Die Entstehung des irdischen Lebens

14. Februar 2012, 12:00
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Laut neuer Studie dürften die ersten Zellen nicht in den Urmeeren, sondern doch in "kleinen warmen Teichen" entstanden sein

Washington/Wien - Das erste Mal tauchte die Idee - wie so viele andere auch - in einem Text von Charles Darwin auf. 1871 spekulierte der Begründer der Evolutionstheorie in einem Brief an seinen besten Freund, den Botaniker Joseph Hooker, wie das Leben auf der Erde entstanden sein könnte.

Darwin imaginierte einen "kleinen warmen Teich", in dem es alle möglichen Ammoniakverbindungen, Phosphorsalze, Licht, Wärme und auch noch elektrische Entladungen gibt. All das könnte zur Bildung immer komplexerer Eiweißverbindungen geführt haben - und letztlich zum Leben. In den 1950er-Jahren griff der US-Chemiker Stanley Miller Darwins Idee auf und konnte mit seinen Ursuppenexperimenten Aminosäuren herstellen, die als wichtiger Zwischenschritt auf dem Weg zur Zelle gelten.

Doch wo hat sich das auf unserem Planeten abgespielt? In den letzten Jahrzehnten waren die urzeitlichen Meere die Favoriten der Forschung. Doch nun dürften Forscher wieder einige gute Argumente für Charles Darwins "kleinen warmen Teich" gefunden haben: Wie das internationale Team um den Biophysiker Armen Mulkidjanian (Uni Moskau und Uni Osnabrück) im Fachblatt PNAS schreibt, dürften die ersten Zellen in geothermalen Feldern an Land entstanden sein.

Zu diesem Schluss kamen die Forscher, indem sie zunächst etwa 60 Gene analysierten, die bei dem gemeinsamen Vorfahren aller zellulären Organismen vorhanden sind. Besonderes Interesse galt der Interaktion der von den Genen kodierten Eiweiße mit anorganischen Stoffen, was zuvor noch niemand untersucht hatte. Dabei stellte sich heraus, dass es für diese ganz frühen Stoffwechselvorgänge relativ hoher Konzentrationen an Zink, Mangan und Phosphor sowie eines hohen Verhältnisses von Kalium zu Natrium bedarf.

Diesen speziellen Mix findet man aber nicht im Meer, sondern in geothermischen Quellen, wie man sie heute etwa im Yellowstone-Nationalpark findet, argumentieren die Forscher. Den Anstoß für die Entstehung lebender Zellen könnten in dieser Umgebung Mineralien gegeben haben, die wie Katalysatoren wirkten.

Vor vier Milliarden Jahren war die Erde ein vulkanreicher Planet, und die Atmosphäre habe derjenigen geähnelt, die heute noch auf der Venus oder dem Mars herrsche. Unter diesen Bedingungen seien dank vulkanischer Prozesse damals Dämpfe und Gase aus dem Erdinnern an die Oberfläche gelangt, die beim Abkühlen urzeitliche Teiche und Tümpel bildeten - die wahrscheinlichen Brutstätten des Lebens. (tasch, DER STANDARD, Print-Ausgabe, 14. Februar 2012)

  • In Geothermalquellen wie dem Grand Prismatic Spring (Yellowstone Nationalpark) könnten sich erste Zellen gebildet haben.
    foto: jim peaco

    In Geothermalquellen wie dem Grand Prismatic Spring (Yellowstone Nationalpark) könnten sich erste Zellen gebildet haben.

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