Bausteine des Lebens bilden sich einfach im freien Weltall

Forschende der Universität Aarhus haben eine zentrale Annahme der Astrobiologie ins Wanken gebracht: Die grundlegenden Bau­stei­ne des Lebens können offenbar bereits im interstellaren Raum ent­ste­hen, sie sind nicht auf Sterne und Planeten angewiesen.

Experiment unter Extrembedingungen

Die Ergebnisse der Forschungsarbeit, veröffentlicht in der Fachzeitschrift Nature Astronomy, erhöhen nach Ansicht der Beteiligten die Wahrscheinlichkeit, dass Leben im Universum kein seltener Zufall ist. In hoch spezialisierten Laboren in Dänemark und am europäischen Forschungszentrum HUN-REN Atomki in Ungarn simulierten die Wissenschaftler dafür extrem lebensfeindliche Bedingungen, wie sie in riesigen Staub- und Gaswolken zwischen den Sternen herrschen.

Dort liegen die Temperaturen bei etwa minus 260 Grad Celsius, der Druck ist nahezu null. Um diese Umgebung nachzubilden, arbeiteten die Forscher mit Ultrahochvakuum-Kammern, aus denen kontinuierlich Gasteilchen abgesaugt wurden. Gleichzeitig setzten sie die Proben energiereicher Strahlung aus, vergleichbar mit kosmischen Teilchen im All.


Im Mittelpunkt der Experimente stand Glycin, die einfachste bekannte Aminosäure. Frühere Studien hatten bereits gezeigt, dass solche Moleküle im interstellaren Raum vorkommen. Nun wollten die Forscher herausfinden, ob sich daraus auch komplexere Strukturen bilden können. Das Ergebnis überraschte selbst die Wissenschaftler: Unter der simulierten kosmischen Strahlung verbanden sich die Glycin-Moleküle zu Peptiden - kurzen Ketten aus Aminosäuren - und spalteten dabei Wasser ab.

Leben potenziell verbreitet

Peptide gelten als unmittelbare Vorstufen von Proteinen, die für alle bekannten Lebensformen unverzichtbar sind. Dass sie sich bereits auf den Oberflächen winziger Staubkörner im All bilden können, deutet darauf hin, dass wichtige Schritte der chemischen Evolution deutlich früher stattfinden als bisher angenommen. Nach herkömmlicher Vorstellung entstanden komplexere organische Moleküle erst später, wenn sich aus Gas und Staub eine Scheibe um junge Sterne gebildet hatte.

Die neuen Erkenntnisse legen nahe, dass solche Moleküle im Universum weitverbreitet sind. Wenn die Staubwolken kollabieren und daraus Sterne und Planeten entstehen, gelangen diese chemischen Bausteine auf neu gebildete, feste Oberflächen. Befinden sich diese Planeten in einer lebensfreundlichen Zone, könnten sie günstige Voraussetzungen für die Entstehung von Leben mitbringen.

Zwar ist weiterhin ungeklärt, wie Leben konkret seinen Anfang nahm. Doch die Studie zeigt, dass viele der dafür nötigen Moleküle ganz ohne biologische Prozesse im All entstehen. Die Forscher hoffen nun, auch andere lebenswichtige Komponenten wie Nukleobasen oder Membranbausteine unter ähnlichen Bedingungen nachweisen zu können. Damit rückt die Idee eines Universums, das chemisch auf ein vielfältiges Leben vorbereitet ist, ein Stück näher.


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