Ob auf dem Mars, dem Jupitermond Europa oder lebensfreundlichen, erdähnlichen Exoplaneten: Noch ist unklar, ob es auch anderswo im All Leben gibt oder gab. Es ist jedoch sehr wahrscheinlich, dass die Erde nicht der einzige Planet ist, auf dem sich Lebensformen entwickelt haben. Doch um extraterrestrisches Leben nachzuweisen, benötigt man eindeutige Biosignaturen, beispielsweise in Form von chemischen Verbindungen, die nur durch biologische Prozesse entstanden sein können.
Von Lebewesen erzeugt oder nicht?
Genau darin liegt jedoch das Problem. Zwar gibt es viele Moleküle, die als Lebensbausteine gelten, darunter Aminosäuren, DNA-Basen oder bestimmte Fettsäuren. „Doch diese Verbindungen sind nicht exklusiv biologischen Ursprungs: Sie wurden inzwischen auch in Kometen und Meteoriten, unter simulierten präbiotischen Bedingungen und in irdischen Umgebungen entdeckt, in denen auch eine abiotische Synthese möglich wäre“, erklären Gideon Yoffe vom Weizmann Institute of Science in Israel und seine Kollegen.
Auch auf dem Mars haben die NASA-Marsrover schon mehrere organische Moleküle nachgewiesen, die sowohl geochemischen als auch biologischen Ursprungs sein könnten. Zudem reichen die Instrumente aktueller Raumsonden oder Teleskope oft nicht aus, um beispielsweise die Händigkeit oder Isotopenzusammensetzung außerirdischer Moleküle zu bestimmen – beides kann Hinweise auf den Ursprung geben. Der Nachweis von potenziellen Lebensbausteinen auf einem anderen Himmelskörper ist daher bislang noch kein ausreichender Beweis für extraterrestrisches Leben.
„Astrobiologie ähnelt in dieser Hinsicht der Forensik: Wir versuchen, anhand von unvollständigen Spuren und oft sehr begrenzten Daten auf Prozesse rückzuschließen“, sagt Yoffe.
Auf die Häufigkeit kommt es an
Deshalb haben Yoffe und sein Team nach einer Biosignatur gesucht, die auch mithilfe aktueller Messinstrumente identifizierbar ist. Fündig wurden sie, als sie die Häufigkeit und Verteilung von potenziellen Lebensbausteine genauer untersuchten. Dafür nutzten die Astrobiologen statistische Methoden, die in der Ökologie zur Beurteilung der Artenvielfalt verwendet werden. Dabei betrachtet man zum einen den Artenreichtum und damit, wie viele Arten in einem Ökosystem präsent sind. Zum anderen ermittelt man ihre Häufigkeitsverteilung.
