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Wie das Leben auf die Erde kam

November 7th, 2009

Charnia spun aus der Ediacara-Fauna: Ein Vorfahre der Seefeder? (Wikipedia, CC-BY)

Charnia spun aus der Ediacara-Fauna: Ein Vorfahre der Seefeder? (Wikipedia, CC-BY)

Eigentlich müsste man die Frage den Paläontologen stellen, aber die können nur im Fossilbericht nachlesen, was dort einmal hineingeschrieben wurde. Bei allen Arten, die vor der kambrischen Explosion vor 540 Millionen Jahren lebten, wird es besonders schwierig, denn sie besaßen keine Skelette. Davor war das Getier vor allem weich und glibberig und verwesten lange bevor sie im Sediment archiviert werden konnten. Nichtsdestotrotz war es durchaus divers entwickelt, wie ein seltener Fund mit Weichteilerhaltung aus dem Präkambrium zeigt: die Ediacara-Fauna. Aber das ist (leider) eine große Ausnahme.

Noch schlechter sieht es mit Mikroorganismen aus. Die ersten fossilisierten Lebewesen sind Algenmatten (Stromatolithen) aus Westaustralien, wobei es hier schon anfängt knifflig zu werden. Denn manche Forscher sagen, solche  Wechselschichtungen können auch anorganisch entstanden sein.

Wie und wo sich nun die ersten Einzeller zusammengerottet haben, lässt sich heute von keinem seriösen Geologen mehr feststellen. Gesteinsdatierungen aus jener Zeit sind auf nur hunderte Millionen Jahre genau, so dass sich wohl bei keinem Fund jemals der Beweis führen ließe: Ja, das waren die ersten auf der Welt. Schade eigentlich.

Deswegen ist es viel interessanter zu schauen, was die Exobiologen so treiben.  Die konnten gerade zeigen, dass Nukleinbasen unter völlig lebensfeindlichen Bedingungen im All entstehen könnten. Die spannendere Frage ist vielleicht also gar nicht, wann das Leben auf der Erde entstand, sondern wo das Baumaterial hierher gelangte und wie es entstand.

Update: Schön finde ich die Pressefotos der NASA zu genanntem Experiment, das sieht doch perfekt nach Hollywood aus. Drei neugierige Wissenschaftler blicken gebannt auf ihr laufendes Experiment. Just like reality.

Drei Forscher blicken gebannt auf ihr Experiment (Dominic Hart/NASA)

Drei Forscher blicken gebannt auf ihr Experiment (Dominic Hart/NASA)

Stellen kühle Sterne Lebensbausteine bereit?

April 8th, 2009

Künstlerische Ansicht einer extraterrestrischen Ursuppe (NASA/JPL-Caltech)

Künstlerische Ansicht einer extraterrestrischen Ursuppe (NASA/JPL-Caltech)

Seit die Chemiker Stanley Miller und Harold C. Urey im Jahr 1953 das Ursuppen-Experiment vorstellten, ist viel Zeit vergangen. Das Experiment bestand aus den vermuteten Bestandteilen der jungen Erde, denen Energie in Form von Blitzen zugesetzt wurde. – Und siehe da, die ersten lebenswichtigen organischen Moleküle entstanden. Auch wenn die Aussagekraft des Miller-Urey-Experiments heute umstritten ist: Kann man davon ausgehen, dass auch in anderen Sonnensystemen ähnliche chemische Grundvoraussetzungen für die Entstehung von Leben bestehen? Diese Frage hat kürzlich ein US-amerikanisches Forscherteam versucht, mit Hilfe des Spitzer-Weltraumteleskops der NASA zu klären.

Ihre Anfangsfrage lautete: Enthalten andere Sterne solche Moleküle, die man als präbiotisch bezeichnen kann?

„Um kalte Sterne hat sich die präbiotische Chemie vielleicht ganz anders entwickelt,“ sagte Ilaria Pascucci, leitende Autorin der neuen Veröffentlichung von der Johns-Hopkins-Universität in Baltimore. Die Studie erscheint am 10. April im Astrophysical Journal.

Die Forscher waren auf der Suche nach Cyanwasserstoff, der in protoplanetaren Scheiben vorkommt. Aus diesen Scheiben entstehen später Planeten und auf ihnen sammelt sich dann vielleicht eine Ursuppe, aus der Leben entstehen könnte. Cyanwasserstoff ist eine Komponente des Adenin, einem Hauptbestandteil der DNA und damit jeden Lebens auf der Erde.

„Es ist durchaus möglich, dass auch das Leben auf der Erde durch die Zufuhr solcher Moleküle aus dem Sonnensystem gestartet wurde“, sagte Pascucci.

Die Forscher untersuchten mit dem Infrarotspektrografen des Spitzer-Teleskops 44 protoplanetare Scheiben um sonnenähnliche und 17 um kühle Sterne. Sie haben alle ein Alter von etwa drei Millionen Jahren. In dieser Phase entstehen nach den heutigen Modellen die meisten Planeten.

Das Ergebnis der Studie lautet: Cyanwasserstoff wurde in 30 Prozent der Staubsteiben um sonnenähnliche gelbe Sterne gefunden. Der übrige Teil sowie die kühlen M-Typ-Zwergsterne und braunen Zwerge zeigten keine Spuren des Moleküls.

„Vielleicht ist ultraviolettes Licht dafür verantwortlich, dass bei gelben Sternen mehr Cyanwasserstoff produziert wird. Sie erzeugen größere Mengen dieser Strahlung“, sagte Pascucci.

Die Funde bergen Implikationen für andere kürzlich gefundene Exoplaneten um M-Typ-Sterne. Bisher wurden keine erdähnlichen Planeten in der habitablen Zone gefunden, in der flüssiges Wasser existieren kann. Wird eines Tages ein solcher Planet gefunden, könnte er auch Leben beherbergen? Diese Frage möchte Pascuccis Gruppe beantworten.

„Die Astronomen sind sich da nicht so sicher. M-Typ-Sterne neigen zu extremen magnetischen Ausbrüchen, was frisch entstandenes Leben in Bedrängnis bringen könnte. Mit den neuen Spitzer-Daten müssen sie ein weiteres Detail berücksichtigen: Diese Planeten haben vielleicht einen ernsthaften Mangel an Cyanwasserstoff. Dieses Molekül ist ein nicht unwichtiger Bestandteil von uns“, sagt Douglas Hudgins, Spitzer-Programmwissenschaftler am NASA-Hauptquartier in Washington D.C. „Die Frage lautet: Enthalten kühle Sternensysteme überhaupt die richtigen Zutaten für die Entstehung von Leben? Hieße die Antwort nein, wäre die Frage über Leben an kühlen M-Sternen ausgesprochen fragwürdig.“