Краткая история сотворения мира - Джеймс Кливз

Юри смотрел на проблему иначе. Он разбирался в химическом составе звезд и планет и на основании своих теорий видел состав примитивной атмосферы Земли не таким, как Кальвин. Основное различие состояло в относительном содержании кислорода. Юри считал маловероятным наличие кислорода в первичной атмосфере, за исключением кислорода в облаках. Состав земной атмосферы изменился в результате уникального стечения обстоятельств, главным образом в результате появления живых существ, производивших кислород в качестве побочного продукта фотосинтеза. Юри предположил, что первозданная Земля имела восстановленную атмосферу, состоявшую из водорода, метана и аммиака[49]. Присутствие метана было очень важным фактором, поскольку в метане содержится углерод, необходимый для построения всех живых клеток. Гипотетический мир Юри тоже был неспокойным, с частыми грозовыми разрядами. Начиная с XVIII в., ученые получили множество важных результатов, подвергая смеси газов воздействию электрических разрядов, которые могли облегчить образование органических соединений.

Миллер занялся разработкой модели такой атмосферы. Работая в контакте с университетским стеклодувом, он начал воссоздавать примитивную атмосферу в аппарате из пирексного стекла. Система состояла из нескольких сосудов, соединенных между собой трубками. Один сосуд имитировал первичный океан и содержал воду, которую можно было нагревать для имитации испарения. Во втором сосуде были метан, аммиак и водород, которые, составлявшие, по мнению Юри, первичную атмосферу Земли. Катушка Теслы имитировала разряды молнии. Нажимая на кнопку, Миллер создавал бледную сине-фиолетовую электрическую дугу между двумя электродами. Сосуды соединялись между собой U-образной трубкой с конденсатором, который отправлял все образовавшиеся в сосуде с газами органические вещества в экспериментальный океан, имитируя дождь. Впоследствии Миллер сконструировал несколько моделей аппарата; один из них дополнительно имитировал вулканическую активность Земли. Однако именно первый, «классический», аппарат вошел в историю науки, которую стали называть пребиотической химией. Позднее журнал Scientific American опубликовал руководство по самостоятельному воспроизведению эксперимента Миллера, и этот опыт стал чем-то вроде теста для химиков-любителей[50].

Почти сразу стало понятно, что результаты будут. После дня работы Миллер обнаружил, что внутренние стенки сосудов покрыты желтым веществом, а «примитивный океан» окрасился в густой красно-коричневый цвет. Всего через два дня Миллер установил присутствие аминокислоты глицина – обычного компонента белков. Через шесть дней эксперимент остановили, и Миллер провел тщательный химический анализ своей миниатюрной «Земли».

Когда информация об экспериментальных результатах Миллера потихоньку стала просачиваться в тесный мирок ученых Университета Чикаго, Юри спросили, что он ожидал найти. В ответ он произнес одно слово: «Бейльштейн». Он имел в виду имеющийся во всех университетских библиотеках «Справочник по органической химии» Ф. Бейльштейна, содержащий полный список известных на настоящий момент органических соединений. Другими словами, Юри ожидал, что в аппарате образуется всего понемножку. Однако Миллер и Юри с изумлением обнаружили, что почти весь исходный углерод превратился в небольшое число органических веществ, включая несколько аминокислот. На лучшее нельзя было и надеяться. Аминокислоты – структурные единицы белков, отвечающих за метаболизм клетки. Еще более удивительно, что в аппарате Миллера образовались правильные типы аминокислот, в основном глицин и аланин, часто встречающиеся в белках. Александр Опарин предполагал, что первыми клеточными компонентами, появившимися на первозданной Земле, были белки. Теперь было получено экспериментальное подтверждение первой части гипотезы Опарина – Холдейна о происхождении жизни.

Казалось, все складывалось слишком хорошо, чтобы быть правдой. Юри настаивал на медленном и тщательном подтверждении и воспроизведении результатов. В 1950-х гг. для анализа аминокислот все еще применяли довольно примитивный метод с использованием фильтровальной бумаги и различных красителей, подтверждающих наличие определенных соединений. В конце концов Юри убедился в надежности результатов. Пора было их публиковать.

По всем законам львиная доля славы должна была достаться Юри. В большинстве лабораторий мира основная часть заслуг достается профессору, а аспиранты могут рассчитывать только на роли второго плана. Однако Юри был уже настолько знаменит, что ему приятнее было следить за успехами своих подопечных, чем укреплять собственную репутацию. Он понимал, что, если статья будет подписана ими обоими, вклад Миллера сочтут вторичным, и поэтому настоял, чтобы на публикации стояло только имя Миллера. Это был поистине великолепный жест, поскольку Юри осознавал чрезвычайную важность сделанной работы.

Юри связался с редакторами ведущего американского научного журнала Science и сообщил, что посылает им рукопись. Однако решение Юри не указывать в статье свое имя (и, следовательно, не ссылаться на свой научный авторитет) оказалось не так просто реализовать. Трудно оценить столь монументальное открытие, если оно сделано никому не известным аспирантом. Когда за несколько месяцев из редакции так и не последовало ответа, Юри обратился к главному редактору Говарду Мейергоффу с просьбой вернуть рукопись, чтобы подать ее в менее престижный Journal of the American Chemical Society. Тогда Мейергофф лично уверил Миллера, что работа вскоре будет опубликована.

Статья вышла 15 мая 1953 г. Практически сразу информация о ней появилась в заголовках газет всего мира. Передовая статья в New York Times описывала аппарат Миллера – Юри как «лабораторную Землю, которая ничуть не напоминает первозданную планету, в том виде, в каком она существовала два или три миллиарда лет назад, поскольку сделана из стекла». В Times говорилось, что этот эксперимент «воссоздает химическую историю, осуществляя первую стадию того, что через сотню лет может привести к получению чего-то вроде бифштекса или яичного белка». Журнал Time сообщал, что Миллер и Юри доказали «возможность создания сложных органических соединений, содержащихся в живой материи. Если бы их аппарат был размером с океан и работал не неделю, а миллион лет, возможно, он произвел бы нечто вроде первой живой молекулы». Читая новости в Москве, Александр Опарин не верил, что все это правда. За одну ночь Миллер стал одним из самых прославленных ученых в мире и, безусловно, самым известным американцем, занявшимся изучением вопроса о происхождении жизни.