De ideale omstandigheden voor het ontstaan van de eerste biologische moleculen zouden weleens de ‘uitlaatgassen’ van vulkanen kunnen zijn. Dat blijk uit de analyse van ruim vijftig jaar oude monsters van beroemde onderzoeker Stanley Miller.

Iedereen kent wel het bekende oersoepexperiment dat Stanley Miller en Harold Urey deden in 1953. Een gasmengsel van waterstof, methaan, ammoniak en waterdamp werd verwarmd en blootgesteld aan elektrische ontladingen, vergelijkbaar met bliksem; de omstandigheden die 4 miljard jaar geleden op aarde heersten, zo was de gedachte in de jaren vijftig. Het resultaat van het experiment: dertien aminozuren, de bouwstenen van eiwitten.

Stanley Miller in zijn lab. (Foto: UCSD Archives)

Maar inmiddels denken wetenschappers dat de oeratmosfeer juist voornamelijk uit stikstof en koolstofdioxide bestond. Zijn Millers experimenten dan voor niets gebleken? Nee, blijkt nu. Vijf jaar later deed Miller namelijk een vergelijkbaar, maar onbekender, experiment: dit keer verruilde hij waterstof en waterdamp voor waterstofsulfide en koolstofdioxide. Maar door onbekende oorzaak zijn de resulterende monsters nooit geanalyseerd, tot nu dan. Jeffrey Bada, voormalig student van Miller, besloot met zijn team alsnog naar de inhoud van de monsters te kijken. “Wanneer je oude monsters analyseert, hoop je altijd dat je iets enorm cools vindt”, vertelt Eric Parker, eerste auteur van het in PNAS gepubliceerde artikel, aan Wired. Zijn hoop werd werkelijkheid: de monsters bevatten maar liefs 23 aminozuren, vier amines (afbraakproducten van aminozuren) en zeven andere organische stoffen.

Alleen een probleem: een atmosfeer met een flinke hoeveelheid waterstofsulfide wordt door veel wetenschappers niet waarschijnlijk geacht. De resultaten in de prullenbak dan maar? Nee, zegt Bada. Want waar vind je een enorme hoeveelheid zwavel en dus waterstofsulfide? Juist ja, in de ‘uitlaatgassen’ van vulkanen, en daar waren er nogal wat van op de oeraarde. Ook aan bliksem geen gebrek; een veelvoorkomend bijverschijnsel van uitbarstingen. “Dit gasmengsel was belangrijk in het leveren van een rijke hoeveelheid aan stoffen die benodigd waren voor het ontstaan van leven”, stelt Bada dan ook.

Als klap op de vuurpijl vonden Bada en collega’s een vergelijkbare samenstelling aan aminozuren in meteorieten. Bada: “Dat laat zien dat het ontstaan van organische stoffen een universeel proces is dat in principe overal kan plaatsvinden waar een vergelijkbare gasmix aanwezig is.”

Later dit jaar wil Bada de klassieke experimenten van Miller met moderne apparatuur herhalen om de ontdekking te bevestigen. Helaas zal dat te laat zijn voor Miller zelf; die overleed bijna vier jaar geleden.

Bronnen: Scripps Institution of Oceanography/UC San Diego, Wired, PNAS (PDF)

Beeld: Scripps Institution of Oceanography/UC San Diego