Haben Keime in Kometenkernen die ganze Galaxis befruchtet? Sind Schweifsterne womöglich sogar Brutstätten des Lebens – und es entstand gar nicht auf der Erde?
„Die Entstehung des Lebens in der Ursuppe auf der Erde ist nur Glaubenssache – es gibt dafür bislang keinen experimentellen Hinweis.” Wer Chandra Wickramasinghe über das Leben im All sprechen hört, vergisst leicht, mit welch revolutionären Thesen er konfrontiert wird. Denn der hoch gewachsene Mathematiker, Physiker und Kosmochemiker tritt so ruhig und freundlich auf, als würde er über schönes Wetter sprechen. Nur bei hartnäckigen Fragen und Einwänden blitzen seine Augen manchmal kampfeslustig auf. Wissenschaftliche Anfeindungen ist der Direktor des Cardiff Centre for Astrobiology gewöhnt. Er kennt sie schon aus seiner Zeit als Student bei dem berühmten Astronomen und wissenschaftlichen Querdenker Fred Hoyle. Mit ihm hatte er bis zu dessen Tod 2001 immer wieder provozierende Forschungsarbeiten veröffentlicht. Tenor: Im Weltall wimmelt es nur so von Leben.
Wickramasinghe und Hoyle haben seit den Siebzigerjahren die radikalste Hypothese der Panspermie entwickelt. Ihrer Auffassung nach schwirren Myriaden von Sporen durchs All – sowohl im Inneren von Kometen, die kosmische Lebensarchen sind, als auch ganz nackt und ungeschützt. Diese Sporen sollen nur darauf warten, fruchtbare Felder zu finden und in blühende Landschaften zu verwandeln. Auch die Erde sei einst auf diese Weise besamt worden und wird es immer noch, glaubt Wickramasinghe.
Schon 1974 nannte er immer wieder Argumente dafür, dass der Staub von Kometen und in interstellaren Wolken organische Bestandteile besäße. Später verglichen er und Hoyle die schwer zu erklärenden Spektraleigenschaften des Staubs zwischen den Sternen mit denen von gefriergetrockneten Bakterien – und fanden eine verblüffende Übereinstimmung. Noch besser wurde sie, wenn zusätzlich die – inzwischen gut etablierte – Existenz von Polyaromatischen Kohlenwasserstoffen angenommen wurde, die die Forscher als stabile Abbauprodukte bei der Zerstörung von Bakterien durch die Kosmische Strahlung deuteten. Wickramasinghe zufolge könnte es 1033 Tonnen von Bakteriensporen allein in der Milchstraße geben – eine Behauptung von wahrhaft astronomischer Dimension.
Viele dieser Sporen müssten dann bei der Bildung von Sonnensystemen in Kometen eingeschlossen werden. Manche der noch nicht abgestorbenen Sporen, argumentiert Wickramasinghe, finden dort lebensfreundliche Bedingungen und vermehren sich. Aufgrund der Heizung durch radioaktive Elemente gibt es in Kometenkernen Wasser in flüssiger Form, spekuliert der Kosmochemiker. „Somit sind Kometen ideale Inkubatoren für das Leben. Alle dafür notwendigen Elemente – Ton, organische Moleküle und Wasser – gibt es dort. Je mehr Zeit zur Verfügung steht und je größer die Gesamtmasse der Kometen ist, desto überwältigender wird die Wahrscheinlichkeit, dass das Leben im All entstanden ist und nicht auf der Erde.” In ihrer Urzeit gab es nur etwa 10 000 Kubikmeter an lebensfreundlicher Umwelt, schätzt Wickramasinghe, während ein einziger 20 Kilometer großer Komet bereits ein Zehntel davon beherbergt. Und es existieren Milliarden von Kometenwolken bei sonnenähnlichen Sternen. Allein die Oort’sche Wolke im äußeren Sonnensystem besteht aus vielleicht 100 Milliarden Kometenkernen mit einer Gesamtmasse vergleichbar jener von Uranus und Neptun.
Weil sich Bakterien unter geeigneten Bedingungen exponentiell vermehren, mit Verdopplungsraten innerhalb weniger Stunden, wächst ihre Zahl rasch ins Gigantische. Mit den Kometen gelangen sie dann zu Planeten – sowohl direkt bei Einschlägen als auch indirekt mit dem ausgeblasenen Gas und Staub in der Koma und dem charakteristischen Schweif der Kometen. „Kometenpartikel sind spektroskopisch sogar identisch mit Bakteriensporen”, behauptet Wickramasinghe.
Harte Beweise hat der Forscher dafür zwar nicht, aber er sammelt indirekte Indizien. So schoss die Raumsonde Deep Impact am 4. Juli 2005 ein Projektil auf den Kometen Tempel 1. Dabei wurden mit dem Spitzer-Weltraumteleskop Infrarot-Spektren gewonnen, die auf die Freisetzung von Tonpartikeln hindeuten. Auch Silikate und Karbonate wurden überraschenderweise gefunden. Sie bilden sich wie Ton normalerweise nur mithilfe von flüssigem Wasser. Ein Hinweis auf das feuchte Innenleben des Kometen?
Ton ist ein möglicher Katalysator, der einfache organische Moleküle in komplexe Biopolymere verwandeln kann und das auf der Urerde wohl auch getan hat, betont Wickramasinghe. Wenn sich die ersten Lebenskeime bei Tonmineralien gebildet haben, dann stehe die Wahrscheinlichkeit 1024 zu 1, dass dies zuerst in Kometen und nicht auf der Erde geschah, meint Wickramasinghe. Aber: In den Proben von Komet Wild 2, die die NASA-Sonde Stardust im Januar 2006 zur Erde gebracht hat, wurden keine Ton-Partikel gefunden, kritisiert Michael Mumma vom Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland.
bomben statt ursuppe
Wickramasinghe zufolge verbreiten Kometen die kosmische Saat des Lebens. Die Idee dahinter: Über Meteoriteneinschläge geraten Mikroorganismen von Planeten wieder ins All – und irgendwann erneut in Kometen. In ihnen werden einige der Sporen reaktiviert, vermehren sich und gelangen zu neuen Ufern. Ein meteoritischer Mikroorganismen-Transfer zwischen Planeten fände demnach nur auf einem marginalen Seitenpfad der Panspermie statt. Die Hauptverkehrsstraßen wären dagegen gleichsam von Kometen befahren.
„Die Tatsache, dass es auf der Erde Leben gibt, bedeutet nicht, dass es notwendigerweise hier entstanden ist”, betont Chandra Wickramasinghe. Dafür spricht, dass Leben auf der Erde anscheinend schon sehr früh existierte – vielleicht bereits vor 3,8 Milliarden Jahren, wie Indizien im ältesten Gestein vermuten lassen. Es stammt aus Grönland und enthält Bänder aus Eisenoxiden – wobei der Sauerstoff durch Photosynthese entstanden sein könnte. Auch der unnatürlich niedrige Gehalt des Kohlenstoff-13-Isotops könnte biologischen Ursprungs sein. Das ist zwar alles ziemlich umstritten. Aber Wickramasinghe argumentiert: „Damals herrschte noch ein heftiges Bombardement durch Meteoriteneinschläge. Eine Ursuppe konnte sich da kaum zusammengebraut haben.” Vielleicht fielen die Lebewesen also wirklich vom Himmel.
Und das immer wieder. Hoyle und Wickramasinghe gingen sogar so weit, den ständigen Strom neuer Erbsubstanz aus dem Kosmos als entscheidenden Anstoß und Entwicklungshelfer der Evolution zu deuten – und provozierten mit dieser These erneut die Fachkollegen. Die Erde ist jedenfalls kein geschlossenes System – und war es nie. Heute noch rieseln täglich mehrere Tonnen Staub aus dem All herab, der durchaus bakteriell versetzt sein könnte. Hoyle interpretierte sogar die Influenza-Viren als „kosmische Seuche”, verursacht durch immer wieder neue Attacken aus dem Weltraum. Und 2003 sorgte Wickramasinghes Behauptung in der Fachzeitschrift „Lancet” für Schlagzeilen, dass der SARS-Virus außerirdischen Ursprungs sein könnte.
Wickramasinghe verweist auf Experimente mit Höhenballons, die indische Forscher in Kooperation mit seinem Institut in Cardiff seit einiger Zeit ausführen. Dabei wurden bereits atmosphärische Proben aus bis zu 41 Kilometer Höhe gesammelt – also weit jenseits der Tropopause (16 Kilometer), über die Aerosole normalerweise nicht hinausgelangen. Die Ergebnisse sind noch mehrdeutig, doch vieles spricht dafür, dass dort oben in über 40 Kilometer Höhe Bakterien herumschwirren. Vulkanausbrüche kommen als Erklärung nicht infrage. Ein Indiz also für eine außerirdische Quelle? Wickramasinghe vermutet es. Und betont, dass sich die Panspermie-Hypothese auf diese Weise immerhin testen lässt, während Kritiker sie doch lange als unüberprüfbar und deshalb unwissenschaftlich abtaten. „Bislang war die Panspermie nicht einmal als wissenschaftliche Hypothese anerkannt. Das hat sich nun geändert”, betont der Kosmochemiker.
Ewiges Leben im universum?
Woher die ersten Lebensformen kamen, kann Wikramasinghe freilich auch nicht erklären. Insofern haben seine Kritiker Recht: Das Ursprungsproblem wird durch die Panspermie-Hypothese nicht gelöst, sondern nur verschoben und in letztlich unüberprüfbare Regionen verlagert. „Aber die Panspermie ist um Vieles wahrscheinlicher, als dass Leben immer wieder neu entsteht, etwa auf der Erde”, kontert Wickramasinghe. „Auch ist die Überlebenswahrscheinlichkeit von Mikroben im All, so gering sie sein mag, viel größer als eine Urzeugung. Einmal entstanden, ist das Leben so robust, das es quasi unsterblich wird.” Und manchmal spekuliert Wickramasinghe sogar darüber, ob das Leben nicht ewig sein könnte wie die Materie. Das setzt freilich ein unendlich altes Weltall voraus und passt nicht zur Urknall-Theorie, derzufolge die Materie – und vielleicht sogar Raum und Zeit – vor etwa 13,7 Milliarden Jahren entstanden sind. Aber schon Fred Hoyle wollte den Urknall nicht akzeptieren – obwohl er den Begriff „Big Bang” Ende der Fünfzigerjahre selbst geprägt hatte.
Während den meisten Wissenschaftlern Wickramasinghes Denken viel zu weit geht, geht es ein paar anderen nicht weit genug. Dazu gehören Christopher Rose von der Rutgers University in New Jersey und Gregory Wright. Sie haben in der renommierten Fachzeitschrift nature argumentiert, dass Kometen sogar Vehikel für interstellare Botschaften sein könnten. Das erinnert an die Hypothese der „gerichteten Panspermie”, die kein geringerer als der Nobelpreisträger Francis Crick, Mitentdecker der Struktur der Erbsubstanz, 1973 zusammen mit dem Biochemiker Leslie Orgel verbreitet hatte: Lebenskeime könnten absichtlich von außerirdischen Hochzivilisationen im All ausgestreut worden sein – vielleicht, um sich auf diese Weise eine genetische Fortexistenz zu sichern oder um Planeten urbar zu machen („Terraforming”), die später kolonisiert werden könnten.
Crick und Orgel zogen diese Hypothese einige Jahre später wieder zurück, als sie erkannten, dass ein biochemischer Lebensursprung auf der Erde, den sie zunächst für zu unwahrscheinlich hielten, doch plausibel erklärt werden kann. Aber daran haben wie Wickramasinghe auch Rose und Wright ihre Zweifel: „Könnten Kometen nicht als örtlicher ,Lieferservice‘ interpretiert werden – mit einem hitzesensitiven Freisetzungsmechanismus von Gas und Staub in Sonnennähe?”, fragt Rose. „Vielleicht sollen Koma und Schweif die Aufmerksamkeit möglicher ,Kunden‘ wecken”, fügt er schmunzelnd hinzu – darauf anspielend, dass neue Botschaften deutliche Werbekampagnen brauchen.
Gegen eine direkte Panspermie gibt es gewichtige Einwände. So sind Kometenbahnen instabil, und die Schweifsterne beginnen bereits nach wenigen 10 000 Jahren zu zerfallen oder stürzen sogar in die Sonne. Aber auch da könnte man argumentieren, dass es die Masse macht – denn Verluste und Verzögerungen spielen letztlich keine Rolle. Doch die „gerichtete Panspermie” verschiebt die Frage nach dem kosmischen Ursprung des Lebens ebenfalls nur, ohne sie zu beantworten. Denn woher die Superzivilisation stammt, die die kosmische Aussaat betreibt, wäre erst recht rätselhaft.
Chandra Wickramasinghe spekuliert lieber über andere Horizonte hinaus. Spektraluntersuchungen der Infrarotstrahlung ferner Galaxien motivieren ihn, sogar über intergalaktische Sporen-Transporte nachzudenken. „Die Daten sind damit vereinbar, dass sich mikrobisches Leben über Milliarden Lichtjahre hinweg ausgebreitet hat”, ist er überzeugt. Und kommt noch einmal auf die Experimente zu sprechen, die Mikroorganismen in der irdischen Hochatmosphäre suchen. „Wenn die Ballons tatsächlich Sporen aus dem All aufsammeln, dann wird die Panspermie keine Theorie mehr sein, sondern eine Tatsache.” ■
Rüdiger Vaas
Ohne Titel
Im RAUM zwischen den Sternen, aber auch in Kometen, gibt es Myriaden von Bakteriensporen – postuliert die Panspermie-Hypothese. Der 1939 in Colombo, Sri Lanka, geborene Chandra Wickramasinghe hat sie zusammen mit dem britischen Astrophysiker Fred Hoyle entwickelt, bei dem er 1973 an der University of Cambridge promovierte. Wickramasinghe war 1983/84 Gründungsdirektor des Institute of Fundamental Studies in Sri Lanka. Von 1973 an lehrte er bis zu seiner Emeritierung 2006 als Professor für Angewandte Mathematik und Astronomie an der University of Cardiff. Der Kosmochemiker ist seit 2000 Direktor des britischen Cardiff Centre for Astrobiology. Er hat fast 400 wissenschaftliche Artikel publiziert – den ersten über die Umkehrung des Sonnenmagnetfelds bereits 1961 – und 27 Bücher verfasst oder herausgegeben. Zuletzt erschien „A Journey with Fred Hoyle: The Search for Cosmic Life” (2004). Neben vielen wissenschaftlichen Ehrungen wurde Wickramasinghe auch für seine Gedichte ausgezeichnet.
Ohne Titel
· Dem Kosmochemiker Chandra Wickramasinghe zufolge besteht der interstellare Staub aus Myriaden von Bakteriensporen.
· In Kometen sollen sich die Mikroben vermehren und die Milchstraße mit Lebenskeimen übersäen.
· Noch heute könnten Mikroorganismen und Viren aus dem All auf die Erde rieseln und die Evolution vorantreiben – aber auch Seuchen bringen.
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Viele Informationen zu den Kleinkörpern im Sonnensystem:
bild der wissenschaft
7/1997, 9/1998, 3/2002, 1/2004, 3/2004, 5/2005, 7/2005, 12/2006
Umfassende Informationen zur Astrobiologie von internationalen Experten. Ein aktuelles Standardwerk:
Gerda Horneck, Petra Rettberg (Hrsg.)
Complete Course in Astrobiology
Wiley-VCH, Weinheim 2007, € 69,–
Die Entstehung des Lebens einschließlich Panspermie – Probleme und Perspektiven:
ORIGINS OF LIFE
Special Issue, Band 37, Nr. 4–5 (2007)
www.springer.com/11084
Autobiografisches Essay zur Entwicklung der modernen Panspermie-Theorie:
Chandra Wickramasinghe:
A Journey with Fred Hoyle
World Scientific, Singapur 2005, € 29,98
Kometen und Planetoiden als Todesboten und Lebensbringer:
Rüdiger Vaas
DER TOD KAM AUS DEM ALl
Franckh-Kosmos, Stuttgart 1995
INTERNET
Die Deep-Impact-Mission der NASA:
solarsystem.nasa.gov/deepimpact/ index.cfm
Die Stardust-Mission der NASA:
stardust.jpl.nasa.gov/home/index.html
Die Europäische Rosetta-Sonde:
www.esa.int/esaMI/Rosetta/index.html
Kalzium-Aluminium-reiche Einschlüsse in Kometenstaub:
www.psrd.hawaii.edu/May05/ chondrulesCAIs.html
Homepage von Gerda Horneck:
www.eid.dlr.de/me/Institut/Abteilungen/Strahlenbiologie/mab/horneck/
Homepage von Chandra Wickramasinghe:
www.cf.ac.uk/maths/wickramasinghe/chand1.html
VORTRÄGE
Im Astroseminar des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt in Köln halten renommierte Fachwissenschaftler im Frühjahr Vorträge zur Astrophysik, darunter auch Gerda Horneck und Harald Lesch zum Thema „Leben im Universum”:
www.volkssternwarte-bonn.de/dlr/ DLR-Seminar2008.html
