Σάββατο 4 Δεκέμβρη 2021 - Κυριακή 5 Δεκέμβρη 2021
ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
ΠΕΙΡΑΜΑ ΜΙΛΕΡ - ΟΥΡΙ
Η παράμετρος που παραβλέφθηκε στην αναζήτηση για την προέλευση της ζωής στη Γη

Ο Σ. Μίλερ παρακολουθεί την εξέλιξη του περίφημου πειράματος για την προέλευση της ζωής στη Γη, που ονομάστηκε πείραμα Μίλερ - Ούρι, καθώς το πραγματοποίησε μαζί με τον συνάδελφό του Χ. Ούρι
Ο Σ. Μίλερ παρακολουθεί την εξέλιξη του περίφημου πειράματος για την προέλευση της ζωής στη Γη, που ονομάστηκε πείραμα Μίλερ - Ούρι, καθώς το πραγματοποίησε μαζί με τον συνάδελφό του Χ. Ούρι
Το πώς εμφανίστηκε η ζωή στη Γη απασχολεί τον άνθρωπο επί χιλιετίες. Η κυρίαρχη θεωρία είναι ότι στην πρώιμη Γη οι κεραυνοί ήταν πολύ πιο συχνοί απ' ό,τι σήμερα και βομβάρδιζαν ακατάπαυστα την ατμόσφαιρα και τα πλούσια σε διαλυμένες ανόργανες χημικές ουσίες νερά, που συσσωρεύονταν αρχικά σε λίμνες και αργότερα σε θάλασσες στην επιφάνειά της. Η Ενέργεια από τους κεραυνούς αλλά και από την υπεριώδη ακτινοβολία του Ηλιου προκαλούσε χημικές αντιδράσεις μεταξύ των ανόργανων ουσιών στα νερά και στην ατμόσφαιρα, που κατακρημνίζονταν με τη βροχή καταλήγοντας και αυτά στα λιμνάζοντα νερά. Αποτέλεσμα ήταν η παραγωγή όλο και πιο σύνθετων οργανικών ουσιών, σακχάρων, αμινών, αλλά ακόμη και αμινοξέων, δηλαδή των δομικών συστατικών των πρωτεϊνών, ουσιών χαρακτηριστικών για τη ζωή, τουλάχιστον όπως τη γνωρίζουμε στη Γη. Το μείγμα που προέκυπτε ήταν η λεγόμενη «αρχέγονη σούπα», που περιείχε τα απαραίτητα συστατικά, ώστε να εμφανιστούν πρωτόλεια ασκίδια, μέσα στα οποία πραγματοποιούνταν ένα είδος μεταβολισμού, όπου κάποια στιγμή έκανε την εμφάνισή του το RNA και μετέπειτα το DNA (αποτελούμενα και τα δύο από νουκλεοτίδια, δηλαδή ενώσεις σακχάρων, φωσφορικού οξέος και αζωτούχων βάσεων), δίνοντας δυνατότητα αποτύπωσης και κληρονόμησης γενετικού κώδικα.

Το πείραμα

Η ευρύτατη αποδοχή αυτής της θεωρίας από τον επιστημονικό κόσμο οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στο περίφημο πείραμα Μίλερ - Ούρι. Το 1952, ο Στάνλεϊ Μίλερ και ο Χάρολντ Ούρι προσομοίωσαν τις συνθήκες της πρώιμης Γης, κλείνοντας μια ποσότητα νερού, μεθανίου, αμμωνίας και υδρογόνου μέσα σε μια γυάλα. Στη συνέχεια προκάλεσαν για αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα ηλεκτρικές εκκενώσεις μέσα στο μείγμα. Στο βαθύχρωμο υγρό που σχηματίστηκε ανιχνεύτηκαν αμινοξέα και πλειάδα άλλων οργανικών ενώσεων. Ομως, πρόσφατα, μια ομάδα ερευνητών διαπίστωσε ότι όπως και στην περίπτωση της «αρχέγονης σούπας», που περιεχόταν μέσα σε κοιλώματα στα πετρώματα του πλανήτη, το δοχείο του πειράματος Μίλερ - Ούρι έπαιξε ρόλο που είχε έως τώρα περάσει απαρατήρητος και ήταν κρίσιμος για τη δημιουργία τόσων και τόσο περίπλοκων οργανικών χημικών ενώσεων.

Σήμερα οι ερευνητές στα χημικά εργαστήρια χρησιμοποιούν συχνά και πλαστικά δοχεία. Ομως, την εποχή του Μίλερ και του Ούρι, όλα τα δοχεία ήταν γυάλινα, επειδή το γυαλί είναι κατά βάση αδρανές υλικό, που δεν αλληλεπιδρά με τα αντιδραστήρια. Ειδικότερα, το γυαλί που χρησιμοποιείται σε δοχεία και φιάλες βρασμού είναι πυρέξ, ώστε να αντέχει σε απότομες αλλαγές θερμοκρασίας χωρίς να σπάει. Το γυαλί αυτό περιέχει εκτός από πυρίτιο και βόριο. Από τέτοιο γυαλί αποτελούνται και τα γυάλινα σκεύη μαγειρικής σε φούρνο. Οταν αυτό που βράζει μέσα σε ένα δοχείο πυρέξ έχει σε μεγάλο βαθμό νερό, το γυαλί είναι πράγματι αδρανές απέναντι σ' αυτό καθώς το λεγόμενο πεχά (pH), η οξύτητα ή αλκαλικότητα, είναι γύρω στο 7 (ουδέτερο πεχά). Ομως, στο πείραμα Μίλερ - Ούρι, το πεχά ήταν γύρω στο 8,7, δηλαδή αρκετά αλκαλικό ή βασικό (αντίθετο του όξινου). Σε τέτοιο περιβάλλον, το πυρέξ από αδρανές γίνεται αντιδραστήριο, συμμετέχει στις χημικές αντιδράσεις. Η ελαφρά διάβρωση του γυαλιού επισημάνθηκε από τον Μίλερ στα αρχικά του πειράματα, αλλά η ανακάλυψη της εντυπωσιακής χημικής σύνθεσης από οργανικές ουσίες, του προϊόντος του πειράματος επισκίασε την επισήμανσή του. Ολοι οι επόμενοι ερευνητές ασχολήθηκαν με επανάληψη του πειράματος με διαφορετική σύνθεση αερίων, διαφορετική ένταση των ηλεκτρικών εκκενώσεων, ή χρήση διαφορετικών οργάνων ανάλυσης του προϊόντος. Ο ρόλος των πυριτικών ενώσεων ξεχάστηκε εντελώς.

Η γυάλα

Η ομάδα του Ραφαέλε Σαλαντίνο, στο Πανεπιστήμιο της Τούσκια της Ιταλίας, αποφάσισε να επανεξετάσει τον ρόλο του γυαλιού στο συγκεκριμένο πείραμα. Γι' αυτό το επανέλαβε σε τρεις παραλλαγές: Σε δοχείο από τεφλόν, που δεν συμμετέχει στην αντίδραση, σε δοχείο από τεφλόν με κομμάτια γυαλιού μέσα στο μείγμα και σε γυάλινο δοχείο, όπως το αρχικό πείραμα. Διαπίστωσε ότι στο δοχείο τεφλόν παράχθηκαν ελάχιστες οργανικές ουσίες, στο δοχείο τεφλόν με κομμάτια γυαλιού περισσότερες, ενώ το γυάλινο δοχείο έδωσε τον μεγαλύτερο αριθμό και τη μεγαλύτερη ποικιλία οργανικών μορίων. Αν και δεν είναι απολύτως σαφές πώς το βοριοπυριτικό γυαλί καταλύει τις αντιδράσεις στο πείραμα Μίλερ - Ούρι, είναι σαφές ότι το κάνει.

Υπήρχε το πυριτικό υλικό του γυαλιού στην αρχέγονη Γη; Το νερό στη Γη υπάρχει πάνω και μέσα στα πετρώματα. Τα βοριοπυριτικά και πυριτικά πετρώματα είναι τα πιο διαδεδομένα ορυκτά που περιβάλλουν το νερό. Αρα ο ίδιος ο φλοιός του πλανήτη λειτούργησε ως καταλύτης για την πραγματοποίηση των απαραίτητων χημικών αντιδράσεων για τον σχηματισμό πολύπλοκων οργανικών μορίων.

Τώρα η ομάδα του Σαλαντίνο ετοιμάζει νέα πειράματα, που θα παίρνουν υπόψη με μεγαλύτερη ακρίβεια την ποσότητα πυριτικών ορυκτών που ήταν διαθέσιμη στην πρώιμη Γη, αλλά και πειράματα όπου τα πυριτικά θα αντικατασταθούν από ορυκτά σαν αυτά που υπάρχουν στους μετεωρίτες, ώστε να διερευνηθεί και η ευκολία αυθόρμητης πραγματοποίησης παρόμοιων χημικών αντιδράσεων στο Διάστημα.

Σχεδόν 70 χρόνια αργότερα, μια θεμελιώδης ανακάλυψη στην αναζήτηση της προέλευσης της ζωής στη Γη, όπως το πείραμα Μίλερ - Ούρι, συνεχίζει να προσφέρει νέα στοιχεία. Οπως λένε στην επιστημονική τους δημοσίευση οι επιστήμονες της ομάδας του Σαλαντίνο, «ο ρόλος των βράχων ήταν κρυμμένος στα τοιχώματα των αντιδραστήρων».


Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγή: «Scientific American»

«Πράσινος» καλπασμός προς μια βροχερή Αρκτική

Βροχή ξεσπά σε περιοχή της Αρκτικής, όπου ήδη υπάρχει ελάχιστος πάγος, που επιπλέει στην επιφάνεια της θάλασσας
Βροχή ξεσπά σε περιοχή της Αρκτικής, όπου ήδη υπάρχει ελάχιστος πάγος, που επιπλέει στην επιφάνεια της θάλασσας
Το χιόνι που καλύπτει το πολύ ιδιαίτερο αρκτικό περιβάλλον, ολοένα και περισσότερο αντικαθίσταται από βροχή. Η σταδιακή μετατόπιση προς το βροχερό κλίμα δεν ήταν απρόσμενη στο πλαίσιο της κλιματικής αλλαγής, αλλά μια νέα έρευνα επισημαίνει ότι συμβαίνει πιο γρήγορα απ' ό,τι είχαν προβλέψει προηγούμενες μελέτες.

Σύμφωνα με αυτή την έρευνα, η Αρκτική θα έχει μετατοπιστεί από ένα κατά βάση χιονισμένο περιβάλλον σε ένα κατά βάση βροχερό, στη δεκαετία του 2060 ή του 2070, δηλαδή αρκετές δεκαετίες νωρίτερα απ' ό,τι προβλεπόταν με βάση τους σημερινούς ρυθμούς αύξησης της μέσης θερμοκρασίας. Η έρευνα, με επικεφαλής την Μισέλ Μακρίσταλ, του πανεπιστημίου της Μανιτόμπα στον Καναδά, στηρίζεται στα πιο πρόσφατα μοντέλα του παγκόσμιου κλίματος, που ανέπτυξαν ερευνητές από όλο τον κόσμο και μπορούν να προσομοιώσουν καλύτερα τις κατακρημνίσεις στην Αρκτική και τον τρόπο που θα εξελιχτούν τα μοτίβα βροχοπτώσεων και χιονοπτώσεων τις επόμενες δεκαετίες.

Μάλιστα η έρευνα διαπιστώνει ότι ακόμη κι αν πιαστεί ο στόχος της Συμφωνίας του Παρισιού για τον περιορισμό της παγκόσμιας υπερθέρμανσης στους 2 βαθμούς Κελσίου, ή ακόμη και στον 1,5 βαθμό, τμήματα της Αρκτικής θα περάσουν σε βροχερό κλίμα. Με αύξηση 1,5 βαθμού, η Γροιλανδία και η Νορβηγία θα κυριαρχούνται από βροχοπτώσεις. Με αύξηση 2 βαθμών, η δυτική Ρωσία και τμήματα της ευρωπαϊκής Αρκτικής επίσης θα κάνουν την ίδια μετάβαση. Με αύξηση 3 βαθμών, οι περισσότερες περιοχές της Αρκτικής στην πλευρά του Ειρηνικού Ωκεανού επίσης θα κυριαρχηθούν από βροχοπτώσεις.

Αυτές οι μεταβολές δεν θα έχουν επίπτωση μόνο στο ευαίσθητο αρκτικό οικοσύστημα. Το λευκό γυαλιστερό χιόνι βοηθά στην ανάκλαση μέρους της προσπίπτουσας ηλιακής ακτινοβολίας πίσω στο Διάστημα. Λιγότερο χιόνι σημαίνει μεγαλύτερη απορρόφηση και πιο γρήγορη υπερθέρμανση. Το λιώσιμο του χιονιού και του πάγου είναι ο λόγος που η ίδια η Αρκτική θερμαίνεται πιο γρήγορα απ' ό,τι ο υπόλοιπος πλανήτης. Περισσότεροι παγετώνες θα λιώσουν ανεβάζοντας τη στάθμη της θάλασσας, περισσότερος επιπλέον πάγος θα εξαφανιστεί, περισσότερο αιώνια παγωμένο έδαφος θα μετατραπεί σε λάσπη. Αλλαγές στην κυκλοφορία της ατμόσφαιρας ίσως επηρεάσουν την πολική δίνη και άλλα κρύα ή θερμά ρεύματα, με τρόπους που θα επηρεάσουν το κλίμα σε ολόκληρο το βόρειο ημισφαίριο.

Υπάρχουν ακόμη αρκετές αβεβαιότητες όσον αφορά την ταχύτητα αλλαγής του κλίματος της Αρκτικής, αλλά είναι βέβαιο ότι, είτε τη δεκαετία του 2070 είτε αργότερα, το αρκτικό κλίμα θα αλλάξει ριζικά. Και τι κάνουν η ΕΕ, οι κυβερνήσεις των κρατών - μελών και οι άλλοι υποκριτές που συμμετείχαν στην πρόσφατη αποκαλούμενη Σύνοδο για το Κλίμα (COP26). Κλαίνε με κροκοδείλια δάκρυα για την κλιματική αλλαγή, ενώ αυτοί έχουν μεγάλη ευθύνη για την καταστροφή του περιβάλλοντος από τα μονοπώλια. Προσπαθούν να «ρίξουν στάχτη στα μάτια» των λαών, ώστε να φορτώσουν νέα βάρη στις πλάτες των εργαζομένων. Αντιμετωπίζουν το όλο ζήτημα με τη λογική μπίζνας. Ορισμένοι ανοιχτά καλοβλέπουν το άνοιγμα νέων εμπορικών δρόμων μέσα από την Αρκτική, τη δυνατότητα άντλησης περισσότερων υδρογονανθράκων (!) από το αρκτικό περιβάλλον, που θα γίνει λιγότερο εχθρικό. Κι ας πνιγούν οι κάτοικοι πολλών νησιών και παράλιων πόλεων. Κι ας ψάξουν να βρουν δροσιά και νερό οι κάτοικοι νοτιότερων περιοχών, όπως η Ελλάδα, που θα γίνουν πιο ξηρές και θερμές. Ανεβασμένοι στο άρμα της ανάπτυξης με τα «πράσινα άλογα», αναζητούν διέξοδο στα υπερσυσσωρευμένα κεφάλαια, διέξοδο από την οικονομική (και κοινωνική) κρίση του καπιταλισμού.



Διακήρυξη της ΚΕ του ΚΚΕ για τη συμπλήρωση 80 χρόνων από το τέλος του Β' Παγκοσμίου Πολέμου και την Αντιφασιστική Νίκη των Λαών
Μνημεία & Μουσεία Αγώνων του Λαού
Ο καθημερινός ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ 1 ευρώ