Stanley Miller

Miller werd bekend door zijn onderzoek naar de oorsprong van het leven, vooral het Miller-Urey-experiment (1953) dat aantoonde dat organische verbindingen kunnen ontstaan door eenvoudige fysische processen uit simpele anorganische chemische bouwstenen. Het experiment bootste de omstandigheden na die, zo men aannam, op de jonge aarde heersten.

Aanvankelijk werd dit experiment met veel enthousiasme onthaald. Er ontstonden in dat experiment een aantal aminozuren die we in levende wezens terugvinden. Waar echter meestal niet wordt over gesproken, is dat er ook een aantal giftige producten zijn teruggevonden en dat de aminozuren ook in hun gespiegelde vorm voorkwamen - iets wat in de natuur nooit gebeurt omdat deze gewoon niet compatibel zijn met het leven.

Miller bij het einde van zijn loopbaan

De nuance die Miller later zelf (en de wetenschappelijke gemeenschap met hem) aanbracht, is cruciaal voor het begrijpen van de beperkingen van dat experiment.
In het bewuste interview in Scientific American (1991) uitte Miller inderdaad zijn frustratie over het feit dat het "puzzeltje" van het ontstaan van het leven veel complexer was dan hij in 1953 dacht.
Hier zijn de belangrijkste problemen waar hij naar verwijst:

Het chiraliteitsprobleem: In de oersoep-experimenten ontstaat altijd een racemisch mengsel: precies 50% linksdraaiende (L) en 50% rechtsdraaiende (D) aminozuren. Het leven gebruikt echter vrijwel uitsluitend de L-vorm. Miller slaagde er nooit in uit te leggen hoe de natuur die strikte selectie maakte; zonder die zuiverheid kan een eiwit zich niet correct vouwen.
De "gifstoffen" (Teer): De reacties in de kolf produceerden niet alleen aminozuren, maar vooral een dikke, zwarte, stroperige massa (vaak "tar" of teer genoemd). Dit zijn onoplosbare polymeren die verdere biologische reacties juist blokkeren in plaats van stimuleren.
Slechts enkele bouwstenen: Miller produceerde vooral simpele aminozuren zoals Glycine en Alanine. De complexere aminozuren die essentieel zijn voor modern leven, werden onder die specifieke omstandigheden nooit gevormd.
De atmosfeer: Later geologisch onderzoek wees uit dat de atmosfeer van de vroege aarde waarschijnlijk veel minder rijk was aan methaan en ammoniak dan Miller aannam, wat de opbrengst van aminozuren in herhaalde experimenten bijna tot nul reduceerde.

Miller gaf aan het einde van zijn carrière toe dat het maken van de bouwstenen nog relatief makkelijk was vergeleken met de onmogelijke stap daarna: hoe die bouwstenen zich rangschikten tot een functionerend, zelf-reproducerend organisme. Hij noemde de kloof tussen zijn experiment en een levende cel veel groter dan hij aanvankelijk had ingeschat.

Wetenschappelijk gezien is het experiment van Miller-Urey dus eerder een historisch startpunt van de discussie dan het definitieve bewijs voor het ontstaan van aminozuren. De vraag hoe de specifieke, linksdraaiende aminozuren in een vijandige omgeving zijn ontstaan en gebleven...

is nog steeds een van de grootste onopgeloste mysteries in de biologie.

Conclusie

Voor Miller was dit zijn doctoraatsstudie en door het toenmalige enthousiasme kreeg hij veel steun en kon hij zijn hele leven voortwerken aan dit project. Spijtig genoeg moest hij bij zijn op - ruststelling toegeven dat hij eigenlijk geen stap verder was geraakt. We zijn nu 70 jaar na zijn opzienbarende proef en de toestand is nog steeds hetzelfde.
Dat is natuurlijk niet verwonderlijk want zelfs de simpelste levende cel is wel heel wat complexer dan wat aminozuren in een giftige omgeving. Sommige geleerden vergelijken de complexiteit van een eencellig wezen met de stad New York.