Misschien waren microbliksems tussen waterdruppels genoeg om het startschot te geven voor leven op aarde, laten onderzoekers van Stanford University zien.

In 1952 brouwden Stanley Miller en Harold Urey aan de University of Chicago een oersoep van ammoniak, methaan, waterstof en water. Zou het lukken om in het lab organische moleculen te laten ontstaan? En kan dat dan verklaren hoe de eerste organische verbindingen ontstonden, lang lang geleden, als prille stap op weg naar leven op aarde?

Miller en Urey stuurden stroomstoten door hun oersoep. Die bootsten bliksemschichten na. Want, zo was het idee, bij blikseminslagen zouden er weleens nieuwe moleculen kunnen ontstaan. En op de jonge aarde zal het gebliksemd hebben dat het een lieve lust is, is de gedachte. In het experiment ontstonden inderdaad vanzelf organische verbindingen. Miller en Urey maakten aminozuren in hun oersoep, de bouwstenen voor eiwitten. 

Lees ook:

• Gruis van de Bennu-asteroïde bevat bouwstenen voor eiwitten en DNA
• Leverde ruimtestof de ingrediënten voor aards leven?

Water vonkt

Zijn die bliksems wel nodig, vroegen onderzoekers van Stanford University zich af. Zij bestudeerden piepkleine elektrische ontladingen tussen waterdruppels. Wanneer water verstuift, zijn er positief en negatief geladen deeltjes. Grote waterdruppels hebben vaak een positieve lading, zagen de onderzoekers. Kleine druppels zijn vaker negatief geladen. 

Als vanzelf schieten er vervolgens elektronen heen en weer in de nevel. Tussen de druppels ontstaan vonkjes, die te zien zijn met een hogesnelheidscamera. Zoals er ook bliksems ontstaan tussen de wolken wanneer die, hoog in de lucht, hun elektrische lading kwijt willen.

Zijn de minibliksems genoeg om chemische reacties op gang te brengen? De lastige stap bij het bouwen van organische moleculen is het ontstaan van verbindingen tussen koolstof en stikstof. Die vind je in biomoleculen als eiwitten en DNA. In het experiment van Miller en Urey komt de koolstof uit methaan, ammoniak levert stikstof. Methaan en ammoniak zijn eenvoudige moleculen die ook aanwezig geweest zullen zijn op de vroege aarde. 

Waterval maakt moleculen

De onderzoekers van Stanford University maakten een gasmix van methaan, ammoniak, kooldioxide en stikstof. Ze sproeiden er water doorheen. De minibliksems die heen en weer flitsten, gaven genoeg energie om grotere moleculen te knutselen. Daarbij ontstonden organische verbindingen zoals Miller en Urey die na een tijdje sudderen ook in hun oersoep aantroffen. Plus uracil, een bouwblok voor RNA. Zo konden de vroegste organische verbindingen ontstaan wanneer golven stuksloegen op de rotsen, denken de wetenschappers, of in het natuurgeweld bij een waterval.

Bron: Stanford University

Beeld: Caitlin Louise/Unsplash

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!