STANLEY MILLER: BIOGRAFIE, EXPERIMENTEN, THEORIE EN ANDERE BIJDRAGEN - ARTE - 2025

Stanley Miller (1930-2007) was een chemicus en bioloog die door de wetenschappelijke wereld werd beschouwd als de vader van de chemie van de oorsprong van het leven op aarde. Een groot deel van zijn bekendheid is te danken aan het beroemde experiment dat hij uitvoerde met zijn mentor Harold Urey, een experiment dat bekend staat als Miller-Urey.

Miller ontdekte dat, als de juiste omstandigheden aanwezig waren, eenvoudige organische verbindingen die op de planeet aanwezig zijn, leven kunnen creëren. Dit experiment, dat hem wereldwijd beroemd maakte, werd uitgevoerd toen de in de Verenigde Staten geboren wetenschapper pas 23 jaar oud was.

Bron: web99.arc.nasa.gov/~astrochm/Miller/photo.html, via Wikimedia Commons Een deel van zijn werk bestond ook uit het herscheppen van de primitieve soep, een concept gemaakt door de Russische bioloog Aleksandr Oparin. In totaal was Miller de auteur van meer dan 60 wetenschappelijke werken die door de jaren heen zijn gepubliceerd.

Biografie

Vroege jaren

Op 7 maart 1930 werd de Amerikaanse chemicus Stanley Lloyd Miller geboren. Hij werd geboren in Oakland, in de staat Californië. Hij was het tweede kind van het echtpaar Nathan en Edith Miller. De eerste was zijn oudere broer Donald.

Zijn familie stamde af van Joodse immigranten die naar de Verenigde Staten waren gekomen nadat ze Wit-Rusland en de Republiek Letland hadden verlaten. Millers vader was advocaat en ging verder als plaatsvervangend aanklager in het district Oakland. Haar moeder van haar kant was een onderwijzeres.

Al op zeer jonge leeftijd werd Miller gekenmerkt door een zeer ijverige, gepassioneerde student en een verstokte lezer. Hij had geen moeite om elk leerjaar op de middelbare school van Oakland te doorlopen. Zelfs in die tijd stond hij al bekend als het chemische genie.

In zijn jeugd toonde hij al grote interesse in de wereld van de natuur, zorgen die dankzij zijn tijd in de padvinderij werden gevoed. Als onderdeel van deze groep ontving hij het Eagle Scout-niveau, de hoogste erkenning die kon worden verkregen.

Studentenleven

Miller schreef zich in aan de University of California, Berkeley, om scheikunde te studeren. Hij voltooide zijn carrière en studeerde af in 1951 toen hij nog maar 21 jaar oud was. Daarna sloot hij zich aan bij het doctoraatsprogramma van Berkeley.

Hij probeerde er een tijdje achter te komen op welk onderwerp hij zijn onderzoek wilde richten. Tijdens dit proces ontmoette hij een groot aantal professoren totdat hij de beslissing nam om met Edward Teller samen te werken op het gebied van theoretische fysica. Deze unie duurde niet lang.

Kort daarna woonde Miller een lezing bij van Harold Urey, een gerenommeerde Amerikaanse chemicus en universiteitsprofessor, die in 1934 ook de Nobelprijs voor scheikunde had gekregen.

Op de conferentie presenteerde Urey zijn ideeën over de oorsprong van het zonnestelsel. Hij sprak ook over de mogelijkheden die er waren om organische synthese te laten plaatsvinden in reducerende omgevingen, zoals de atmosfeer.

Deze ontmoeting en deze onderwerpen wekten nieuwsgierigheid bij Miller, die zich in 1952 bij Urey voegde om wat onderzoek te beginnen. Daarmee eindigde zijn relatie met Teller, die op dat moment mogelijk ook naar Chicago zou verhuizen, waar hij aan de waterstofbom werkte.

Hij voltooide een trainingsprogramma aan het California State Institute of Technology. Na het voltooien van zijn studie en academische voorbereiding, trad hij als lid toe tot het College van Artsen en Chirurgen aan de Columbia University. Al in 1958 werd hij hoogleraar scheikunde, maar dan aan de University of California, San Diego.

Dood

Stanley Miller stierf op 20 mei 2007 terwijl hij in een verpleeghuis woonde in National City, een plaats ten zuiden van San Diego. De Amerikaanse chemicus had sinds 1999 al een reeks cerebrovasculaire ongevallen meegemaakt die zijn fysieke vermogens aanzienlijk verminderde.

Zijn dood, op 77-jarige leeftijd, was het gevolg van een hartaanval. Hoewel velen het hebben aangevraagd, ontving hij nooit de Nobelprijs voor zijn studies of experimenten.

Theorie

Toen Stanley Miller, nog een student, Nobelprijswinnaar Harold Urey benaderde, deed hij dat met het idee om samen te werken. Zijn voorstel was om experimenten uit te voeren met organische verbindingen.

In die tijd stelde Miller voor dat de meest relevante organische verbindingen bij het ontstaan ​​van leven werden gevormd zonder rekening te houden met biologische omstandigheden op de vroege aarde.

Experimenten

Stanley Miller besloot in 1953 om te testen hoe levensvatbaar de hypothese van de Russische chemicus Aleksandr Oparin was. Hiervoor had hij de hulp van zijn mentor, de chemicus Harold Urey. Samen werkten ze om te zien of de oersoep (metafoor voor de oorsprong van het leven) in staat was om een ​​eenvoudig biochemisch product te produceren.

Urey was aanvankelijk niet erg overtuigd van Millers werk. De universiteitsprofessor wilde dat zijn afgestudeerde student zich op andere onderwerpen zou concentreren, zoals thallium in meteorieten.

Millers idee had de overhand en samen voerden ze uit wat later het Miller-Urey-experiment zou worden genoemd. Het doel was om een ​​experiment te ontdekken dat de vorming van eiwitten mogelijk zou maken die in het verleden bestonden.

Bij het experiment werden gasmengsels gebruikt. Deze gassen bestonden uit ammoniak, methaan, waterstof en waterdamp. Voor Miller waren dit elementen die hoogstwaarschijnlijk in de oersfeer aanwezig waren geweest.

De interactie van de gassen lokte natuurlijk geen enkele reactie uit. Dus besloot Miller om een ​​energie te gebruiken die de respons kon genereren, dus nam hij zijn toevlucht tot een elektrische schok.

De procedure was gebaseerd op het verhitten van het bovengenoemde gasmengsel tot een temperatuur boven 100 ° C. Om dit te doen, gebruikte hij een elektrische stroom. Een week later analyseerde Miller de verschillende stoffen die waren verschenen op de bodem van een cilindrisch instrument dat bekend staat als een reageerbuis.

In totaal kreeg Miller drie aminozuren uit zijn experimenten.

gevolgtrekking

Miller kon aantonen dat de aanmaak van aminozuren op een heel eenvoudige manier gebeurde. Dit ondanks het feit dat aminozuren een grotere complexiteit hebben dan chemische elementen.

Naarmate de tijd verstreek, deden meer laboratoria mee en voerden eenvoudige experimenten uit zoals Miller deed. Meer dan 10 van de 20 aminozuren die in het leven worden gevonden, werden geproduceerd.

Kritiek op de experimenten

Millers experiment stuitte op meerdere kritieken. Het meest voor de hand liggende had te maken met het feit dat aminozuren werden gemaakt door wetenschappers en niet van nature. Hoewel andere punten van kritiek te maken hebben met meer technische aspecten van het experiment.

De eerste klacht van de tegenstanders van Miller is dat het experiment dat hij uitvoerde een extreme hoeveelheid invloed van de onderzoeker vereiste. Deze externe tussenkomst maakt volgens velen de resultaten ongeldig, aangezien er geen natuurlijke productie van de elementen was.

Een andere recensie was gericht op hoe Miller zuurstof verwijderde tijdens zijn tests. Dit is vooral relevant omdat zuurstof als een gif is bij de vorming van aminozuren en deze kunnen niet worden gevormd.

Er zijn aanwijzingen dat er zuurstof aanwezig was toen het leven meer dan vier miljard jaar geleden begon. Dit zou het experiment ongeldig maken.

Het verwijderen van de zuurstof uit zijn experiment was de factor die de meeste kritiek op het werk van Miller opwekte. Omdat het ook een fundamenteel element was om organische moleculen te beschermen tegen de ultraviolette straling van de ozonlaag.

Ten slotte creëerde Millers experiment slechts een paar aminozuren en niet de 20 die levende wezens hebben. Andere wetenschappers slaagden erin om de resterende aminozuren te produceren, maar de spontaniteitsfactor faalde nog steeds, omdat er altijd veel interferentie was van onderzoekers.

Andere bijdragen

Naarmate de tijd verstreek, was Miller in staat om meer verschillende soorten aminozuren te synthetiseren en zijn methoden te verbeteren. Het bereikte de productie van een groot aantal organische verbindingen en ook anorganische verbindingen die essentieel waren voor metabolisme en constructie op cellulair niveau.

Hij was niet alleen geïnteresseerd in de oorsprong van het leven. De mogelijkheid dat er leven bestond op andere planeten, meer bepaald op Mars, werd ook in twijfel getrokken. Hij zag in aminozuren een element dat vanwege zijn gemak op Mars gevonden had kunnen worden.

NASA (National Aeronautics and Space Administration) heeft zelfs bijgedragen aan de ontwikkeling van een systeem dat kan worden gebruikt bij een missie op Mars en dat in staat is aminozuren te extraheren en te analyseren.

Stanley Miller's bekendste werken hadden zijn focus op prebiotische chemie. Hoewel de waarheid is dat het ook met grote vooruitgang heeft bijgedragen in termen van de compressie van hydraten (die ook bekend staan ​​als gasclathraten).

Erkenningen

Miller was een prominent lid van de National Academy of Sciences in de Verenigde Staten. Hij ontving verschillende onderscheidingen voor zijn werk, waaronder de Oparin-medaille voor zijn experimenten en studies over de evolutie en het ontstaan ​​van het leven.

De in Amerika geboren chemicus verdiende veel van zijn bekendheid en erkenning voor zijn onderzoek naar de gebruikelijke chemische reacties op de oerplaneet.

Referenties

1. Campbell, N., Taylor, M., Simon, E., Dickey, J., Hogan, K., & Reece, J. (2007). Biology (7e ed.). Panamerican Medical.
2. Prothero, D. (2013). Fossielen tot leven brengen - een inleiding tot paleobiologie. New York: Columbia University Press.
3. Schopf, J. (1992). Grote gebeurtenissen in de geschiedenis van het leven. Boston: Jones en Bartlett Publishers.
4. Tepedino, D. (2013). Theorieën over de grote raadsels van de mensheid. Buenos Aires: Ed. Dunken.
5. Werner, C., en Werner, D. (2007). Evolutie: het grote experiment. New Leaf Press.