Редуциращата газообразна атмосфера е основна хипотеза за еволюционната теория, когата става дума за самораждащият се живот. Възможно е на древната Земя да е съществувала некислородна атмосфера, макар за това да няма преки доказателства. Еволюционните теоретици приемат, че първобитната среда е трябвало да има “редуцираща атмосфера,” тоест без никакъв кислород. РНК са дълги молекули, които, както и ДНК, се състоят от четири нуклеотиди. Според хипотезата РНК са съществували дълго преди да се появи първият живот, но са можели да се копират, размножават и видоизменят. Така в някакъв далечен праисторически момент са станали основа за появата на клетките.
През 1952 г. химиците Стенли Милър и Харолд Урай провеждат прочутата експериментална симулация на условията, за които се смята, че преобладават на ранната Земя, за да определят възможните пътища към създаването на живот. Експериментът Милър-Урей използва вода (H2O), метан (CH4), амоняк (NH3) и водород (H2), запечатани в стъклена колба. Те въвеждат водни пари от отделна колба и произвеждат електрически искри между електродите, за да симулират мълнии. Химиците поддържат тази реакция в продължение на една седмица, след което химически я спират.
Анализирайки получения разтвор, те идентифицират аминокиселините глицин, α-аланин и β-аланин и доказателства за съществуването на други. Десетилетия по-късно, били направени по-сложни тестове на оригиналния разтвор, консервиран в запечатан контейнер и те идентифицирали 20 аминокиселини. Въпреки че този резултат показва как от неорганични вещества би могло да се стигне до появата на живот, експериментът бил критикуван през годините, тъй като газовата смес на Милър и Урей се смята за твърде редуцираща и защото производството на аминокиселини е ограничено. Все пак дуото е пионер в лабораторните симулационни техники, широко използвани за изследване на произхода и основата на живота.
Неотдавнашно изследване на изследователите от Чешката република си поставя за цел да утвърди и разшири резултатите от оригиналния експеримент. Техните резултати са публикувани в Сборника на Националната академия на науките.
Техните експериментални настройки са подобни на оригиналния експеримент, като се използва проста редуцираща смес от NH3 + CO и H2O. В допълнение към електрическите разряди във водната пара, те използват мощни лазери, за да симулират ефекта от ударните вълни при падането на астероиди. Резултатите от експеримента показват, че всички РНК нуклеози са били синтезирани, като силно подкрепя появата на биологично значими съединения в редуцираща атмосфера.
В своята статия авторите пишат: "Като най-важна находка, третирането с разряди на NH3 + CO + H2O води до образуването на значително количество формамид и циановодород (HCN)". Този резултат е ключов, тъй като е доказано експериментално, че формамидът образува гуанин, РНК нуклеобаза при високи температури и при ултравиолетова светлина.
"Освен това", пишат авторите, "открихме всички канонични нуклеози на РНК - урацил, цитозин, аденин и гуанин заедно с урея и най-простата аминокиселина, глицин ... тези открития подкрепят идеята, че атмосферата NH3 + CO + H2O може ... да действа като изходна среда не само за образуването на аминокиселини, но и на РНК нуклеостати."
Изследователите също така демонстрират, че всяка база на нуклеинова киселина може да бъде разложена на редуцираща газообразна атмосфера чрез електрически разряди при наличие на вода и тези газове могат да реагират на свой ред и да продуцират всички РНК нуклеози. Те също така отбелязват, че техните резултати не изключват други сценарии, но показват, че са възможни различни пътища за производството на РНК нуклео-бази.
