Bausteine des Lebens vom Himmel

Wissenschaftler der NASA haben in einem Asteroiden Aminosäuren entdeckt

Dass das Leben vom Weltall auf die Erde gekommen sein könnte, ist nicht blop eine populäre These der Ufologen. Vor kurzem haben NASA-Wissenschaftler die Bausteine des Lebens an einer Stelle gefunden, wo sie niemand vermutet.

„Der Meteorit hat sich durch die Kollision zweier Asteroiden gebildet“, so Dr. Daniel Glavin vom Goddard Space Flight Center der NASA. „Beim Zusammenprall entstanden Temperaturen von mehr als 1000 °C – heiß genug um eigentlich alle komplexen organischen Moleküle, zu denen die Aminosäuren ja ebenfalls gehören, zu zerstören. Und dennoch haben wir in dem Material welche gefunden.“ Glavin ist der federführende Autor eines Artikels über diese Entdeckung, der am 15.12. in Meteoritics and Planetary Science erschiene ist.

Bilder der Asteroiden-Kollision. Bild: NASA, ESA, and D. Jewitt (UCLA)

„Aminosäuren in dieser Art Meteorit zu finden führt vor Augen, dass sie wohl auf mehr als eine Art im Weltall entstehen können. Damit steigt natürlich auch die Chance, außerirdisches Leben irgendwo im Universum zu entdecken“, vermutet Glavin. Aus Aminosäuren entstehen Proteine, die Grundbausteine organischen Lebens, die in alle Strukturen vom Haar bis zu den Enzymen vorkommen und chemische Reaktionen in den Zellen beschleunigen oder sogar erst ermöglichen. Wie sich aus den 26 Buchstaben des Alphabets unbegrenzte Wortkombinationen erstellen lassen, nutzt das Leben 20 verschiedene Aminosäuren, um daraus eine enorme Menge verschiedener Proteine zu synthetisieren.

Erst kürzlich hatten Wissenschaftler des „Goddard Astrobiology Analytical Laboratory“ während der NASA-Mission Stardust Aminosäuren in Proben des Kometen Wild 2 entdeckt. In derartigen Himmelskörpern komplexe organische Strukturen zu finden liefert zumindest starke Argumente für die These, dass das Leben aus dem All auf die Erde gekommen sein könnte: Einige der Zutaten könnten im All entstanden und durch Meteoriten-Einschläge auf die Erde gelangt sein.

Infrarot-Aufnahme der Explosion von „2008 TC3“. Bild: EUMESTAT/NASA

Als Dr. Peter Jenniskens vom SETI-Institut in Mountain View (Kalifornien) dem „Ames Research Center“ der NASA den Vorschlag machte, in den Kohlenstoff-reichen Überresten des Asteroiden 2008 TC3 nach Aminosäuren zu suchen, wurde kaum erwartet, dort fündig zu werden. Wegen der ungewöhnlich heftigen Kollision waren die meisten Bestandteile des Asteroiden verbrannt und lagen nur noch in Form von Graphit vor. Der kleine Asteroid mit dem Durchmesser von schätzungsweise 1,5 und 4,5 Metern wurde am 7. Oktober 2008 bereits vor seinem Einschlag auf der Erde im Weltraum entdeckt. Als Jenniskens und Dr. Muawia Shaddad von der University of Khartoum Überreste davon in der nubischen Wüste fanden, offenbarten sich diese als die ersten Ureilite-Meteoriten, die in noch makellosem Zustand geblieben waren.

Eine Probe davon wurde zwischen dem Goddard-Laboratorium und dem der Scripps Institution of Oceanography der University of California in San Diego aufgeteilt. „Unsere Analysen bestätigen die Untersuchungen, die bei Goddard gemacht wurden“, so Professor Jeffrey Bada von Scripps. Die sehr empfindlichen Messinstrumente beider Labors zeigten kleine Mengen von 19 verschiedenen Aminosäuren in der Probe in Mengenverhältnissen von 0,5 bis 149 Teilen pro Milliarde.

Fragment von „2008 TC3“. Bild: NASA/Peter Jenniskens

Das Team musste sich natürlich darüber versichern, dass die Aminosäuren nicht durch eine Kontamination auf der Erde in die Proben gelangt sein könnten. Dies gelang ihnen aufgrund der Kenntnis über die Entstehung von Aminosäuren: Sie können auf zwei Arten synthetisiert werden, die sich wie zwei die Hände spiegelbildlich zueinander verhalten. Während – um im Bild zu bleiben – auf der Erde nur solche Aminosäuren der „linken Hand“ in Lebewesen zu finden sind und diese niemals mit solchen der „rechten Hand“ vermischt sind, waren in den Meteoriten-Proben solche beider „Hände“ vorhanden.

Die Proben enthalten zudem verschiedene Mineralien, die ausschließlich unter extrem hohen Temperaturen entstehen – ein Hinweis darauf, dass sie bei einer gewaltigen Kollision entstanden sind. Es ist möglich, das die Aminosäuren bloß Rückstände von einem der beiden Kollisionspartner darstellen – vielleicht einem, auf dem die Bedingungen für die Entstehung der Moleküle besser gewesen sind. Dr. Jennifer Blank von SETI hat Experimente mit Aminosäuren in Wasser und Eis angestellt, die zeigen, dass derartige Verbindungen auch unter solch extremen Druck- und Temperatur-Bedingungen stabil bleiben, wie sie bei einem Kometeneinschlag auf der Erde oder der Kollision zweier Asteroiden herrschen.

Stardust. Bild: NASA

Allerdings geht das Team nicht davon aus, dass sich die Aminosäuren bereits bei der Entstehung der Asteroiden gebildet haben könnten – dazu sind die physikalischen Bedingungen von Temperaturen mehr als 1100 °C zu extrem. „Es wäre recht schwierig Aminosäuren von einem Einschlagskörper auf einen anderen zu übertragen, wegen der hohen energetischen Bedingungen während des Zusammenstoßes“, so Bada. Anstelle dessen hält das Team es für möglich, dass es im Weltraum alternative Möglichkeiten der Aminosäuresynthese geben könnte: „Zuerst dachten wir, am leichtesten könnten solche Moleküle in einem Asteroiden entstehen, wenn die Temperaturen sinken und flüssiges Wasser im Spiel ist. Der gefundene Meteorit legt allerdings nahe, dass noch ein anderer Weg möglich ist, bei dem Reaktionen in Gasen stattfinden, wenn sich ein sehr heißer Asteroid abkühlt“, vermutet Glavin. Das Team bereitet derzeit Experimente vor, um verschiedene Reaktionen dieser Art in Gas-Phasen darauf hin zu testen, ob dabei Aminosäuren entstehen.

Fragmente von „2008 TC3“ werden Almahata Sitta oder “Station Six” genannt – nach dem Bahnhof im nördlichen Sudan, nahe der Fundstelle. Sie sind als seltene Ureilite-Meteoriten überaus wertvoll. „Nach den Überlegungen einiger Wissenschaftler“, fügt Bada hinzu, „könnte sich das Ureilite in Solarnebeln gebildet haben; dann könnten die Funde von Almahata Sitta gleichzeitig einen Hinweis darauf sein, dass Aminosäuren schon sehr früh in der Geschichte des Sonnensystems entstanden sind.“ (Stefan Höltgen)

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