Neu Forschung legt nahe, dass Eisenpartikel aus Meteoriten oder Vulkanasche die chemischen Reaktionen katalysiert haben könnten, die vor mehr als 4 Milliarden Jahren die Bausteine des Lebens auf der Erde bildeten.
Die ältesten Fossilien zeugen vom Leben weiter Erde, schätzungsweise vor 3,75 bis 4,28 Milliarden Jahren, aber niemand weiß genau, wie und wann das Leben auf unserem Planeten entstand. Eine Möglichkeit, diese Frage zu beantworten, besteht darin, herauszufinden, wie die lebenswichtigen chemischen Bausteine – die organischen Verbindungen, die sich zu Aminosäuren, Proteinen und letztendlich den Ketten von RNA und DNA verbinden – gebildet wurden.
Wissenschaftler haben spekuliert, dass der in der Chemietechnik verwendete Prozess, bei dem Kohlenmonoxid und Wasserstoff mithilfe von Metallpartikeln als Katalysatoren in Kohlenwasserstoffe (Moleküle aus Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen) umgewandelt werden, möglicherweise auch die Kohlenwasserstoffbausteine des Lebens auf der Erde geschaffen hat. Dabei geht es insbesondere um das in Meteoriten enthaltene Eisen als potenziellen Katalysator.
Es wurde auch vermutet, dass Eisenpartikel in der Vulkanasche eine Rolle gespielt haben könnten, weshalb die Forscher eine Reihe von Experimenten durchführten, die beide Ideen überprüften.
Es wird angenommen, dass die frühe Atmosphäre Erde war ein giftiges Gemisch aus Methan, Schwefelwasserstoff und Kohlendioxid, das bis zu 200-mal mehr Kohlendioxid enthielt als unsere heutige Luft. Experimente mit Partikeln aus Eisenmeteoriten, Eisen aus Steinmeteoriten und Asche vom Ätna zeigten, wie Eisen als Katalysator für die Umwandlung von Kohlendioxid und Wasserstoff in der frühen Erdatmosphäre in Kohlenwasserstoffe, einschließlich Acetaldehyd und Formaldehyd, fungieren kann. Diese organischen Verbindungen sind einer der Bausteine von Fettsäuren, DNA-Nukleotiden, Zuckern und Aminosäuren.
Darüber hinaus testete das Team die Reaktionen unter verschiedenen Umweltbedingungen, da die genaue Umgebung der frühen Erde unbekannt ist. Um genügend Katalysatoren zu produzieren, wäre ein erheblicher Grad an Vulkanismus nötig, aber wenn er zu hoch wäre, würde die Asche das Sonnenlicht blockieren und die Temperatur senken. Die Experimente erfordern Temperaturen über 150 °C, um effektiv zu funktionieren, und die junge Erde war vielleicht Dutzende Millionen Jahre nach der Entstehung des Mondes vor 4,5 Milliarden Jahren noch sehr heiß. In dieser Zeit wurde der Planet auch stark von Meteoriten und Asteroiden bombardiert.
Obwohl unklar bleibt, was die dominierende Katalysatorquelle war – Meteoriten oder Vulkane reiht sich dieses Modell in eine Reihe mit anderen ein, die ebenfalls beschreiben, wie die Bausteine des Lebens entstanden sein könnten. Dazu gehören chemische Reaktionen in hydrothermalen Quellen tief am Meeresboden, die Bildung organischer Moleküle im Weltraum, die dann von Meteoriten und Asteroiden auf die Erde gebracht wurden, sowie Blitzentladungen in der kohlenwasserstoffreichen Atmosphäre und Sonneneruptionen. Allerdings können alle Annahmen auf die eine oder andere Weise wichtig sein.
Lesen Sie auch: