Eksperyment Millera polegał na próbie odtworzenia warunków, które panowały na ziemi przed pojawieniem się życia. Zakładał on redukcyjną atmosferę, amoniak, wodę oraz wyładowania atmosferyczne. Postanowił odtworzyć te warunki w laboratorium. Zrobił mieszaninę, którą poddawał wyładowaniom elektrycznym, a potem badał co powstało. Była to maź, w której Miller znalazł kilka aminokwasów, występujących w białkach. Czy ten eksperyment pokazał jak powstało życie? Postaram się odpowiedzieć na to pytanie, ale najpierw trochę historii jak w ogóle doszło do tego eksperymentu.

Eksperyment Stanleya Millera często nazywa się eksperymentem Millera-Ureya. Tutaj chodzi o to, kto zlecił eksperyment, a kto go przeprowadził. Harold Urey był profesorem chemii na Uniwersytecie Chicagowskim. W 1931 roku odkrył deuter, za co w 1934 roku dostał Nobla. Deuter to izotop wodoru, zawierający jeden neutron. Zwykle wodór ma tylko proton i elektron. Podczas wojny Harold Urey pracował przy Projekcie Manhattan czyli przy budowie bomby atomowej. Pracowało tam wielu naukowców, między innymi fizyk i chemik Edward Teller. Potem obaj Urey i Teller wykładali na Uniwersytecie Chicagowskim.

W 1951 roku na ten uniwersytet przybył Stanley Miller, który pisał doktorat u Tellera. Nie było jednak wyników, a Teller zaangażował się w dalsze prace nad bronią. Pracował później między innymi przy budowie bomby wodorowej. Miller pozostał więc z nienapisanym doktoratem i bez promotora. Przeczytał jednak, że Harold Urey postulował istnienie pradawnej zupy oraz redukcyjną atmosferę, która mogła się przyczynić do powstania życia z materii nieożywionej. Miller przyszedł więc do Ureya i zaproponował eksperyment sprawdzający. Profesor Urey był sceptyczny i odradzał to młodemu doktorantowi.

Miller jednak starał się przekonać profesora. Ostatecznie Urey zgodził się, aby doktorant próbował swojego eksperymentu przez rok. Powstało kilka aminokwasów. Już w lutym 1953 roku Miller wysłał artykuł do Science opisujący wyniki eksperymentu. Zgodnie z zachętą Ureya podał tylko swoje nazwisko. Jednak Science nie opublikowało artykułu młodego doktoranta. Napisał do nich sam profesor Urey grożąc, że opublikują gdzie indziej. Ostatecznie artykuł ukazał się w maju 1953 roku.

W tym samym 1953 roku Miller obronił swoją pracę doktorską pod tytułem: “A Production of Amino Acids Under Possible Primitive Earth Conditions” (tłumacząc na polski: “Produkcja aminokwasów w warunkach możliwej prymitywnej Ziemi”). Obronił ją oczywiście pod kierunkiem Harolda Ureya. Jak należy więc nazywać eksperyment? Był to pomysł Ureya, ale on prawdopodobnie nigdy by go nie sprawdził. Brakowało mu czasu, zajmował się głównie izotopami. Odkrycie deuteru to nie był koniec jego pracy nad izotopami. Eksperyment można więc nazywać od nazwiska doktoranta lub dodawać jeszcze nazwisko profesora.

Eksperyment stał się tak sławny, że prawdopodobnie znacie nazwisko Millera, ale nazwisko jego profesora noblisty Ureya pewnie słyszycie pierwszy raz. W tamtym okresie zdawało się, że tego typu reakcja wystarczy aby udowodnić jak powstało życie z materii nieożywionej. Do dzisiaj cytuje się go w podręcznikach. Nigdy jednak nie udowodniono aby ziemia kiedykolwiek miała atmosferę redukcyjną czyli taką która zawiera wodór czy amoniak. Ziemia zarówno teraz jak i w przeszłości miała najprawdopodobniej atmosferę utleniającą czyli taką zawierającą tlen. Skąd o tym wiemy?

Związki organiczne są niszczone przez promieniowanie ultrafioletowe. Chroni nas przed nim warstwa ozonowa czyli warstwa tlenu. Innymi słowy tlen jest potrzebny aby chronić związki organiczne i organizmy żywe. Problem w tym, że tlen jest potrzebny do ochrony przed promieniowaniem, ale jednocześnie tlen zniszczyłby takie powstałe w tym eksperymencie aminokwasy. Dlatego właśnie Urey twierdził, że musiała istnieć atmosfera redukcyjna i takiej użył Miller w swoim eksperymencie. Nie ma jednak na to żadnych dowodów.

Inny problem to wyładowania elektryczne mające symulować podobne zjawisko w pradawnej atmosferze. Te wyładowania były potrzebne aby powstały aminokwasy. Jednak te same wyładowania by je zniszczyły. Tak więc Miller oddzielał powstałe związki chemiczne w osobnym miejscu wolnym od tych wyładowań. Krytyka eksperymentu polegała na tym, że miał on pokazywać jak te związki powstały same z siebie, gdy tymczasem eksperymentator wpływał na wynik badania chroniąc powstałe związki.

Czy rzeczywiście powstały aminokwasy potrzebne do budowy życia? Uznaje się, że do powstania życia jakie znamy jest potrzebnych 20 aminokwasów. W substancji, która powstała podczas eksperymentu wykryty część z tych potrzebnych. Problemem jest jednak chiralność czyli mówiąc prościej skrętność. Każdy z tych aminokwasów występuje w wersji lewo- i prawoskrętnej. Jednak w żywych komórkach wykorzystywane są wyłącznie te lewoskrętne. Podczas eksperymentu Millera powstały jednak także te prawoskrętne.

Podsumowując. Eksperyment wykazał, że niektóre aminokwasy mogły powstać niejako same. Powstało jednak dużo więcej tych niepotrzebnych. Dodatkowym problemem jest chiralność. Jeżeli powstały równo lewo- i prawoskrętne aminokwasy to jak to się stało, że komórki żywych organizmów zawierają wyłącznie te pierwsze? Miller i późniejsi badacze nie potrafią odpowiedzieć na to i inne pytania. Abiogeneza czyli nauka o powstaniu życia to dziedzina pełna różnych teorii. Niestety na żadną z nich nie ma dowodów.