Sie gehört zu den ältesten Fragen überhaupt: Was sind die Ursprünge des Lebens auf der Erde? Ein neues Experiment, das die Bedingungen im tiefen Weltraum simuliert, offenbart, dass die komplexen Bausteine des Lebens auf eisigem, interplanetaren Staub entstanden sein könnten und dann zur Erde getragen wurden, wo sie dem Leben Starthilfe gaben.
Chemiker der University of California in Berkeley und der University of Hawaii in Manoa zeigten, dass die Bedingungen im Weltraum die Erschaffung komplexer Dipeptide (chemische Verbindungen aus zwei Aminosäuren) ermöglichen, den grundlegenden Bausteinen, die alle lebenden Dinge gemeinsam haben. Die Entdeckung öffnet die Tür für die Möglichkeit, dass diese Moleküle von Kometen oder möglicherweise Meteoriten auf die Erde gebracht wurden und als Katalysator für die Entstehung von Proteinen (Polypeptiden), Enzymen und sogar noch komplexeren Molekülen wie Zucker dienten, die notwendig für Leben sind.
“Es ist faszinierend, in Betracht zu ziehen, dass die fundamentalsten biochemischen Bausteine, die zu Leben auf der Erde führten, gut möglich einen extraterrestrischen Ursprung hatten”, sagte der Chemiker Richard Mathies von der UC Berkeley und Co-Autor der Studie, die letzte Woche online veröffentlicht wurde und am 10. März 2013 in der Print-Ausgabe des The Astrophysical Journal erscheinen wird.
Obwohl Wissenschaftler grundlegende organische Moleküle wie Aminosäuren in zahlreichen auf die Erde gefallenen Meteoriten entdeckt haben, waren sie nicht imstande, die komplexeren molekularen Strukturen zu finden, welche die Voraussetzungen für die Biologie auf unserem Planeten sind. Als Folge davon haben Forscher immer vermutet, dass die wirklich komplizierte Chemie des Lebens ihren Ursprung in den frühen Ozeanen der Erde gehabt haben muss.
In einer Ultrahoch-Vakuumkammer bis auf zehn Grad über dem absoluten Nullpunkt abgekühlt, simulierten Seol Kim und Ralf Kaiser des Teams aus Hawaii einen frostigen Schneeball im Weltraum, der Kohlenstoffdioxid, Ammoniak und verschiedene Kohlenwasserstoffe wie Methan, Ethan und Propan enthält. Als sie mit hochenergetischen Elektronen beschossen wurden, um die kosmischen Strahlen im Weltraum zu simulieren, reagierten die Chemikalien und bildeten komplexe, organische Verbindungen – insbesondere Dipeptide, die unentbehrlich für Leben sind.
Anschließend analysierten Mathies und Amanda Stockton an der UC Berkeley die organischen Rückstände mit dem Mars Organic Analyzer, einem Instrument, das Mathies für den ultraempfindlichen Nachweis und die Identifizierung kleiner organischer Moleküle im Sonnensystem entwickelte. Die Analyse offenbarte die Anwesenheit komplexer Moleküle – neun verschiedene Aminosäuren und mindestens zwei Dipeptide -, die fähig sind, die biologische Entwicklung auf der Erde anzustoßen.
Die Forschungsarbeit wurde von der National Science Foundation und dem Mathies Royalty Fund der UC Berkeley unterstützt.
Quelle: http://newscenter.berkeley.edu/2013/03/05/research-news-briefs-did-comets-seed-life-on-earth/
(THK)
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