Miller eksperimenti

Həyatın mənşəyi ilə bağlı təkamülçü mənbələrin ən çox etibar etdikləri tədqiqat isə 1953-cü ildə amerikalı tədqiqatçı Stenli Miller tərəfindən keçirilən Miller eksperimentidir. (Təcrübə Millerin Çikaqo Universitetindəki müəllimi Harold Yureyin köməyinə görə “Yurey-Miller eksperimenti” kimi də tanınır). Təkamül prosesinin ilk mərhələsi kimi irəli sürülən “kimyəvi təkamül” tezisinə “dəlil” kimi irəli sürülən yeganə cəhd elə bu təcrübədir. Aradan təxminən yarım əsr keçməsinə və böyük texnoloji irəliləyişlər əldə edilməsinə baxmayaraq, bu məsələdə heç bir yeni cəhd edilməmişdir. Bu gün hələ də dərsliklərdə canlıların ilk dəfə əmələ gəlməsinin təkamül baxımından açıqlaması kimi Miller eksperimenti öyrədilir. Çünki bu cür səylərin nəzəriyyələrini dəstəkləmədiyini, əksinə daima təkzib etdiyini anlayan təkamül tədqiqatçıları buna bənzər təcrübələrə əl atmaqdan xüsusilə çəkinirlər.

Stenli Millerin məqsədi milyard illər əvvəlki cansız dünyada zülalların tərkib hissələri olan amin turşularının “təsadüfən” əmələ gəldiklərini göstərən təcrübi dəlil ortaya qoymaq idi. Miller təcrübəsində ibtidai dünya atmosferində mövcud olduğunu fərz edilən (daha sonralar isə mövcud olmadığı məlum olan) ammonyak, metan, hidrogen və su buxarından ibarət qaz qarışığından istifadə etdi. Bu qazlar təbii şərtlər daxilində bir-biri ilə reaksiyaya girmədiklərinə görə təcrübəyə kənardan enerji müdaxiləsi edildi. İbtidai atmosfer mühitində ildırımlardan əmələ gəldiyi düşünülən enerjini süni elektrik mənbəyi vasitəsilə təmin etdi.

Miller bu qaz qarışığını bir həftə boyu 100°C temperaturda qaynatdı, bir tərəfdən də qarışığa elektrik axını verdi. Həftənin sonunda Miller sınaq şüşəsinin dibindəki qarışıqda əmələ gələn kimyəvi maddələri ölçdü və zülalların tərkib hissələrini təşkil edən 20 növ amin turşusundan üçünün sintezləndiyini müşahidə etdi.

Təcrübə təkamülçü dairələrdə böyük sevinc yaratdı və çox böyük uğur kimi təqdim edildi. Hətta müxtəlif KİV-lər hadisədən məst olaraq “Miller həyatı yaratdı” başlığı altında fərziyyələr dərc etdilər. Lakin Millerin sintezlədiyi ancaq “cansız” molekullar idi.

Bu təcrübədən topladıqları cəsarətlə təkamülçülər dərhal yeni ssenarilər uydurdular. Amin turşularından sonrakı mərhələlər də dərhal uyduruldu. Ssenariyə əsasən amin turşuları daha sonra təsadüflər nəticəsində uyğun ardıcıllıqda birləşmiş və zülalları əmələ gətirmişdilər. Təsadüf nəticəsində meydana gələn bu zülalların bəziləri də özlərini bir şəkildə (!) əmələ gəlmiş hüceyrə qılafına bənzər formaların içinə yerləşdirərək hüceyrəni meydana gətirmişdilər. Hüceyrələr də zaman ərzində yan-yana gəlib birləşərək canlı orqanizmləri əmələ gətirmişdilər.

Halbuki bu ssenarinin ən böyük əsası olan Miller eksperimenti hər cəhətdən əsassızlığı sübut edilmiş bir cəhddən başqa bir şey deyildi.
 

Miller eksperimentini əsassız edən dörd səbəb

Millerin ibtidai dünya mühitində amin turşularının öz-özünə əmələ gəldiklərini sübut etmək məqsədi ilə keçirdiyi təcrübə bir çox cəhətdən əsassızdır. Bunları belə sıralaya bilərik:

1- Miller təcrübəsində “soyuq tələ” (cold trap) adlı bir mexanizmdən istifadə edərək amin turşularını əmələ gəldikləri anda dərhal həmin mühitdən təcrid etmişdi. Çünki əks təqdirdə amin turşularını əmələ gətirən mühitin amilləri bu molekulları əmələ gəldikdən dərhal sonra məhv edəcəkdi.

Halbuki ibtidai dünya mühitində, əlbəttə, bu cür şüurlu mexanizmlər yox idi və bunlar olmadan hər hansı amin turşusu əmələ gəlsə belə, bu molekullar eyni mühitdə dərhal parçalanacaqdılar. Kimyaçı Riçard Blissin bildirdiyi kimi, “bu soyuq tələ olmasa, kimyəvi məhsullar elektrik mənbəyi tərəfindən məhv ediləcəkdi”.

Belə ki, Miller soyuq tələ yerləşdirmədən apardığı daha əvvəlki təcrübələrdə bircə amin turşusu da əldə edə bilməmişdi.

2- Millerin təcrübəsində canlandırmağa çalışdığı ibtidai atmosfer mühiti həqiqi deyildi. 1980-ci illərdə elm adamları ibtidai atmosferdə metan və ammonyak əvəzinə azot və karbondioksid olduğu haqqında ortaq fikrə gəldilər.

Bəs, Miller nə üçün bu qazlar məsələsində israr etmişdi? Cavab sadədir: ammonyak olmadan heç bir amin turşusunun sintezlənməsi mümkün deyil. Kevin MakKin “Discover” jurnalında dərc etdirdiyi məqalədə bu vəziyyəti belə izah edir:

Miller və Yurey dünyanın qədim atmosferini metan və ammonyakı qarışdıraraq süni şəkildə əvəz etdilər… Lakin son elmi tədqiqatlarda o zamanlar dünyanın çox isti olduğu və ərimiş nikel ilə dəmirin qarışığından meydana gəldiyi məlum olmuşdur. Beləliklə, o dövrdəki kimyəvi atmosfer tərkibi daha çox azot, karbondioksid və su buxarından ibarət olmalıdır. Halbuki bunlar üzvi molekulların əmələ gəlməsi üçün ammonyak və metan qədər uyğun deyillər.

Belə ki, amerikalı elm adamları C.P.Ferris və Ç.T.Çen karbondioksid, hidrogen, azot və su buxarından ibarət qarışıqla Millerin təcrübəsini təkrar həyata keçirdilər və tək bir amin turşusu molekulu da əldə edə bilmədilər.

3-Millerin təcrübəsini əsassız edən digər mühüm cəhət də amin turşularının əmələ gəldiyi irəli sürülən dövrdə atmosferdə amin turşularının hamısını parçalayacaq sıxlıqda oksigen olması idi. Millerin görməməzliyə vurduğu bu həqiqət yaşı 3.5 milyard il olan daşlardakı oksidləşmiş dəmir və uran qalıqları ilə məlum oldu

Oksigen miqdarının bu dövrdə təkamülçü nəzəriyyəçilərin iddia etdiklərindən çox fərqli olduğunu göstərən başqa tapıntılar da üzə çıxdı. Araşdırmalar o dövrdə dünya səthinə təkamülçülərin təxmin etdiklərindən 10 min dəfə çox ultrabənövşəyi şüalar çatdığını göstərdi. Bu sıx ultrabənövşəyi şüalar atmosferdəki su buxarı və karbondioksidi parçalayaraq oksigeni ayırırlar.

Bu vəziyyət oksigen nəzərə alınmadan keçirilmiş Miller eksperimentini tamamilə əsassız edirdi. Əgər təcrübədə oksigendən istifadə edilsəydi, metan karbondioksid və suya, ammonyak isə azot və suya çevriləcəkdi. Digər tərəfdən, oksigenin olmadığı mühitdə-hələ ozon təbəqəsi olmadığı üçün – ultrabənövşəyi şüualara birbaşa məruz qalan amin turşuları dərhal parçalanacaqdı. Nəticədə, ibtidai dünyada oksigenin olması da, olmaması da amin turşuları üçün məvhedici mühit deməkdir. 4-Miller eksperimenti nəticəsində canlıların quruluş və funksiyalarını pozan xüsusiyyətlərə malik çox miqdarda üzvi turşular da əmələ gəlmişdi. Amin turşuları təcrid edilməyib bu kimyəvi maddələrlə eyni mühitdə qaldıqda isə onlarla kimyəvi reaksiyaya girərək parçalanacaq və müxtəlif birləşmələrə çevriləcəkdilər.

Bundan əlavə, təcrübə nəticəsində ortaya bol miqdarda sağ əlli amin turşusu çıxmışdı. Ancaq bu amin turşularının varlığı belə təkamül nəzəriyyəsini öz məntiqi içində batırmaq üçün kifayət idi. Çünki sağ əlli amin turşuları canlıların orqanizmində istifadə edilməyən amin turşularıdır. Beləliklə, Millerin təcrübəsindəki amin turşularının əmələ gəldiyi mühit canlılar üçün əlverişli deyil, əksinə, meydana gələn yararlı molekulları parçalayan, yandıran turşu qarışığından ibarət idi.

Bütün bunların göstərdiyi yeganə konkret həqiqət var: Miller eksperimenti canlıların ibtidai dünya şərtləri daxilində təsadüfən meydana gəldiyini dəstəkləmir. Təcrübə amin turşusu sintezləməyi hədəfləyən şüurlu və nəzarətli laboratoriya işidir. İstifadə edilən qazların cinsləri və tərkibi nisbətləri amin turşularının əmələ gəlməsi üçün ən ideal ölçülərdə müəyyən edilmişdir. Mühitə verilən enerjinin miqdarı nə əksik, nə də artıqdır, tamamilə lazımi reaksiyaların baş verməsini təmin edən şəkildə tənzimlənmişdir. Təcrübə aparatı ibtidai dünya şərtlərində mövcud olan hər hansı zərərli, məhvedici və ya amin turşusunun əmələ gəlməsinin qarşısını alan ünsür ehtiva etməyəcək şəkildə izolyasiya edilmişdir. İbtidai dünyada mövcud olan və reaksiyaların gedişatını dəyişdirən heç bir element, mineral və ya birləşmə sınaq şüşəsinə qoyulmamışdır. Oksidləşmə səbəbi ilə amin turşularının varlığına mane olan oksigen bunlardan sadəcə biridir. Hazırlanan ideal laboratoriya şərtlərinə gəlincə, “soyuq tələ” (cold trap) adlı mexanizm olmadan amin turşularının eyni mühitdə parçalanmadan qalmaları mümkün deyil.

Əslində, Miller eksperimenti ilə təkamülün “həyatın şüursuz təsadüflər nəticəsində meydana gəlməsi” iddiasını təkzib etmişdir. Çünki təcrübə amin turşularının ancaq bütün şərtləri xüsusi şəkildə tənzimlənmiş laboratoriya mühitində, şüurlu müdaxilələrlə əldə edilə bildiyini göstərir.

Miller eksperimenti Türkiyədəki və Azərbaycandakı bəzi mənbələrdə hələ də mühüm elmi kəşf kimi göstərilsə də, əslində təkamülçü dairələr tərəfindən müdafiə edilmir. Son illərdə qərbin elmi jurnallarında təcrübənin həyatın mənşəyini açıqlamaq baxımından bir məna ifadə etmədiyi bildirilir. Məsələn, 1998-ci ilin fevral ayında dərc edilən məşhur təkamülçü elmi jurnalı “Yer”dəki (Earth) “Həyat küpü” adlı məqalədə bu cümlələr işlədilir:

Bu gün Millerin ssenarisi şübhəylə qarşılanır. Bir səbəbi geoloqların ibtidai atmosferin əsasən karbondioksid və azotdan ibarət olduğunu qəbul etmələridir. Bu qazlar isə 1953-cü ildəki təcrübədə (Miller eksperimentində) istifadə edilənlərdən daha az aktivdirlər. Millerin fərz etdiyi atmosfer mövcud olsaydı belə, amin turşuları kimi bəsit molekulları daha mürəkkəb birləşmələrə-zülallar kimi polimerlərə çevirəcək lazımi kimyəvi dəyişikliklər necə əmələ gələ bilərdi ki? Miller özü belə problemin bu yerində əllərini irəli uzadıb “bu bir problemdir” deyərək dərindən ah çəkir: “Polimerləri necə əmələ gətirəcəksiniz? Bu, o qədər asan deyil…”.

Göründüyü kimi, Millerin özü belə bu gün təcrübəsinn həyatın mənşəyini açıqlamaq baxımından bir məna ifadə etmədiyini anlayır. “National geographic”in 1998-ci il mart sayındakı “Yer üzündəki həyatın mənşəyi” adlı məqaləsində isə bu mövzuyla bağlı belə sətirlər yazılmışdır:

Bir çox elm adamı bu gün ibtidai atmosferin Millerin irəli sürdüyündən fərqli olduğunu təxmin edir. İbtidai atmosferin hidrogen, metan və ammonyakdan çox karbondioksid və azotdan ibarət olduğunu düşünürlər. Bu isə kimyaçılar üçün pis xəbərdir! Karbondioksid və azotu reaksiyaya saldıqda əldə edilən üzvi birləşmələr olduqca dəyərsiz miqdardadır. Böyük üzmə hovuzuna atılan bir damla qida boyası ilə eyni nisbətdə olan sıxlığa bərabərdir… Elm adamları bu qədər duru şorbada həyatın əmələ gəlməsini təsəvvür etməyi belə çətin hesab edirlər..

Qısaca desək, nə Miller eksperimenti, nə də başqa heç bir təkamülçü səy yer üzündə həyatın necə əmələ gəlməsi sualını cavablaya bilmir. Bütün tədqiqatlar həyatın təsadüflərlə əmələ gəlməsinin qeyri-mümkün olduğunu sübut edir və beləliklə, həyatın yaradıldığını göstərir. Təkamülçülərin bu açıq həqiqəti qəbul etməmələri isə elmə tamamilə zidd ön mühakimələrə malik olduqlarına görədir. Belə ki, Miller eksperimentini tələbəsi Stenli Miller ilə birlikdə təşkil edən Harold Yurey bu mövzu ilə bağlı belə etiraf edir:

Həyatın mənşəyi mövzusunu araşdıraraq nə qədər çox tədqiq etsək də, həyatın hər hansı bir yerdə təkamül keçirməyəcək qədər kompleks olduğu nəticəsinə gəlirik. (Ancaq) hamımız bir inanc kimi həyatın bu planetdə ölü maddədən təkamüllə əmələ gəldiyinə inanırıq. Lakin komplekslik o qədər böyükdür ki, necə təkamül keçirdiyini təsəvvür etmək belə bizim üçün çətindir.
 

İbtidai atmosfer və zülallar

Təkamülçü mənbələrdə amin turşularının mənşəyi problemi buraya qədər sadaladığımız bütün əsassızlıqlarına baxmayaraq, Miller eksperimenti ilə ört-basdır edilməyə çalışılır. Bu tutarsız təcrübə ilə sözügedən problemin çoxdan həll olunduğu şəklində təsəvvür verərək təkamül nəzəriyyəsinin içinə düşdüyü çıxılmaz vəziyyətlər gizlədilməyə çalışılır.

Ancaq həyatın mənşəyini təsadüflərlə açıqlama cəhdinin ikinci mərhələsində təkamül nəzəriyyəsini amin turşularından daha böyük problem gözləyir: zülallar. Yəni yüzlərlə fərqli amin turşusunun müəyyən ardıcıllıqla bir-birlərinə bağlanaraq əmələ gətirdikləri canlıların tərkib hissələri.

Zülalların təbii şərtlərdə təsadüfən əmələ gəldiklərini irəli sürmək amin turşularının təsadüfən əmələ gəldiklərini irəli sürməkdən daha ağılsız iddiadır. Amin turşularının zülalları əmələ gətirmək üçün uyğun ardıcıllıqlarda təsadüfən birləşmələrinin riyazi cəhətdən qeyri-mümkünlüyünü əvvəlki səhifələrdə ehtimal hesablamaları ilə təhlil etmişdik. Ancaq zülalın əmələ gəlməsi kimyəvi cəhətdən də ibtidai dünya şərtləri daxilində mümkün deyil.
 

Zülalların suda sintezlənməsi problemi

Əvvəlki səhifələrdə də bildirdiyimiz kimi, amin turşuları zülal əmələ gətirmək üçün kimyəvi cəhətdən birləşərkən aralarında “peptid rabitəsi” deyilən xüsusi rabitə qururlar. Bu rabitə qurularkən bir su molekulu əmələ gəlir.

Bu vəziyyət ibtidai həyatın dənizlərdə əmələ gəldiyini irəli sürən təkamülçü izahatı əsassız edir. Çünki kimyada Le Şatelye Prinsipi kimi tanınan bir qanuna görə reaksiya nəticəsində su əmələ gəlirsə, bu reaksiyanın (kondensasiya reaksiyası) su ehtiva edən mühitdə baş verməsi mümkün deyil. Sulu mühitdə bu cür reaksiyanın baş verməsi kimyəvi reaksiyalar daxilində “baş vermə ehtimalı ən az olan”dır.

Beləliklə, təkamülçülərin həyatın başladığı və amin turşularının əmələ gəldiyi yerlər kimi bildirdikləri okeanlar amin turşularının birləşərək zülalları əmələ gətirməsi üçün əsla uyğun olmayan mühitlərdir.

Digər tərəfdən, təkamül tərəfdarlarının bu həqiqət qarşısında iddialarını dəyişdirib ibtidai həyatın quruda əmələ gəldiyini irəli sürmələri də qeyri- mümkündür. Çünki ibtidai atmosferdə əmələ gəldiyi fərz edilən amin turşularını ultrabənövşəyi şualardan qoruyacaq yeganə mühit dənizlər və okeanlardır. Amin turşuları quruda ulrtrabənövşəyi şüalar tərəfindən parçalanırlar. Le Şatelye Prinsipi isə amin turşularının dənizlərdə əmələ gəlməsi iddiasını təkzib edir. Bu da təkamül nəzəriyyəsi üçün əsl dilemmadır.

Mənbələr:
• Richard B. Bliss & Gary E. Parker, Origin of Life, California: 1979, səh. 14. 256 Kevin Mc Kean, Bilim ve Teknik, 189-ci say, səh. 7. 257 J. P. Ferris, C. T. Chen, “Photochemistry of Methane, Nitrogen and Water Mixture As a Model for the Atmosphere of the Primitive Earth”, Journal of American
• Chemical Society, cild 97:11, 1975, səh. 2964. “New Evidence on Evolution of Early Atmosphere and Life”, Bulletin of the American Meteorological Society, cild 63, oktyabr 1982, səh. 1328-1330. Richard B. Bliss & Gary E. Parker, Origin of Life, California, 1979, səh. 25. Earth, “Life’s Crucible”, fevral 1998, səh. 34. National Geographic, “The Rise of Life on Earth”, mart 1998, səh. 68. W. R. Bird, The Origin of Species Revisited, Nashville: Thomas Nelson Co., 1991, səh. 325.
• Kimyacı Richard E. Dickinson bunun nedenini şöyle açıklar: “Eğer protein ve nükleik asit polimerleri öncül monomerlerden oluşacaksa polimer zincirine her bir monomer bağlanışında bir molekül su atılması şarttır. Bu durumda suyun varlığının polimer oluşturmanın aksine ortamdaki polimerleri parçalama yönünde etkili olması gerçeği karşısında, sulu bir ortamda polimerleşmenin nasıl yürüyebildiğini tahmin etmek güçtür.” (Richard Dickerson, “Chemical Evolution”, Scientific American, cild 239:3, 1978, səh. 74.)