STANLEY MILLER: BIOGRAPHIE, EXPERIMENTE, THEORIE UND ANDERE BEITRÄGE - ARTE - 2025

Stanley Miller (1930-2007) war ein Chemiker und Biologe, der von der wissenschaftlichen Welt als der Vater der Chemie der Ursprünge des Lebens auf der Erde angesehen wurde. Ein Großteil seines Ruhmes ist auf das berühmte Experiment zurückzuführen, das er mit seinem Mentor Harold Urey durchgeführt hat, ein Experiment, das als Miller-Urey bekannt ist.

Miller entdeckte, dass einfache organische Verbindungen auf dem Planeten unter den richtigen Bedingungen Leben schaffen können. Dieses Experiment, das ihn weltweit berühmt machte, wurde durchgeführt, als der in den USA geborene Wissenschaftler erst 23 Jahre alt war.

Quelle: web99.arc.nasa.gov/~astrochm/Miller/photo.html über Wikimedia Commons. Ein Teil seiner Arbeit bestand auch darin, die primitive Suppe nachzubauen, ein Konzept, das der russische Biologe Aleksandr Oparin entwickelt hat. Insgesamt war Miller Autor von mehr als 60 wissenschaftlichen Werken, die im Laufe der Jahre veröffentlicht wurden.

Biografie

Frühe Jahre

Am 7. März 1930 wurde der amerikanische Chemiker Stanley Lloyd Miller geboren. Er wurde in Oakland im Bundesstaat Kalifornien geboren. Er war das zweite Kind des Paares Nathan und Edith Miller. Der erste war sein älterer Bruder Donald.

Seine Familie stammte von jüdischen Einwanderern ab, die nach dem Verlassen von Belarus und der Republik Lettland in die USA gekommen waren. Millers Vater war Anwalt und diente anschließend als stellvertretender Staatsanwalt im Bezirk Oakland. Ihre Mutter war Schullehrerin.

Miller war schon in jungen Jahren ein sehr fleißiger, leidenschaftlicher Schüler und ein eingefleischter Leser. Er hatte keine Probleme, durch jede Klasse in Oaklands High School zu kommen. Schon damals war er als chemisches Genie bekannt.

Schon in seiner Jugend zeigte er großes Interesse an der Welt der Natur, Sorgen, die dank seiner Zeit bei den Pfadfindern genährt wurden. Als Teil dieser Gruppe erhielt er das Eagle Scout-Level, das die höchste Anerkennung war, die erreicht werden konnte.

College-Leben

Miller schrieb sich an der University of California in Berkeley ein, um Chemie zu studieren. Er beendete seine Karriere und machte 1951 seinen Abschluss, als er erst 21 Jahre alt war. Danach nahm er am Doktorandenprogramm in Berkeley teil.

Er verbrachte einige Zeit damit, herauszufinden, auf welches Thema er sich konzentrieren wollte, um seine Forschung zu konzentrieren. Während dieses Prozesses traf er eine große Anzahl von Professoren, bis er sich entschied, mit Edward Teller auf dem Gebiet der theoretischen Physik zusammenzuarbeiten. Diese Vereinigung dauerte nicht lange.

Bald darauf besuchte Miller einen Vortrag von Harold Urey, einem renommierten amerikanischen Chemiker und Universitätsprofessor, der 1934 ebenfalls den Nobelpreis für Chemie erhalten hatte.

Auf der Konferenz präsentierte Urey seine Ideen zur Entstehung des Sonnensystems. Er sprach auch über die Möglichkeiten, die für die organische Synthese in reduzierenden Umgebungen wie der Atmosphäre bestehen.

Diese Begegnung und diese Themen erregten Neugier bei Miller, der 1952 zu Urey kam, um Forschungsarbeiten zu initiieren. Damit endete seine Beziehung zu Teller, der zu dieser Zeit möglicherweise auch nach Chicago ziehen würde, wo er an der Wasserstoffbombe arbeitete.

Er absolvierte ein Ausbildungsprogramm am California State Institute of Technology. Nach Abschluss seines Studiums und seiner akademischen Vorbereitung trat er als Mitglied dem College of Physicians and Surgeons der Columbia University bei. Bereits 1958 wurde er Professor für Chemie, jedoch an der University of California in San Diego.

Tod

Stanley Miller starb am 20. Mai 2007 in einem Pflegeheim in National City, einem Ort südlich von San Diego. Der amerikanische Chemiker hatte bereits seit 1999 eine Reihe von zerebrovaskulären Unfällen erlitten, die seine körperlichen Fähigkeiten erheblich beeinträchtigten.

Sein Tod im Alter von 77 Jahren war das Ergebnis eines Herzinfarkts. Obwohl sich viele dafür bewarben, erhielt er für seine Studien oder Experimente nie den Nobelpreis.

Theorie

Als sich Stanley Miller, noch ein Student, an den Nobelpreisträger Harold Urey wandte, tat er dies mit der Idee, zusammenzuarbeiten. Sein Vorschlag war, Experimente mit organischen Verbindungen durchzuführen.

Zu dieser Zeit schlug Miller vor, die wichtigsten organischen Verbindungen im Ursprung des Lebens zu bilden, ohne auf die biologischen Bedingungen auf der frühen Erde zu zählen.

Experimente

Stanley Miller beschloss 1953 zu testen, wie tragfähig die Hypothese des russischen Chemikers Aleksandr Oparin war. Dafür hatte er die Hilfe seines Mentors, des Chemikers Harold Urey. Gemeinsam arbeiteten sie daran, ob die Ursuppe (Metapher für den Ursprung des Lebens) in der Lage war, ein einfaches biochemisches Produkt herzustellen.

Urey war anfangs nicht sehr überzeugt von Millers Arbeit. Der Universitätsprofessor wollte, dass sich sein Doktorand auf andere Themen wie Thallium in Meteoriten konzentriert.

Millers Idee setzte sich durch und zusammen führten sie das durch, was später als Miller-Urey-Experiment bezeichnet wurde. Ziel war es, ein Experiment zu entdecken, das die Bildung von Proteinen ermöglicht, die in früheren Zeiten existierten.

In dem Experiment wurden Gasgemische verwendet. Diese Gase bestanden aus Ammoniak, Methan, Wasserstoff und Wasserdampf. Für Miller waren dies Elemente, die höchstwahrscheinlich in der Uratmosphäre vorhanden waren.

Die Wechselwirkung der Gase löste auf natürliche Weise keine Reaktion aus. Also entschied sich Miller für eine Energie, die die Reaktion erzeugen konnte, und griff auf einen elektrischen Schlag zurück.

Das Verfahren basierte auf dem Erhitzen des oben genannten Gasgemisches auf eine Temperatur über 100ºC. Dazu benutzte er elektrischen Strom. Eine Woche später analysierte Miller die verschiedenen Substanzen, die am Boden eines zylindrischen Instruments, das als Reagenzglas bekannt ist, aufgetreten waren.

Insgesamt erhielt Miller drei Aminosäuren aus seinen Experimenten.

Fazit

Miller konnte zeigen, dass die Bildung von Aminosäuren auf sehr einfache Weise erfolgte. Dies trotz der Tatsache, dass Aminosäuren eine größere Komplexität aufweisen als chemische Elemente.

Mit der Zeit schlossen sich weitere Labore an und führten einfache Experimente durch, wie sie Miller durchgeführt hatte. Mehr als 10 der 20 im Leben gefundenen Aminosäuren wurden produziert.

Kritik an den Experimenten

Millers Experiment stieß auf mehrfache Kritik. Das offensichtlichste hatte damit zu tun, dass Aminosäuren von Wissenschaftlern und nicht auf natürliche Weise erzeugt wurden. Obwohl andere Kritikpunkte mit eher technischen Aspekten des Experiments zu tun haben.

Die erste Beschwerde von Millers Kritikern ist, dass das von ihm durchgeführte Experiment einen extremen Einfluss des Forschers erforderte. Dieser externe Eingriff macht die Ergebnisse nach Ansicht vieler ungültig, da es keine natürliche Produktion der Elemente gab.

Eine weitere Überprüfung konzentrierte sich darauf, wie Miller in seinen Tests Sauerstoff entfernte. Dies ist besonders relevant, da Sauerstoff wie ein Gift bei der Bildung von Aminosäuren ist und diese nicht gebildet werden konnten.

Es gibt Hinweise darauf, dass Sauerstoff vorhanden war, als das Leben vor mehr als vier Milliarden Jahren begann. Dies würde das Experiment ungültig machen.

Das Entfernen des Sauerstoffs aus seinem Experiment war der Faktor, der die meiste Kritik an Millers Arbeit hervorrief. Da es auch ein grundlegendes Element war, organische Moleküle vor der ultravioletten Strahlung der Ozonschicht zu schützen.

Schließlich schuf Millers Experiment nur wenige Aminosäuren und nicht die 20, die Lebewesen haben. Anderen Wissenschaftlern gelang es, die verbleibenden Aminosäuren zu produzieren, aber der Spontanitätsfaktor versagte immer noch, da die Forscher immer viel Einfluss hatten.

Sonstige Beiträge

Mit der Zeit konnte Miller mehr verschiedene Arten von Aminosäuren synthetisieren und seine Methoden verbessern. Es wurde die Produktion einer großen Anzahl organischer Verbindungen sowie anorganischer Verbindungen erreicht, die für den Stoffwechsel und den Aufbau auf zellulärer Ebene wesentlich waren.

Er interessierte sich nicht nur für den Ursprung des Lebens. Die Möglichkeit, dass Leben auf anderen Planeten, insbesondere auf dem Mars, existiert, wurde ebenfalls in Frage gestellt. Er sah in Aminosäuren ein Element, das aufgrund seiner Leichtigkeit auf dem Mars gefunden werden konnte.

Die NASA (National Aeronautics and Space Administration) hat sogar zur Entwicklung eines Systems beigetragen, das für eine Mission auf dem Mars verwendet werden kann und das Aminosäuren extrahieren und analysieren kann.

Stanley Millers bekannteste Werke konzentrierten sich auf die präbiotische Chemie. Obwohl die Wahrheit ist, dass es auch mit großen Fortschritten in Bezug auf die Kompression von Hydraten (die auch als Gasclathrate bekannt sind) beigetragen hat.

Anerkennungen

Miller war ein prominentes Mitglied der National Academy of Sciences in den Vereinigten Staaten. Für seine Arbeit erhielt er verschiedene Auszeichnungen, darunter die Oparin-Medaille für seine Experimente und Studien zur Entwicklung und Herkunft des Lebens.

Der in Amerika geborene Chemiker verdiente sich viel Ruhm und Anerkennung für seine Forschungen zu den üblichen chemischen Reaktionen auf dem Urplaneten.

Verweise

1. N. Campbell, M. Taylor, E. Simon, J. Dickey, K. Hogan & J. Reece (2007). Biology (7. Aufl.). Panamerican Medical.
2. Prothero, D. (2013). Fossilien zum Leben erwecken - eine Einführung in die Paläobiologie. New York: Columbia University Press.
3. Schopf, J. (1992). Wichtige Ereignisse in der Geschichte des Lebens. Boston: Jones und Bartlett Publishers.
4. Tepedino, D. (2013). Theorien über die großen Rätsel der Menschheit. Buenos Aires: Ed. Dunken.
5. Werner, C. & Werner, D. (2007). Evolution: das große Experiment. Neue Blattpresse.