Oparin-Haldejnov scenario

 

Prvi korak u Oparin-Haldejnovom scenariju proizvodnje životnih hemijskih gradivnih blokova uz pomoć munja presudno zavisi od sastava atmosfere. Zemljina sadašnja atmosfera sadrži oko 21% kiseonika. Skloni smo da mislimo da je atmosfera bogata kiseonikom bitna za život, jer bismo umrli bez nje. Pa ipak, što je paradoksalno, životni gradivni blokovi se ne bi mogli formirati u takvoj atmosferi.

Nije iznenađujuće da je isti kiseonik koji je bitan za disanje često fatalan za organsku sintezu. Električna varnica u zatvorenoj posudi sa močvarnim gasom (metanom) može da proizvede neke interesantne organske molekule, ali ako je prisutna samo mala količina kiseonika varnica će proizvesti eksploziju.

Pošto slobodan kiseonik može da uništi mnogo organskih molekula, hemičari često moraju da uklanjaju kiseonik i koriste zatvorene posude gde sintetišu i čuvaju organske hemikalije u laboratoriji. Ali pre postanka života, kada nije bilo ni hemičara ni laboratorija, hemijski gradivni blokovi života su mogli da se formiraju samo u prirodnoj sredini koja nije imala kiseonik.

Prema Oparinu i Haldejnu, ta sredina je bila Zemljina primitivna atmosfera. Zemljina sadašnja atmosfera je jako oksidujuća. Oparin i Haldejn su pretpostavili njenu suštu suprotnost - jako redukujuću atmosferu bogatu vodonikom.

U to vreme, činilo se razumljivim pretpostaviti jako redukujuću atmosferu. Naučnici su verovali da je Zemlja prvobitno formirana zgušnjavanjem međuzvezdane prašine i gasa, pa je bilo razumno pretpostaviti da je prvobitna atmosfera ličila na međuzvezdane gasove koji se sastoje prvenstveno od vodonika.

Godine 1952., dobitnik Nobelove nagrade, hemičar Harold Uri, zaključio je da se rana atmosfera sastojala prvenstveno od vodonika, metana, amonijaka i vodene pare - baš kao što su Oparin i Haldejn pretpostavili.

Urijev postdiplomac na Čikago Univerzitetu, Stenli Miler, rešio je da eksperimentalno testira Oparin-Haldejnovu hipotezu. Miler je sastavio zatvorenu staklenu aparaturu u Urijevoj laboratoriji, ispumpao vazduh i zamenio ga metanom, amonijakom, vodonikom i vodom.

(Da nije uklonio vazduh, njegov sledeći korak je mogao da mu bude i poslednji.) Onda je zagrevao vodu i pustio da gasovi prelaze preko visoko voltažnih električnih varnica da bi stimulisao munje (vidi sliku).

„Do kraja nedelje", izjavio je Miler, voda „je bila tamno crvena i mutna". Uzeo je deo za hemijsku analizu i identifikovao nekoliko organskih jedinjenja. Među njima su bili i glicin i alanin, dve najprostije aminokiseline nađene u proteinima. Ipak, većina produkata reakcije bila su prosta organska jedinjenja koja se ne javljaju u živim organizmima.

Godine 1977, istraživači porekla života Sidni Foks i Klaus Dous objavili su da je važniji razlog zašto je za Zemljinu primitivnu atmosferu „rasprostranjeno verovanje da u svojim ranijim fazama nije sadržala značajnije količine kiseonika" taj da „eksperimenti pokazuju da bi hemijska evolucija, kakva se opisuje sadašnjim modelima, bila uveliko sprečena kiseonikom".

Džejms C. G. Voker je takođe pisao da je „najjači dokaz" za sastav primitivne atmosfere „obezbeđen uslovima za nastanak života. Redukujuća atmosfera je potrebna".

Učesnici konferencije o poreklu života iz 1982. godine (od kojih je jedan bio Stenli Miler) složili su se da nije moglo biti slobodnog kiseonika u ranoj atmosferi „zato što su redukujući uslovi potrebni za sintezu organskih jedinjenja neophodnih za razvoj života". Iste godine, britanski geolozi Heri Klemi (Harry Clemmey) i Nik Bedam (Nick Badham) pisali su da dokazi pokazuju da je „od vremena najranije datiranih stena, Zemlja imala atmosferu sa kiseonikom". Klemi i Bedam su izjavili da je obična „dogma" tvrditi da je Zemljinoj ranoj atmosferi nedostajao kiseonik.

Ali, geološki i biohemijski dokazi više nisu bili važni, zato što su izvesni uticajni naučnici odlučili da je Milerov eksperiment pokazao prvi korak u nastanku života, i oni su prosto objavili da primitivnoj atmosferi mora da je nedostajao kiseonik. Klemi i Bedam su bili u pravu. Dogma je zauzela mesto empirijske nauke. Sa naučne perspektive, ova dogma stavlja kola ispred konja.

Izdanje časopisa National Geographic iz marta 1998. godine prikazuje fotografiju Milera kako stoji pored svoje eksperimentalne opreme. Članak časopisa National Geographic objašnjava: „Mnogi naučnici sada misle da je rana atmosfera bila drugačija nego što je Miler prvo pretpostavio."

Ali, slika vredi hiljadu reči - naročito kada njen naslov obmanjuje, a istina je zakopana duboko u članku. Čak je i pažljiv čitalac ostavljen pod utiskom kako je lako bilo životu da nastane na ranoj Zemlji.

Očigledno je da se danas široj populaciji promoviše, a studentima biologije predaje mitologija umesto nauke.