Experimento de Miller y Urey

Introducción

El Experimento de Miller y Urey representa la primera demostración de que se pueden formar espontáneamente moléculas orgánica a partir de sustancias inorgánicas simples en condiciones ambientales adecuadas. Fue llevado a cabo en 1952 por Stanley Miller y Harold Clayton Urey en la universidad de Chicago.

El experimento fue clave para apoyar la teoría del caldo primordial en el origen de la vida. Según este experimento la síntesis de los compuestos orgánicos como los aminoácidos, debió ser fácil en la tierra primitiva.

Otros investigadores han producido algunos componentes simples de los ácidos nucleicos y hasta ATP.Esta experiencia abrió una nueva rama de la biología, la exobiología. Desde entonces, lo nuevos conocimientos sobre el ADN y el ARN han renovado la cuestión del Origen de la vida.

El Experimento

En el experimento se usó agua,metano,amoníaco e hidrógeno. Estas sustancias químicas fueron selladas dentro de un conjunto esteril de tubos y recipientes de cristal conectados entre sí en circuito cerrado. Uno de los recipientes estaba medio lleno de agua líquida y otro contenía un par de electrodos. Se calentó el agua líquida para que se evaporase, y los electrodos emitían descargas eléctricas a otros recipientes que atravesaban el vapor de agua y los gases de matraz, y que simulaban los rayos que se producirían en una atmósfera de tierra primitiva. Después, la atmósfera del experimento se enfrió de modo que el vapor de agua condensa de nuevo y las gotas volviesen al primer recipiente, que se volvía a calentar en un ciclo continuo.

Descripción

El experimento consistió básicamente en someter una mezcla de metano, amoniaco, hidrógeno, dióxido de carbono, nitrógeno y agua a descargas eléctricas de 60.000 voltios a temperaturas muy altas. Como resultado, se observó la formación de una serie de moléculas orgánicas, entre las que destacan ácido acético, glucosa y los aminoácidos glicina, alanina, ácido glutámico y ácido aspártico, usado por las células como los pilares básicos para sintetizar sus proteínas.

En el aparato se introdujo la mezcla había gaseosa, el agua se mantenía en ebullición y posteriormente se realizaba la condensación; las sustancias se mantenían a través del aparato mientras dos electrodos producían descargas eléctricas continuas en otro recipiente.

Impacto

Este experimento, junto con una considerable evidencia geológica, biológica y química, ayuda a sustentar la teoría de que la primera forma de vida se formó de manera espontánea mediante reacciones químicas. Sin embargo, todavía hay científicos que no están convencidos.

El Astrofísico británico Fred Hoyle -oponente a la teoría del Big Bang y defensor de un universo estacionario, en su momento- comparó la supuesta posibilidad de que la vida apareciera sobre la Tierra como resultante de reacciones químicas con el "equivalente de que un tornado que pasa por un cementerio de autos logre construir un Boeing 747 a partir de los materiales recopilados allí". El consenso entre los biólogos es que la interpretación estadística de Hoyle es errada, y se refieren a este argumento como la falacia de Hoyle.

La Historia del Experimento

Es muy importante saber que estos dos hombres comprobaron La Teoría de Oparin y además comprobaron que no era falsa. En 19535 Stanley L. Miller , estudiante de la Universidad de California, le propuso a su director Harold Urey realizar un experimento para contrarrestar la hipótesis de Alexander Oparin y J. B. S. Haldane, según la cual en las condiciones de la Tierra primitiva se habían producido reacciones químicas que condujeron a la formación de compuestos orgánicos a partir de inorgánicos, que posteriormente originaron las primeras formas de vida. 

Urey pensaba que los resultados no serían concluyentes pero finalmente aceptó la propuesta de Miller; diseñaron un aparato en el que simularon algunas condiciones de la atmósfera de la Tierra primitiva.

Después que la mezcla había circulado a través del aparato, por medio de una llave se extraían muestras para analizarlas. En éstas se encontraron, como se ha mencionado, varios aminoácidos, un carbohidrato y algunos otros compuestos orgánicos. El experimento ha sido repetido en múltiples ocasiones, obteniendo compuestos orgánicos diversos. Sin embargo, aún no se han obtenido proteínas.

En 2008, otros investigadores encontraron el aparato que Miller usó en sus tempranos experimentos y analizaron el material remanente usando técnicas modernas más sensibles. Los experimentos habían incluido la simulación de otros ambientes, no publicados en su momento, como gases liberados en erupciones volcánicas. El análisis posterior encontró más aminoácidos y otros compuestos de interés que los mencionados en el experimento publicado.

Stanley Miller

Científico estadounidense conocido por sus estudios sobre el origen de la vida. Se graduó en la Universidad de California (obteniendo su licenciatura en ciencias en 1951), donde fue estudiante de Harold Urey. En el experimento de Miller y Urey, llevado a cabo en 1953 como estudiante diplomado, realizó una simulación de las condiciones de la Tierra primitiva en busca de las reacciones químicas que pudieron construir sus primeros bloques esenciales (aminoácidos y proteínas) simples. En 1954 obtuvo el doctorado en Química en la Universidad de Chicago. Sus estudios abarcan el origen de la vida (se considera un pionero en el estudio de exobiología), la ocurrencia natural de hidratos clatratos, y mecanismos generales de anestesia. Fue miembro de la Academia Nacional de Ciencias, y recibió una Medalla Oparin.

Harold Urey

Fue un químico físico cuyo trabajo pionero en isótopos le valió el premio Nobel de química en 1934 por el descubrimiento del deuterio. Jugó un papel muy importante en la Bomba atómica. 

Fue investigador asociado en la Universidad Johns Hopkins antes de ser profesor asociado de química en la Universidad de Columbia. En 1931, comenzó a trabajar con la separación de isótopos que resultó en el descubrimiento del deuterio. Es conocido por el descubrimiento del deuterio, el experimento de Miller-Urey y por los campos de fuerza Urey-Bradley.