on se, että tutkijat löytävät sen todisteita siitä, että varhaisen maan ilmapiiri ei ollut täsmälleen sama kuin Miller ja Urey simuloivat heidän koe. Maan alkuvuosina ilmakehässä oli todennäköisesti paljon vähemmän metaania kuin aiemmin ajateltiin. Koska metaani oli hiilen lähde simuloidussa ilmakehässä, se vähentäisi orgaanisten molekyylien lukumäärää entisestään.

Vaikka muinaisen maan alkeiskeitto ei saattanut olla täsmälleen sama kuin Miller-Ureyn kokeessa, heidän ponnistelunsa olivat silti erittäin merkittävät. Heidän ensisijainen keittokoe osoitti, että orgaaniset molekyylit - elämän rakennuspalikat - voidaan valmistaa epäorgaanisista materiaaleista. Tämä on tärkeä askel selvitettäessä, kuinka elämä alkoi maan päällä.