За время существовании нашей планеты Земля, а ей как минимум уже 4,5 миллиарда лет, в большом изобилии встречались различные формы жизни, сменяя в процессе истории друг друга.
Однако, в самом своем начале планета Земля представляла собой раскаленный и безжизненный шар, что в свою очередь и привело к вопросу "Какие изменения и создание каких условий привело к образованию первых молекул, образующих живые организмы?"
Согласно представлениям ученых 50-х годов XX века земная атмосфера в сильной степени отличалась от ныне существующей. В ней присутствовало большое количество метана, аммиака, паров воды и при этом полностью отсутствовал кислород, тем самым облегчая доступ для ультрафиолета Солнца. Также стоит отметить серьезную вулканическую активность и грозы, сопровождающиеся сильными электрическими разрядами. И вот на таких представлениях уже нобелевский лауреат Гарольд Юри (нобелевская премия за открытие тяжелой воды) со своим аспирантом Стэнли Миллером были вдохновлены теорией доисторического супа, в котором под влиянием внешних воздействий образовались первые органические молекулы.
Первый опыт по воссозданию условий схожих с земными условиями того времени был проведен двумя учеными в 1953 году.
Аппарат (представленный на изображении ниже) представлял две колбы, соединенные стеклянными трубками. Данная система была заполнена газом, по составу схожей с ранней земной атмосферой и представлял собой смесь метана (CH4), аммиака (NH3), водорода (H2) и монооксида углерода (CO). Первая колба, наполовину заполненная водой, нагревалась. Испаряющийся пар поднимаясь вверх попадал во вторую колбу, где электрическими разрядами имитировалась молния. Далее пар охлаждался, опускаясь снова в первую колбу.
В замкнутой системе в течение одной недели непрерывного цикла ученые Гарольд Юри и Стэнли Миллер обнаружили, что из имеющегося состава газа, около 10% углерода перешло в органическую форму. Около 2% углерода в реакционной колбе оказались в виде пяти аминокислот, в том числе аспарагиновой кислоты, глицина, альфа-аминомасляной кислоты и двух оптических изомера аланина. Помимо аминокислот ученым удалось найти сахара, а также липиды.
Несмотря на более чем успешные результаты (для того времени) проведенного эксперимента, в последующем Гарольд Юри и Стэнли Миллер, а также и другие ученые еще неоднократно повторяли его, но при этом с каждым разом на уже более современном оборудовании.
Миллером в 1972 году был повторно проведет опыт созданию условий возникновения жизни в атмосфере ранней Земли.
После смерти ученого были найдены не только записи Миллера, но и результаты его экспериментов, в том числе и несколько колб, содержащих продукты синтеза.
Пол века назад Миллер был ограничен технологиями того времени, не позволяющими провести точный анализ. Поэтому для повторного исследования содержимого найденных колб было применены самые совершенные инструментальные методы анализа. И в результате оказалось, что в анализируемой смеси было не 5 аминокислот, идентифицированные Миллером, а 22.
Несмотря на уникальность проведенного опыта, представления современных ученых практически полностью опровергают возможность возникновения жизни, согласно теории абиотического супа. Современные ученые уверены, что на Земле в раннее время не существовало подходящих условий. Переменчивые условия были слишком экстремальными даже для того, чтобы жизнь, зарождающаяся в небольших точечных вулканических островах стабильности, распространилась и развилась в современные формы.
В течение следующей половину века ученые разных мастей исследовали возможность формирования аминокислот при воздействии других источников энергии, как например ультрафиолетовое излучение, гидротермальные источники тепла и возможно даже воздействие энергии от столкновения с метеоритом.
Продолжением подобных исследованием стало создание компьютерной симуляции эксперимента в Институте Пьера и Марии Кюри (Париж). В результате проведенной симуляции ученым удалось обнаружить удивительный результат, который Миллером и Юри обнаружить в лабораторных условиях было невозможно. В рамках экспериментальных исследований Миллера-Юри формирование аминокислот происходило из газов, которым была заполнена система, через промежуточное создание формальдегида (органическое соединение, бесцветный газ).
В рамках проведенной симуляции, электрические разряды как внешнее энергетическое воздействие было заменено электрическим полем, что позволило получить в качестве промежуточного звена перед образованием аминокислот не формальдегид, а формамид. Важность полученного результата объяснялась тем, что сам формамид может в природе появляться как при воздействии ультрафиолетовым излучением и электрическим полем, так и при столкновении метеоритов.
Другими словами, формамид больше подходит в качестве источника формирования жизни на планете, причем не только на нашей планете Земля, но и на других планетах за пределами солнечной системы, так как формамид в большом избытке находится в космических тела (кометы, протозвезды).
