Følgende tekst er skrevet af Eric H. Anderson og stammer fra bogen Liv planløst eller planlagt s. 47-52.

Historisk tilbageblik

Først i 1920erne foreslog den store russiske biokemiker Alexander Oparin, at livet opstod på Jorden gennem en række biokemiske trin. Oparin forestillede sig, at enkle organiske molekyler kunne dannes på den tidlige Jord i en atmosfære, der indeholdt metan, ammoniak, brint og vanddamp, men hvor der i modsætning til nutidens atmosfære fandtes meget lidt eller slet ingen ilt, så andre kemikalier ikke blev oxiderede (en sådan atmosfære kaldes i dag en reducerende atmosfære). Oparin tænkt sig, at når sådanne enkle, organiske molekyler var dannet under disse betingelser, ville de indimellem sætte sig sammen til mere komplekse molekyler, der udviklede nye egenskaber og endte med at blive til levende organismer.

Ikke så længe efter forslog den engelske genetiker J.B.S. Haldane, at urhavet på den tidlige Jord havde været som en “varm, tynd suppe”, hvor enkle organiske forbindelser kunne opstå. Ligesom Oparin og Darwin før ham forestillede Haldane sig, at de enkle forbindelser ville reagere med hinanden og danne mere komplekse forbindelser, der blev til komponenterne i levende celler og til sidst blev ophav til levende organismer.

Selv om disse ideer i første omgang blev afvist af mange forskere, vandt Oparins og Haldanes tanker om, at livet opstod på Jorden gennem en “kemisk evolution” langsomt større tilslutning. Nogle videnskabsmænd forblev skeptiske, men i manges øjne var det bare et spørgsmål om tid, før dette scenarie blev bekræftet. Darwin havde jo argumenteret for, at hele den store diversitet af komplicerede livsformer på vores planet kunne udvikle sig fra en meget enkel første organisme blot ved et samspil mellem naturlig udvælgelse og tilfældig variation, og uden noget behov for intelligent styring. Var det så ikke muligt, at denne første organisme også kunne forklares som et resultat af helt naturlige processer?Måske var naturen simpelthen sin egen skaber? Måske havde den ud af enkle kemiske elementer formet livets byggeblokke, og til sidst livet selv?

Denne mulighed fortsatte med at fascinere biokemikerne. Men uanset hvor god forklaringen klingede i forskernes ører, savnede den stadig eksperimentel evidens. Da var det, at Stanley Miller og Harold Urey kom på banen.

Miller-Urey forsøget

Bemærkninger fra Lars Petersen: Forsøget blev udført i 1953. Den øverste kolbe indeholder uorganiske gasser H₂O (vand), CH₄ (metan), NH₃ (ammoniak) og H₂ (brint). En elektrisk gnist tilfører energi, hvorved gasserne i kolben reagerer med hinanden og danner organiske molekyler som aminosyre.

Københavns Universitet har en web-side om Miller-Urey forsøget. Her er et uddrag fra siden:

Der er en lang række spørgsmål, som ikke kan besvares ud fra resultaterne af Miller/Urey eksperimenterne. For eksempel:

1) Hvordan kommer man fra simple molekyler til komplekse molekyler (proteiner og DNA), som er i stand til at reproducere sig selv og som vekselvirker med hinanden?

2) Hvordan kommer man fra store selvreproducerende molekyler til selvreproducerende celler?

Nu tilbage til Eric H. Andersons tekst.

Men var det sandt? I stedet for bare at acceptere alt, hvad man fortalte mig, besluttede jeg mig for selv at undersøge sagen. Jeg læste mere om livets tilblivelse og fulgte med i den ofte ophidsede debat om hvorvidt tilfældige kemiske reaktioner var i stand til at frembringe en primitiv, levende organisme. Det undrede mig, at der stadig kunne være så stor uenighed, hvis Miller og Urey havde vist, at livet, eller i hvert fald livets byggesten, kunne opstå ved helt naturlige processer.

På det tidspunkt var det hele 60 år siden, at den fremtrædende videnskabsmand Georges Gaylord Simpson havde skrevet, at “på et nyligt møde i Chicago bad man om en vurdering fra et panel af højt anerkendte, internationale eksperter. De var alle enige om, at vi snart kunne forvente at se levende væsener produceret i laboratorier”. Men hvis Millers og Ureys forsøg for næsten 70 år siden havde været så stor et gennembrud, og hvis et højt anerkendt panel af eksperter ved indgangen til næste årti, 1960, havde følt sig så sikre på, at det kun var et spørgsmål om kort tid, før forskerne i deres laboratorier kunne demonstrere, hvordan liv opstod – hvorfor skændtes man så stadig bravt nu så mange årtier senere?

Jeg spekulerede på, om debatten blev holdt i gang af mennesker, der følte deres personlige, filosofiske eller religiøse tro på en formålsbestemt skabelse angrebet af tanken om livets helt naturlige tilblivelse. Måske havde forskerne afgjort sagen for årtier siden; måske var det bare de religiøse, der ikke kunne ‘tåle mosten’. Da jeg studerede emnet, fandt jeg imidlertid ud af, at mange af de forskere og forfattere, der forholdt sig kritisk til Miller-Urey forsøgene, ikke opponerede af religiøse, men af videnskabelige grunde. En af modstanderne, Dean Kenyon, havde ligefrem været en af de varmeste fortalere for en helt naturlig forklaring på livets opståen. Han havde også været med til at redigere en af de førende lærebøger i livets tilblivelse: “Biochemical Predestination”.

Selv havde jeg ingen filosofiske eller religiøse kvababbelser ved at acceptere abiogenese som forklaring, men der var noget tvivlsomt ved det, og jo mere jeg forskede i det, jo mere tvivlsomt blev det.

Miller og Urey havde udført et dygtigt videnskabeligt arbejde, og deres forsøg var godt udtænkt. Tidligt i 1950erne var de afgjort blandt de førende på deres område. Takket være deres hårde arbejde og ihærdige indsats havde vi lært noget nyt og væsentligt om, hvordan uorganiske stoffer opfører sig, og hvordan bestemte organiske forbindelser kan opstå. Mine studier førte mig imidlertid frem til følgende konklusion: Forestillingen om, at de nærmest ikoniske Miller-Urey forsøg havde sat os på sporet af at forklare, hvordan livet kunne opstå af sig selv, var ganske enkelt forkert. Denne forestilling var da også primært blevet fremført af andre end Miller og Urey.

I de efterfølgende årtier er der blevet sat spørgsmålstegn ved så godt som alle aspekter af Miller-Urey forsøget. Forsøget gav os interessante nye oplysninger, men det kom ikke i nærheden af eksperimentielt at eftergøre en blind, kemisk, evolutionær proces eller at sandsynliggøre de gunstige forhold i Jordens tidligste tid. Den reducerende atmosfære i forsøget, behovet for netop den rette mængde energi, den omhyggelige afskærmning af de følsomme kemiske forbindelser mod uhensigtsmæssige reaktioner, og det beskyttede miljø, forsøget fandt sted i – alt dette har fået grundige kritikere til at sætte spørgsmålstegn ved, om Millers og Ureys resultater har nogen relevans overhovedet for livets tilblivelse på Jorden. Alligevel fremhæves Miller-Urey forsøget stadig i mange lærebøger for gymnasiet og universitetet som et bevis på, at dannelsen af de kemiske forbindelser, livet har brug for, ikke længere udgør noget mysterium; at man ved så nogenlunde, hvordan livet opstod tidligt i Jordens historie. Men det er på ingen måde tilfældet. Og problemerne for abiogenese er større end som så.

En gnist i en glaskolbe

Selv om vi blindt accepterede lærebøgernes idealiserede historie om Miller-Urey forsøgene, ville det ikke berettige os til at hævde, at vejen dermed er banet for en helt naturlig forklaring på, hvordan livet er opstået. Sagen er, at Miller og Urey efter afslutningen af deres nøje kontrollerede, snildt udtænkte og dygtigt udførte forsøg stadig var lysår væk fra at have frembragt en levende organisme.

Der er så meget mere at sige om problemerne med hele abiogenese-modellen, at det er svært at vide, hvor man skal ende og begynde. Forskerne har identificeret mere end et dusin [12] alvorlige forhindringer for abiogenese. De fleste af dem er hver for sig tilstrækkelige til at umuliggøre tanken om, at livet skulle være opstået af sig selv, og samlet set udgør de en knusende kritik. I 1982 fremførte en forsker i organisk kemi og molekylær biologi ved navn A.G. Cairns-Smith adskillige indvendinger mod de typiske forsøg, der skulle simulere livets tilblivelse. Kort derefter kom kemikeren Charles Taxton, geokemikeren Roger Olsen og materiale-eksperten Walter Bradley med en hård kritik af de mange formodninger og forestillinger vedrørende livets naturlige opkomst. De talte ligefrem om en “krise indenfor livets kemi” og påpegede, at “den udirigerede strøm af energi gennem ur-atmosfæren og ur-havet for nærværende må karakteriseres som en sørgeligt utilstrækkelig forklaring på den utrolige kompleksitet, der er forbundet med selv enkle livsformer. Forklaringen er sandsynligvis forkert”. De konkluderer, at “der hersker en rimelig tvivl om, hvorvidt enkle kemikalier på en primitiv Jord spontant kunne udvikle sig (eller organisere sig) til det første liv”. Det er ikke lysnet siden da, tværtimod. Ethvert nyt spor i forskningen synes at fostre nye spørgsmål og udfordninger for abiogenese-forklaringen. Forskellige forskeres nye ideer og forslag skydes systematisk ned af andre forskere i livets tilblivelse, som derefter fremsætter deres egne ideer, der skydes ned som lige så ubrugelige af andre igen.

I en artikel fra 2019 gennemgår man forskellige mulige lokationer for livets opkomst lige fra Darwins “varme, lille dam” over varme kilder og det ydre rum til hydrotermiske dybhavsåbninger (et populært udtryk for tiden). Forskerne konkluderer, at ingen af disse miljøer opfylder kravet til abiogenese, og foreslår i stedet et geyser-system “drevet af en naturlig atomreaktor”. I en nyere oversigtsartikel over forskningen i livets tilblivelse roser Sara Walker, astrobiolog og teoretisk fysiker, den indsats, der indtil i dag er blevet gjort på området, men indrømmer, at “vi endnu ikke har været i stand til at svare på spørgsmålet om, hvordan livet er opstået”.

Walker virker urokkelig i sin tro på, at det første liv på Jorden er opstået gennem naturlige processer, men efter at have beskrevet problemerne ved mange af de nuværende forsøg på at finde frem til, hvordan det skulle være sket, ender hun med at konkludere, at “nye tilgange til problemet … måske er nødvendige”, og udtrykker håbet om, at “en ny fysisk teori” kan være med til at lukke hullerene. Walker mener, at opgaven med at forstå, hvordan livet er opstået ved helt naturlige processer, kan være lige så vanskelig at løse som opgaven med at “forene relativitetsteorien med kvantefysikken”, og forestiller sig, at vi måske kun vil blive i stand til at løse gåden om livets begyndelse “hvis vi er så heldige at falde over en helt ny, grundlæggende forståelse af, hvad liv er”.

Tidligere tiders begejstring over Miller-Urey forsøgene er således blevet erstattet af en særdeles ydmyg forståelse af virkeligheden.

Forsiden

© CanStockPhoto/kasto