Die ersten Bausteine des Lebens könnten sich bei Meteoriteneinschlägen in den Ur-Ozeanen der jungen Erde gebildet haben: Japanischen Forschern ist jetzt bei einer Simulation der Bedingungen bei solchen Einschlägen im Labor gelungen, eine Mischung organischer Verbindungen zu erzeugen ? darunter auch eine einfache Aminosäure, wie sie von Lebewesen zum Aufbau von Proteinen verwendet wird. Derartige Ereignisse boten also alles, was für den Aufbau von Biomolekülen nötig war, lautet das Fazit der Forscher: Wasser und einfachste Stickstoffverbindungen stammten aus Ozeanen und Atmosphäre, Metalle und Kohlenstoff sowie ausreichend hohe Temperaturen und Drücke kamen mit den Meteoriten.
Es gab zwar einen Großteil der für die Biomoleküle nötigen Bausteine bereits sehr früh auf der Erde, wie sich daraus die komplexen organischen Moleküle bilden konnten, die dann die Grundlage des Lebens bildeten, ist jedoch nach wie vor unklar. Einige Forscher vermuten, heiße Quellen auf dem Meeresgrund hätten die optimalen Bedingungen geboten. Andere sehen die damals weit verbreiteten Vulkane als Geburtsstätten der Biomoleküle und wieder andere glauben, Aminosäuren und weitere Lebensbausteine seien mit Kometen und Meteoriten auf die Erde gekommen. Auch Furukawa und sein Team halten Meteoriten für den entscheidenden Faktor, allerdings nicht als Lieferanten der Biomoleküle, sondern als Quelle wichtiger Zutaten und als Katalysatoren.
Um diese These zu untermauern, mischten die Wissenschaftler Kohlenstoff, Eisen und Nickel ? Bestandteile sogenannter Chondrite, der häufigsten Meteoritenvariante ? mit Wasser, Stickstoff und Ammoniak, typischen Verbindungen der frühen Erde. Diese Mixtur beschossen sie anschließend mit einem Projektil, so dass der Einschlag den Aufprall eines Meteoriten mit einer Geschwindigkeit von zwei Kilometern pro Sekunde simulierte und Temperaturen zwischen 2.700 und knapp 5.000 Grad Celsius entstanden.
Anschließend waren verschiedene Fettsäuren, stickstoffhaltige organische Moleküle und die Aminosäure Glycin nachweisbar, berichten die Wissenschaftler. Sie vermuten zudem die Anwesenheit weiterer Verbindungen wie ungesättigte Kohlenwasserstoffe, Alkohole, Aldehydeund einfache Zucker ? und selbst das sei wahrscheinlich nur ein Bruchteil der Molekülvielfalt, die sich unter den realen Bedingungen gebildet haben müsste.
Meteoriteneinschläge waren auch nach der Bildung der Ur-Ozeane vor etwa 3,8 Milliarden Jahren häufig, erläutern die Forscher. Die ersten, einfachen organischen Verbindungen lagerten sich nach ihrer Entstehung vermutlich zusammen und reagierten bei jedem weiteren Einschlag miteinander, um schließlich komplexere Moleküle zu bilden. Dieses Szenario erscheine plausibler als andere, betonen die Forscher, da alle Zutaten und auch die entsprechenden Reaktionsbedingungen mit hoher Wahrscheinlichkeit damals tatsächlich gemeinsam vorhanden waren.
Yoshihiro Furukawa (Tohoku Universität, Sendai, Japan) et al.: Nature Geoscience, Online-Vorabveröffentlichung, DOI: 10.1038/ngeo0383 ddp/wissenschaft.de ? Ilka Lehnen-Beyel
