3. Эксперименты Миллера

Как уже говорилось, первые эксперименты по неорганическому синтезу "органических" веществ в восстановительной среде, ставшие теперь классическими, провел С. Миллер [25], бывший в ту пору студентом у Г. Юри.

Миллер использовал очень простой прибор - колбу, в которой создаются электрические разряды (схема прибора приведена на фиг. 24). Прибор заполнялся водой и различными газами. В основном использовались водород, метан и аммиак; свободный кислород в колбу не допускался. В верхней части колбы непрерывно происходили электрические разряды. Внизу кипела вода, создавая циркуляцию пара и воды через прибор, причем время от времени анализировались пробы раствора (фиг. 25).

Фиг. 24. Устройство аппарата, в котором под действием искрового разряда из водорода, метана, аммиака и воды в отсутствие кислорода образуются 'органические' соединения [25]

Фиг. 25. Изменение концентраций аминокислот (I), аммиака (II), цианистого водорода (III) и альдегидов (IV) в опыте с электрическим разрядом, пропускаемым в аппарате, изображенном на фиг. 24 [25]. Измеряли концентрацию аммиака, цианистого водорода и альдегидов в U-образной трубке и концентрацию аминокислот в колбе объемом 500 мл; опыт длился 175 ч. В продолжение первых 25 ч образуются в основном цианистый водород и альдегиды. На их образование расходуется аммиак. Затем рост концентрации цианистого водорода и альдегидов прекращается, а концентрация аминокислот продолжает расти по-прежнему за счет потребления аммиака. После 125 ч опыта концентрация аминокислот перестает расти, а количества аммиака, HCN и альдегидов быстро уменьшаются. Очевидно, в этот период синтез аминокислот уравновешивается их потреблением в каком-то другом процессе. Последующие эксперименты показали, что этот процесс - полимеризация аминокислот, не учтенная С. Миллером

В этих первых опытах в качестве источника энергии использовался не ультрафиолет, а искровой разряд. Это упрощало установку. Поскольку разряд дает меньше энергии, чем ультрафиолет, можно было считать, что все полученные в опыте соединения наверняка синтезировались бы и при облучении ультрафиолетом.

Оригинальные эксперименты Миллера вызвали большой интерес. К сходным опытам приступили многие ученые во всем мире, среди них американцы [3, 28, 29, 31], немцы [19] и русские [27].

Мне кажется, важнейшим результатом этих экспериментов было не только подтверждение данных Миллера, но и значительное расширение нашего кругозора. В самом деле, новейшие эксперименты отличаются большим разнообразием исходных веществ, сред, источников энергии и получаемых соединений.

Здесь невозможно рассмотреть все новейшие эксперименты по синтезу "предбиологических" систем. Удовольствуемся несколькими примерами, показывающими, как бурно развивалась эта область исследования.