"Det är synd att 99 % av
journalisterna skall fördärva
förtroendet för en hel yrkeskår"
(okänd)

"Ormar äro älskliga varelser,
om man råkar tillhöra samma
giftgrupp"
(Artur Lundkvist)

"Ju längre ett samhälle
kommer från sanningen,
desto mer kommer detta
samhälle att hata dem
som säger sanningen"
(George Orwell)

"Den som gifter sig med
tidsandan blir snabbt änka."
(Goethe)

"Civiliserade är de kulturer
och individer som respekterar
andra."
(hört på Axesskanalen)

"Det tragiska med vanligt
sunt förnuft är att det
inte är så vanligt."
(Albert Einstein)

"Halv kristendom tolereras
men föraktas.
Hel kristendom respekteras
men förföljs."
(Okänd)

"För att komma till flodens
källa måste man simma
mot strömmen."
(Stanislaw Jerzy Lec)

"Jag noterar att alla de
människor, som är för
abort, redan är födda."
(Ronald Reagan)

Senast ändrad: 2012 11 19 22:28

Från oorganiska till organiska ämnen

I början av 1800-talet tvistade forskarna om det överhuvudtaget var möjligt att ur oorganiska ämnen (t ex kol, natriumklorid, svavelsyra) framställa organiska sådana (kolhydrater, proteiner etc). Ingen hade dittills lyckats med något sådant. Vissa kemister menade att organiska föreningar innehöll någon slags "livssubstans" av icke-fysikalisk natur, en teori som brukade kallas vitalism. Tvisten avgjordes en gång för alla när den tyske kemisten Friedrich Wöhler år 1828 lyckades framställa urinämne utifrån oorganiska föreningar.

Millers apparat för simulering av de atmosfäriska förhållanden som enligt Oparin rådde på Jorden då livet uppstod.

I sann gradualistisk anda började nu vissa forskare spekulera över om kanske rent av livet självt kunnat uppstå spontant ur oorganiska föreningar. Tiden var inte mogen för några mer detaljerade teorier, eftersom man visste alldeles för lite om hur en cell var uppbyggd. Så småningom upptäckte man proteinerna och deras avgörande betydelse för livet och att dessa i sin tur var uppbyggda av aminosyror. Aminosyrorna utgjorde så att säga livets byggstenar. 1936 publicerade den ryske forskaren Alexander Ivanovich Oparin en bok med titeln The Origins of Life. I denna beskrev han de atmosfäriska förhållanden som han antog hade rått på Jorden under den period då livet uppstod. Modellen byggde inte på några observationer, utan var en helt hypotetisk modell, som utgick från de förhållanden som Oparin trodde var nödvändiga för livets uppkomst.

Nästan tjugo år senare, 1953, utförde amerikanerna Stanley Miller, och Harold Urey sitt sedermera så berömda försök. De utgick då från Oparins prebiotiska (före livet) atmosfärmodell och konstruerade försöksapparaturen ovan. Enligt Oparins hypotes så bestod atmosfären under den period, då man antog att livet uppstod, av vattenånga, metan, vätgas och ammoniak. I hypotesen ingick också antagandet att häftiga åskväder förekommit under detta skede av Jordens historia. Försöksapparaturen fylldes med en blandning av ovanstående gaser. Vattenångan åstadkoms genom att koka vatten och åskvädren simulerades av elektriska urladdningar mellan ett par elektroder. Efter kylning samlades reaktionsprodukterna upp i en fälla. Vid analys av innehållet i denna, visade det sig att det bl a hade bildats fyra av de 20 aminosyror som utgör byggstenar för proteiner. Försöket har upprepats många gånger sedan dess med varierande gasblandningar. När man i läroböcker läser att man därvid har lyckats få fram nästan alla de 20 aminosyror som bygger upp livet och dessutom vissa av de kvävebaser som ingår i DNA- och RNA-molekylerna, är det lätt att bli imponerad. Vissa författare har menat att dessa uppgifter är starkt överdrivna (speciellt om man avser Millers ursprungliga försök). Många av dessa aminosyrorna uppkom, menar de, inte direkt vid försöket, utan krävde ytterligare "intelligent" manipulering, t ex att man i efterhand syntetiserade dem från de ganska små organiska molekyler som bildats under själva försöken. Miller själv tycks inte ha ansett att hans försök skapade alla de 20 aminosyror som bygger upp livet. I en intervju 1996 (dvs 43 år efter det ursprungliga försöket) för The National Health Museum får han frågan, "Har alla dessa aminosyror [de 20 som bygger upp livet] syntetiserats under dessa prebiotiska experiment?" Han svarar då:

Att bara starta de elektriska urladdningarna i ett grundläggande prebiotiskt försök ger 11 av de 20 aminosyrorna. Om man räknar in asparagin och glutamin får man 13 aminsyror. Vi vet inte hur många aminosyror som fanns från början [när livet uppstod]. Asparagin och glutamin, t ex, verkar inte vara prebiotiska, eftersom de sönderfaller under hydrolys.

Miller dog 2007 och de ursprungliga provrören finns kvar. När man efter hans död analyserat innehållet i dessa, har man med dagens förfinade analysmetoder (enligt vad Wikipedia påstår) upptäckt att provrören innehåller mer än 20 olika aminosyror (vissa av dem dock i mycket, mycket små mängder). Enligt dessa uppgifter skulle således alla för livet nödvändiga aminosyror spontant uppkomma vid Muller-Ureys försök. Vi skall strax se att detta ändå inte säger särskilt mycket och att detta knappast utgör ett starkt argument för livets spontana uppkomst.

Det finns åtskilliga problem med Millers experiment. För det första så är man inte alls säker på att den prebiotiska atmosfären verkligen var sammansatt såsom Oparin antog. Geokemiska undersökningar visar att metan och ammoniak förmodligen inte alls var speciellt rikligt förekommande i denna atmosfär, vilket gör den organiska syntesen (sammansättningen) mindre sannolik. Dessutom verkar forskarna idag överens om att atmosfären vid den här tiden hade så hög syrehalt, att komplexa, organiska molekyler skulle förstöras nästan omedelbart efter att de bildats. För det andra så har de flesta aminosyror som ingår i levande organismer en viss rumslig struktur, man säger att de är vänstervridna (detta innebär att polariserat ljus som passerar en sådan molekyl vrids åt vänster). De aminosyror som producerats vid Millers och andra liknande försök, har emellertid visat sig vara vänstervridna till 50 procent och högervridna till 50 procent. Sannolikheten att få enbart vänstervridna aminosyror om man på måfå plockar 10 stycken ur Millers blandning är 1/210 eller ungefär 1/1000. Betänker man att ett protein innehåller hundratals eller tusentals vänstervridna aminosyror, inser man att sannolikheten för att en sådan molekyl skall bildas slumpmässigt måste vara oerhört liten. Att alla aminosyror som bildades skulle ha varit vänstervridna verkar inte rimligt. I varje fall har vi ingen förklaring till varför så skulle vara fallet (i nästa avsnitt diskuteras några ytterligare problem med Millers-Oparins scenario).

Rent logiskt kan man säga att Stanley Millers försök utgör ett cirkelresonemang (så länge som man inte kunnat bevisa att förhållandena på den unga jorden var exakt de som Miller efterliknade i sitt försök). Han bevisar utifrån Oparins antagande om den tidiga jordatmosfären, att givet dessa förhållanden, så kan vissa eller eventuellt alla för livet nödvändiga aminosyror uppstå spontant. Det handlar således om implikation, dvs om Oparins antagande är sant, kan följden bli att alla nödvändiga (i bästa fall) aminosyror uppstår. Men orsaken till att Oparin antog just den atmosfärsammansättning som han gjorde, var ett han visste svaret. För att det kol-kväve baserade liv, som vi kan observera, skall kunna uppstå, måste atmosfären innehålla de nödvändiga ämnena. Med andra ord, för att den typ av liv som finns på jorden skall kunna uppkomma, måste förutsättningarna vara de rätta (vilket knappast kan karakteriseras som någon djupare insikt). Problemet är att ingen vet om dessa förutsättningar verkligen var uppfyllda. Millers försök säger således egentligen ingenting om livets uppkomst, utan ger bara visst stöd för att Oparins antagande implicerar uppkomsten av ett antal aminosyror.

Den för Miller allra mest förödande kritiken är dock att övergången från en soppa av de för livet nödvändiga aminosyrorna till ett enkelt levande system — med stabilitet, energiomsättning, minnesfunktion och förmåga att föröka sig — framstår som i det närmaste helt omöjlig. Åtminstone om slumpen varit den enda drivande kraften, vilket är precis vad majoriteten av de som sysslar med livets uppkomst, menar.

Resultatet av Millers försök är inte lika intressant idag. Radioastronomiska observationer har t ex visat att aminosyror är en relativt vanlig beståndsdel av det interstellära stoft som finns ute i rymden. Man har även hittat meteoriter som innehållit runt 60 olika aminosyror, dvs mångdubbelt fler än vad som utgör livets byggstenar. Att aminosyror kan bildas utav oorganiska ämnen genom spontana kemiska reaktioner, är således inte speciellt uppseendeväckande.

Miller själv tycktes inte fästa så stor vikt vid sitt försök. Han säger t ex i Scientific American (februari 1991, sid 117) i en artikel av John Horgan, med titeln "In the Beginning...":

Problemet med livets ursprung har visat sig vara mycket mer komplicerat än vad jag och de flesta amdra kunde föreställa oss.

Problemet är inte hur de enkla byggstenar (aminosyror och liknande), som bygger upp proteiner och enzymer, kunnat uppkomma spontant. Den avgörande frågan är hur komplexa molekyler som RNA och DNA och hela det oerhört avancerade cellmaskineri som är nödvändigt för att cellen skall kunna syntetisera sina nödvändiga beståndsdelar, kunnat uppkomma spontant, enbart styrt av slump och blinda naturlagar. Om övergången från oorganiska molekyler till aminosyror är ett smalt dike så är övergången från aminosyror och liknande till en fungerande cell en ocean av osannolikhet.

Tillbaka till Livets uppkomst
Tillbaka till Litteraturförteckningen

Du kan läsa mer om livets uppkomst i:
Från organiska ämnen till liv

© Krister Renard