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ERDE

Entstand das Leben in der Erdkruste?

Wo entstand das Leben auf der Erde? Diese fundamentale Frage, die auch wichtige Hinweise für die Existenz von Leben auf anderen Planeten liefern könnte, ist bis heute nicht beantwortet. Als Entstehungsort werden die Tiefsee, flache Tümpel oder gar Kometen diskutiert. Alles falsch, glauben zwei Wissenschaftler, und setzen auf eine bislang wenig beachtete Region: die Erdkruste.



Unsere Erde: Noch immer rätseln Wissenschaftler, wo einst das Leben entstand. Unsere Erde: Noch immer rätseln Wissenschaftler, wo einst das Leben entstand. Wo und wie entstand auf unserem blauen Planeten das Leben? Der Geologe Prof. Dr. Ulrich Schreiber und der Physikochemiker Prof. Dr. Christian Mayer von der Universität Duisburg-Essen sind überzeugt: nicht in einem Tümpel, nicht in der Tiefsee und auch nicht im Weltall, sondern in der Erdkruste. Für die aktuelle Forschung ist es nicht einfach, die Gegebenheiten zu rekonstruieren, die vor vielen Milliarden Jahren auf der Erde herrschten, als gerade die ersten lebenden Zellen entstanden. Oft beschränken sich Wissenschaftler daher auf eng begrenzte Aussagen zu einzelnen Reaktionen, die dabei eine Rolle gespielt haben könnten. Als möglicher Ort für das Aufkommen erster organischer Materie wurden alle möglichen Lokalitäten auf der Erdoberfläche diskutiert: von der Tiefsee bis hin zu flachen Tümpeln. In letzter Zeit hielten manche sogar eine außerirdische Herkunft des Lebens für denkbar. Vernachlässigt wurde dagegen der Bereich der Erdkruste. Eigentlich unlogisch, finden Schreiber und Mayer, denn genau hier, in den tiefreichenden tektonischen Störungszonen mit Kontakt zum Erdmantel, seien die Verhältnisse eigentlich optimal. Von dort steigen Wasser, Kohlendioxid und andere Gase auf, wie heute noch in der Eifel. Diese enthalten alle erforderlichen Stoffe, die man für organisch-biologische Moleküle benötigt. Und genau mit solchen Molekülen begann das Leben. Das überzeugendste Argument, dass es in der Erdkruste losging, ist - nach Ansicht der beiden Forscher - aber das Kohlendioxid. Denn ab einer Tiefe von etwa 800 Metern kommt es gleichzeitig in flüssiger und gasförmiger Form vor, es ist "überkritisch". Anzeige "Mit diesem besonderen Zustand können wir viele Reaktionen erklären, die im Wasser nicht funktionieren", so Mayer. "Kohlendioxid wirkt dann nämlich wie ein organisches Lösungsmittel und erweitert die Zahl der möglichen chemischen Reaktionen erheblich." Darüber hinaus würde es mit Wasser Grenzflächen bilden, die schrittweise zu einer Doppelschicht-Membran führen, das wichtigste Strukturelement der lebenden Zelle. Neu sei, so Mayer, dass das UDE-Modell den Entstehungsprozess umfassend beschreibt und mehrere Probleme löst: die Molekülherkunft, die Aufkonzentrierung, die Energieversorgung und die Membranbildung. Im Labor ließen sich bereits diese grundlegenden Schritte auf dem Weg zu einer Zelle nachweisen: Seien es erste zellähnliche Strukturen oder die Entstehung komplexer Moleküle wie Proteine und Enzyme. "Besonders attraktiv für das Erklärungsmodell ist zudem die Tatsache, dass diese Entstehungsbedingungen schon in bestimmten Gesteinen aus der Frühzeit der Erde nachgewiesen werden konnten", ergänzt Chemieprofessor Oliver Schmitz. In winzigen Flüssigkeitseinschlüssen, wie sie in uralten australischen Gangquarzen vorkommen, fanden die Wissenschaftler eine Vielzahl organischer Stoffe aus der Frühzeit der Erde. Weil sie während der Kristallbildung eingeschlossen wurden, haben sie sich bis heute erhalten. Sie könnten dabei helfen, die Ergebnisse der Laborversuche mit der Wirklichkeit abzugleichen. Über ihr aktuelles Modell berichten die Wissenschaftler in einem Beitrag der Fachzeitschrift Origins of Life and Evolution of Biospheres. Entstand das Leben in der Erdkruste? Diskutieren Sie mit anderen Lesern im astronews.com Forum. Astrobiologie: Kam die Linkshändigkeit aus dem All? - 18. März 2009 Universität Duisburg-Essen

