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Ein etwa 163 000 Lichtjahre entfernter „Sternenkindergarten“, beobachtet vom Weltraumteleskop Hubble der Nasa.
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Ein etwa 163 000 Lichtjahre entfernter „Sternenkindergarten“, beobachtet vom Weltraumteleskop Hubble der Nasa.

Kosmos

Bausteine des Lebens könnten Ursprung in interstellaren Wolken haben

  • Pamela Dörhöfer
    VonPamela Dörhöfer
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Wichtige Bestandteile von Zellmembranen könnten ihren Ursprung in interstellaren Molekül-Wolken haben. Das heißt nicht, dass Außerirdische die Menschen auf die Erde brachten.

Madrid – Wie kam es dazu, dass Leben auf der Erde entstand? Woher kamen die ersten Bausteine, die vor vermutlich dreieinhalb Milliarden Jahren den Grundstock legten für die ersten Zellen und damit letztlich auch die menschliche Existenz? Das ist eine der ganz großen, bislang nicht vollständig geklärten Fragen der Wissenschaft. Einiges deutet darauf hin, dass wichtige Komponenten aus dem All zu unserem Planeten gelangt sind – nein, es geht nicht darum, dass irgendwelche außerirdischen Zivilisationen das Leben oder gar die ersten Menschen auf die Erde gebracht hätten. Wobei durchaus auch solche exotischen Thesen von manchen vertreten werden. Vielmehr könnten Aminosäuren und Bestandteile von Zellmembranen kosmischen Ursprungs sein.

So haben Forschende um Victor Rivilla vom Astrobiologischen Zentrum in Madrid erstmals die organische Verbindung Ethanolamin in interstellaren Molekülwolken nachgewiesen. Ihre Studie ist unter dem Titel „Discovery in space of ethanolamine, the simplest phospholipid head group“ im Fachmagazin „Proceedings of the National Academy of Sciences“ erschienen. Ethanolamin gehört zu den sogenannten biogenen Aminen, einer Gruppe, zu der auch allgemein bekanntere Botenstoffe und Hormone wie Adrenalin, Melatonin oder Histamin zählen. Ethanolamin ist ein wichtiger Bestandteil aller Zellmembranen. Diese bestehen aus Phospholipiden, und das Molekül Ethanolamin bildet in diesen Verbindungen den hydrophilen – wasserlöslichen – Kopf.

Kommt das Leben aus dem Weltall? Kometen und Meteoriten könnten Bausteine „geliefert“ haben

Das Leben, schreiben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in ihrer Studie, basiere auf drei Schlüsselelementen: einer Hülle, die das Zellinnere vor äußeren Einflüssen abschirmt (sie bezeichnen das als „Kompartiment“), der Zellstoffwechsel-Maschinerie sowie den Molekülen, die genetische Informationen tragen und vervielfältigen können, konkret den Nukleinsäuren DNA und RNA. Innerhalb dieser drei „Subsysteme“ sei die Hülle eine „fundamentale Voraussetzung“ für die frühe Evolution des Lebens, heißt es, denn die Membran umschließe das genetische Material schützend wie eine Kapsel und ermögliche zudem die Stoffwechselaktivitäten in der Zelle.

Bislang wisse man nicht, wie sich die ersten Phospholipide – also die Materialien, aus denen die Membran besteht – gebildet hätten; es sei aber fraglich, ob die Vorläufer-Moleküle auf der frühen Erde zur Verfügung gestanden hätten. Ein alternatives Szenario könnte die „Lieferung“ aus dem Weltall sein. Für das Forschungsteam aus Madrid ist diese Idee keineswegs abwegig, denn seiner Ansicht nach könnte ein „breites Repertoire“ von Molekülen durch das Bombardement von Kometen und Meteoriten auf die frühe Erde gelangt sein.

Kommt das Leben aus dem Universum? Forschende untersuchen Geburtsstätte von Sternen

Für ihre Studie haben die Astrobiologinnen und Astrobiologen mit Hilfe von Radioteleskopen eine galaktische Molekülwolke in der Nähe des Zentrums der Milchstraße unter die Lupe genommen. Molekülwolken sind interstellare Gaswolken von unterschiedlicher Größe, Dichte und Temperatur, in denen sich Moleküle bilden können. Sie gelten als Geburtsstätten von Sternen und werden deshalb auch als „Sternenkindergarten“ bezeichnet. Der Hauptbestandteil von Molekülwolken ist Wasserstoff. Dort wird auch Phosphor – ein weiterer Baustein des Lebens – gebildet, wie Forschende 2019 herausfanden.

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Im Strahlungsspektrum der beobachteten Molekülwolke suchten die Forschenden nun nach Signaturen organischer Bestandteile von Zellmembranen. Dabei entdeckten sie dann die spektrale Signatur des beschriebenen Ethanolamins. Das Molekül wurde vorher bereits in Meteoriten entdeckt, aber auch dort war seine ursprüngliche Herkunft unklar. Der Nachweis von Ethanolamin in einer interstellaren Molekülwolke belegt nach Ansicht der Forschenden nun, dass dieser elementare Lebensbaustein nicht nur auf der Erde und Meteoriten, sondern auch frei im Weltall vorkommt und offenbar in solchen Wolken produziert werden kann, wie die Forschenden schlussfolgern. Sie nehmen an, dass das Ethanolamin durch die Reaktion verschiedener Kohlenwasserstoffverbindungen auf der Oberfläche von Staubkörnern entstanden ist.

Interstellare Gaswolken können Aminosäuren enthalten

Wie Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie bereits 2008 festgestellt hatten, können interstellare Gaswolken auch Aminosäuren enthalten. Diese sind ebenfalls wichtige Bausteine des Lebens, denn sie bilden sämtliche Proteine.

Das Forschungsteam des Astrobiologischen Zentrums Madrid um Victor Rivilla sieht seine Erkenntnisse aber nicht allein als bedeutsam für die Frage nach dem Ursprung des Lebens auf der Erde an, sondern auch im Hinblick auf andere habitable Planeten und Monde „überall im Universum“. Die Schlussfolgerung: Wenn die Bausteine des Lebens in kosmischen Molekülwolken existieren, könnte sich andernorts im Kosmos ganz Ähnliches ereignet haben wie auf unserer Erde. (Pamela Dörhöfer)

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