ユーリー-ミラーの実験じっけん

実験じっけん装置そうちの概念がいねん図ず

ユーリー-ミラーの実験じっけん（ユーリーミラーのじっけん）は、原始げんし生命せいめいの進化しんかに関かんする最初さいしょの実験じっけん的てき検証けんしょうのひとつである。いわゆる化学かがく進化しんか仮説かせつの最初さいしょの実証じっしょう実験じっけんとして知しられる。

内容ないよう

1953年ねんにスタンリー・ミラーが、シカゴ大学だいがくの大学院生だいがくいんせいのときに行いったものである。地球ちきゅうにおいて最初さいしょの生命せいめいが発生はっせいしたとされる環境かんきょうを再現さいげんすることを目指めざし、そこで簡単かんたんな化学かがく物質ぶっしつの組くみ合あわせから、生物せいぶつの素材そざいとなるような成分せいぶんができるかどうかを実験じっけんで確たしかめるものであった。

原始げんし大気たいきの組成そせいに関かんしては、彼かれの師しであるハロルド・ユーリーの「惑星わくせい形成けいせいは低温ていおんでおこるので、原始げんし地球ちきゅうの大気たいきには、水素すいそが一定いってい量りょう残のこっており、（炭素たんそ原子げんしや窒素ちっそ原子げんしはメタンやアンモニア中なかに存在そんざいする）還元かんげん的てきな大気たいきである」という説せつをもとにしている。

実験じっけんの方法ほうほう

回路かいろ図ずビデオ(English)

実験じっけん装置そうちは全体ぜんたいが気密きみつ状態じょうたいとなっている。まず実験じっけん素材そざいと水みずを加くわえたフラスコがあり、これを常時じょうじ加熱かねつ沸騰ふっとうさせる。これによって生しょうじた蒸気じょうきは別べつの容器ようきに導みちびかれ、その内部ないぶでは放電ほうでんが行おこなわれている。そこから導みちびかれた蒸気じょうきは冷却れいきゃくされ、再ふたたび加熱かねつ中ちゅうのフラスコに戻もどされる。

使つかわれた成分せいぶんは水みず、メタン、アンモニア、水素すいそである。これら4種類しゅるいの気体きたいは、実験じっけんが行おこなわれた当時とうじの地球ちきゅう物理ぶつり学がく者しゃによって、原始げんし地球ちきゅうの大気たいき中ちゅうに存在そんざいしていたと考かんがえられていた気体きたいである。また、放電ほうでんは落雷らくらいを模もしている。つまり、フラスコ内ないの溶液ようえきは原始げんしの海うみにたまった海水かいすいを模もし、そこで海底かいていの熱ねつによって蒸発じょうはつしたものが大気たいき中ちゅうで雷かみなりを浴あび、再ふたたび冷却れいきゃくされて雨あめとなって海うみに戻もどる、という過程かていを再現さいげんしたものである。

この実験じっけんを1週間しゅうかんにわたって維持いじしたところ、その溶液ようえきは次第しだいに着色ちゃくしょくし、最終さいしゅう的てきには赤あかっぽくなった。そしてその中なかからアミノ酸あみのさんの無生物むせいぶつ的てき合成ごうせいを確認かくにんした。

意義いぎ付づけ

「生命せいめいが地球ちきゅう上じょうで誕生たんじょうしたこと」「生命せいめいが原始げんし大気たいきの下したの海中かいちゅうで産うまれたこと」は多おおくの生物せいぶつ学者がくしゃの推理すいりするところである。しかし、そのためにはその素材そざいとなる物質ぶっしつが、恐おそらく多量たりょうに存在そんざいしなければならないが、現在げんざいの地球ちきゅう上じょうでは人工じんこう的てきな合成ごうせいを除のぞいて、そのような複雑ふくざつな有機物ゆうきぶつは生物せいぶつの体内たいない以外いがいでは作つくられないと考かんがえられていた。この実験じっけんは、生命せいめい発生はっせいの最初さいしょの過程かていが原始げんし大気たいきと海うみとを舞台ぶたいにして生しょうじる可能かのう性せいを確たしかめようとしたものである。

この実験じっけんでは上記じょうきのように数すう種しゅのアミノ酸あみのさんの合成ごうせいが確認かくにんされた。これは生物せいぶつにとって主要しゅような物質ぶっしつであるたんぱく質しつの構成こうせい要素ようそである。この実験じっけんは注目ちゅうもくを浴あび、同様どうようの実験じっけんが行おこなわれた結果けっか、初期しょきの成分せいぶんや条件じょうけんを変かえることで、核酸かくさんの成分せいぶんであるプリンやピリミジン、ATPの要素ようそであるアデニンなどができる事ことも確認かくにんされた。

しかしながら、その後ごの地球ちきゅう物理ぶつり学がくの研究けんきゅう進展しんてんにより、最初さいしょの生命せいめいが誕生たんじょうした時ときの大気たいきはメタンやアンモニアなどの還元かんげん性せい気体きたいではなく、二酸化炭素にさんかたんそや窒素ちっそ酸化さんか物ぶつなどの酸化さんか性せい気体きたいが主成分しゅせいぶんであったと考かんがえられるようになり、その際さい、酸素さんそがどの程度ていど含ふくまれていたか、が論争ろんそうになっている。どちらにしても、酸化さんか的てきな大気たいきにおける有機物ゆうきぶつの合成ごうせいは著いちじるしく困難こんなんであるため、現在げんざいでは、多おおくの生命せいめい起源きげんの研究けんきゅう者しゃたちは、ユーリー-ミラーの実験じっけんを過去かこのものと考かんがえている。このように、彼かれの得えた結果けっかは現在げんざいでは認みとめられないものであるが、彼かれが切きり開ひらいたのは生命せいめい発生はっせいの過程かていを実験じっけん的てきに検証けんしょうする方向ほうこう性せいであり、これはその後ごの研究けんきゅうに大おおきな指針ししんとなったものであった。