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Hidden Headlines: Haben Wissenschaftler herausgefunden, wie Leben auf der Erde entstand?

Langkettige Fettsäuren haben das Leben auf der Erde erst möglich gemacht. Jetzt konnten Wissenschaftler*innen einen Weg zeigen, wie die Moleküle vor Milliarden Jahren vielleicht entstanden sind.

Damit Leben auf der Erde entstehen konnte, mussten sich erst bestimmte Moleküle zusammenfinden: Fettsäuren
Damit Leben auf der Erde entstehen konnte, mussten sich erst bestimmte Moleküle zusammenfinden: Fettsäuren. Forschende haben nun eine Idee vorgestellt, wie das passiert sein könnte. (Foto: Getty Images / NASA)

In einer Zelle finden gleichzeitig viele verschiedene Reaktionen statt. Damit das möglich ist und sich die chemischen Prozesse nicht in die Quere kommen, müssen sie "räumlich" voneinander getrennt ablaufen.

Dazu gibt es Zellwand und Zellmembran. Sie sind eine Voraussetzung dafür, dass sich Zellen – und um es größer zu fassen – dass sich Leben entwickeln konnte.

Lange Zeit haben sich Forschende gefragt, wie wichtige organische Bestandteile der Membranen entstehen konnten: Fettsäuren. Sie haben die besondere Eigenschaft, dass sie an einem Molekülende Wasser abstoßen und am anderen Ende anziehen. Das führt im Wasser dazu, dass sie sich zusammenlagern und zellähnliche Kugeln bilden.

Das Rätsel ihres Ursprungs könnte jetzt gelöst worden sein.

Was ist passiert?

Ein Team von Forschenden der Newcastle University aus dem Vereinigten Königreich hat sich angeschaut, welche chemischen Moleküle vor 3,5 bis 4 Milliarden Jahre auf der Erde vorhanden waren – im Zeitraum also, als vermutlich Leben entstand. Und sie überlegten sich, welche Temperaturen und Drucke damals in der Umgebung heißer Quellen unter Wasser geherrscht haben.

Daraus haben sie Experimente erdacht, mit dem Ziel, Fettsäuren herzustellen. Die langkettigen Moleküle bestehen aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff. In einer Studie, die sie vor kurzem im Fachblatt Nature Communications Earth & Environment veröffentlicht haben, schreiben sie:

"Wir konnten zeigen, dass bei der Reaktion von gelöstem Wasserstoff und Bikarbonat mit Magnetit in einem alkalischen Medium und bei Temperaturen um die 90 Grad Celsius gemischte Fettsäuren mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen Länge entstehen."

Das sind die Hintergründe

In einer begleitenden Pressemitteilung der Newcastle Universität kommt auch einer der Autoren der Studie zu Wort, der Geochemiker Graham Purvis: "Für die Entstehung von Leben sind zelluläre Kompartimente wichtig. Sie sorgen für die Trennung der inneren Chemie von der äußeren Umgebung. Dadurch werden Chemikalien konzentriert und die Energieproduktion erleichtert."

Daneben wird auch Jon Telling, ein ebenfalls beteiligter Geochemiker, zitiert. Er sagt: "Wir glauben, dass unsere Untersuchung mögliche erste Schritte zur Entstehung des Lebens auf unserem Planeten zeigt."

Fing alles mit dem Urknall an? Mehr dazu im Video:

Das sind die Reaktionen

Um in einem Fachblatt wie Nature Communications Earth & Environment zu publizieren, müssen Forschende ihre Studien einem sogenannten mehrstufigen Peer Review-Verfahren unterziehen.

Das heißt, dass Expert*innen aus dem gleichen Fachbereich die Studie – vor Veröffentlichung – prüfen. Sie entscheiden nicht nur, ob es sich um eine gut gemachte und robuste Untersuchung handelt, sondern stellen auch Fragen an unklaren Stellen und fordern gegebenenfalls Verbesserungen ein. Dann erst entscheiden sie, ob das Ergebnis wichtig ist und die Forschungsgemeinschaft auf diesem Gebiet weiterbringt.

In diesem Fall hat die Redaktion von Nature Communications Earth & Environment dieses Peer Review-Verfahren veröffentlicht. Darin stehen nicht nur viele Änderungswünsche nach der ersten Kritik, sondern auch die abschließenden Einschätzungen der beiden unabhängigen Expert*innen zur Bedeutung der Untersuchung.

Sie schreiben: "Es handelt sich um eine fundierte Arbeit, die einen bedeutenden Einfluss auf die Forschung zum Ursprung des Lebens hat."

Und: "Das ist ein großer Schritt nach vorn auf diesem Gebiet und eine Veröffentlichung wert."

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