Stanley Miller: biografia, experimentos, teoria e outras contribuições - Ciência - 2023

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Stanley Miller (1930-2007) foi um químico e biólogo considerado pelo mundo científico como o pai da química das origens da vida na Terra. Muito de sua fama se deve ao famoso experimento que conduziu com seu mentor Harold Urey, um experimento conhecido como Miller-Urey.

Miller descobriu que, se as condições certas existissem, compostos orgânicos simples presentes no planeta são capazes de criar vida. Essa experiência, que o tornou mundialmente famoso, foi realizada quando o cientista nascido nos Estados Unidos tinha apenas 23 anos.

Parte de seu trabalho também consistiu em recriar a sopa primitiva, conceito criado pelo biólogo russo Aleksandr Oparin. Ao todo, Miller foi autor de mais de 60 trabalhos científicos publicados ao longo dos anos.

Biografia

Primeiros anos

Em 7 de março de 1930, nasceu o químico americano Stanley Lloyd Miller. Ele nasceu em Oakland, no estado da Califórnia. Ele era o segundo filho do casal Nathan e Edith Miller. O primeiro foi seu irmão mais velho, Donald.

Sua família descendia de imigrantes judeus que haviam vindo para os Estados Unidos depois de deixar a Bielo-Rússia e a República da Letônia. O pai de Miller era advogado e passou a servir como promotor público no distrito de Oakland. Por sua vez, sua mãe era professora.

Desde muito jovem, Miller se caracterizou por ser um aluno muito diligente, apaixonado e um leitor inveterado. Ele não teve problemas para passar por todas as séries do colégio de Oakland. Já naquela época ele era conhecido como o gênio químico.

Na juventude já demonstrava grande interesse pelo mundo da natureza, preocupações que foram nutridas graças à sua passagem pelos escoteiros. Como parte desse grupo, ele recebeu o nível Eagle Scout, que foi o maior reconhecimento que poderia ser obtido.

Vida universitária

Miller matriculou-se na Universidade da Califórnia, Berkeley, para estudar química. Ele completou sua carreira e se formou em 1951, quando tinha apenas 21 anos. Depois disso, ingressou no programa de doutorado oferecido em Berkeley.

Ele passou algum tempo tentando descobrir qual tópico ele queria escolher para focar sua pesquisa. Durante esse processo ele se reuniu com um grande número de professores até que tomou a decisão de trabalhar com Edward Teller na área de física teórica. Essa união não durou muito.

Logo depois, Miller assistiu a uma palestra de Harold Urey, um renomado químico americano e professor universitário, que também havia recebido o Prêmio Nobel de Química em 1934.

Na conferência, Urey apresentou suas idéias sobre a origem do sistema solar. Ele também falou sobre as possibilidades que existiam para a síntese orgânica ocorrer em ambientes redutores, como a atmosfera.

Esse encontro e esses tópicos despertaram curiosidade em Miller, que se juntou a Urey em 1952 para iniciar alguns trabalhos de pesquisa. Assim terminou seu relacionamento com Teller, que possivelmente também se mudaria para Chicago na época, onde trabalhou na bomba de hidrogênio.

Ele completou um programa de treinamento no California State Institute of Technology. Após completar seus estudos e preparação acadêmica, ele ingressou no College of Physicians and Surgeons na Columbia University como membro. Já em 1958 ele se tornou professor de química, mas na Universidade da Califórnia, em San Diego.

Morte

Stanley Miller morreu em 20 de maio de 2007 enquanto vivia em uma casa de repouso em National City, um lugar ao sul de San Diego. O químico americano já havia sofrido uma série de acidentes cerebrovasculares desde 1999 que reduziram consideravelmente suas habilidades físicas.

Sua morte, aos 77 anos, foi resultado de um ataque cardíaco. Embora muitos tenham se candidatado, ele nunca recebeu o Prêmio Nobel por seus estudos ou experimentos.

Teoria

Quando Stanley Miller, ainda estudante, abordou o ganhador do Prêmio Nobel Harold Urey, ele o fez com a ideia de trabalhar juntos. Sua proposta era fazer experimentos com compostos orgânicos.

Naquela época, Miller propôs que os compostos orgânicos mais relevantes para a origem da vida fossem formados sem contar com as condições biológicas da Terra primitiva.

Experimentos

Stanley Miller decidiu em 1953 testar a viabilidade da hipótese do químico russo Aleksandr Oparin. Para isso, contou com a ajuda de seu mentor, o químico Harold Urey. Juntos, eles trabalharam para ver se a sopa primordial (metáfora para a origem da vida) era capaz de produzir algum produto bioquímico simples.

Urey inicialmente não estava muito convencido da linha de trabalho de Miller. O professor universitário queria que seu aluno de graduação se concentrasse em outros tópicos, como o tálio em meteoritos.

A ideia de Miller prevaleceu e juntos eles realizaram o que mais tarde seria chamado de experimento Miller-Urey. O objetivo era descobrir um experimento que permitisse formar proteínas já existentes.

No experimento, foram utilizadas misturas de gases. Esses gases eram compostos de amônia, metano, hidrogênio e vapor d'água. Para Miller, esses eram elementos que provavelmente estiveram presentes na atmosfera primordial.

A interação dos gases não provocou nenhuma resposta naturalmente.Assim, Miller decidiu usar uma energia capaz de gerar a resposta, então recorreu a um choque elétrico.

O procedimento baseou-se no aquecimento da mistura dos gases acima citados a uma temperatura acima de 100ºC. Para fazer isso, ele usou uma corrente elétrica. Uma semana depois, Miller analisou as diferentes substâncias que haviam aparecido no fundo de um instrumento cilíndrico conhecido como tubo de ensaio.

Ao todo, Miller obteve três aminoácidos de seus experimentos.

conclusão

Miller conseguiu mostrar que a criação de aminoácidos ocorreu de uma forma muito simples. Isso apesar do fato de que os aminoácidos têm uma complexidade maior do que os elementos químicos.

Com o passar do tempo, mais laboratórios se juntaram e realizaram experimentos simples como os que Miller fez. Mais de 10 dos 20 aminoácidos encontrados na vida foram produzidos.

Críticas aos experimentos

A experiência de Miller foi recebida com várias críticas. A mais óbvia tinha a ver com o fato de que os aminoácidos foram criados por cientistas e não naturalmente. Embora outras críticas tenham a ver com aspectos mais técnicos do experimento.

A primeira reclamação dos detratores de Miller é que o experimento que ele conduziu exigiu extrema influência do pesquisador. Esta intervenção externa invalida os resultados segundo muitos, uma vez que não houve produção natural dos elementos.

Outra revisão focou em como Miller removeu o oxigênio em seus testes. Isso é especialmente relevante porque o oxigênio é como um veneno na formação de aminoácidos e estes não podiam ser formados.

Há evidências que sugerem que o oxigênio estava presente quando a vida começou, há mais de quatro bilhões de anos. Isso invalidaria o experimento.

Remover o oxigênio de seu experimento foi o fator que mais criticou o trabalho de Miller. Pois também era um elemento fundamental para proteger as moléculas orgânicas da radiação ultravioleta da camada de ozônio.

Finalmente, o experimento de Miller criou apenas alguns aminoácidos e não os 20 que os seres vivos possuem. Outros cientistas conseguiram produzir os aminoácidos restantes, mas o fator de espontaneidade ainda falhou, pois sempre houve muita interferência dos pesquisadores.

Outras contribuições

Com o passar do tempo, Miller foi capaz de sintetizar mais tipos diferentes de aminoácidos, além de aprimorar seus métodos. Conseguiu a produção de um grande número de compostos orgânicos e também compostos inorgânicos essenciais para o metabolismo e a construção a nível celular.

Ele não estava interessado apenas na origem da vida. A possibilidade de que existisse vida em outros planetas, mais especificamente em Marte, também foi questionada. Ele viu nos aminoácidos um elemento que, devido à sua facilidade, poderia ter sido encontrado em Marte.

A NASA (National Aeronautics and Space Administration) até contribuiu para desenvolver um sistema que pudesse ser usado em uma missão a Marte e que fosse capaz de extrair e analisar aminoácidos.

As obras mais conhecidas de Stanley Miller tinham como foco a química pré-biótica. Embora a verdade é que também contribuiu com grandes avanços em termos de compressão de hidratos (também conhecidos como clatratos gasosos).

Reconhecimentos

Miller era um membro proeminente da Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos. Recebeu diferentes distinções por seu trabalho, incluindo a medalha Oparin por seus experimentos e estudos sobre a evolução e origem da vida.

O químico americano conquistou grande parte de sua fama e reconhecimento por suas pesquisas sobre as reações químicas usuais no planeta primordial.

Referências

Campbell, N., Taylor, M., Simon, E., Dickey, J., Hogan, K., & Reece, J. (2007). Biologia (7ª ed.). Panamerican Medical.
Prothero, D. (2013). Trazendo fósseis à vida - uma introdução à paleobiologia. Nova York: Columbia University Press.
Schopf, J. (1992). Principais acontecimentos da história da vida. Boston: Jones e Bartlett Publishers.
Tepedino, D. (2013). Teorias sobre os grandes enigmas da humanidade. Buenos Aires: Ed. Dunken.
Werner, C., & Werner, D. (2007). Evolução: o grande experimento. New Leaf Press.