Die Frage, wie Leben entsteht, beschäftigt die Menschheit bereits lange. Eine Studie, die im Journal of Physical Chemistry A erschienen ist und es dort sogar auf die Titelseite schaffte, konnte nun Folgendes zeigen: Für die Entstehung des Lebens ist die abiotische – also die nicht durch Lebewesen bewirkte – chemische Erzeugung und Polymerisation von Aminosäuren notwendig. Unter Polymerisation versteht man eine sich vielfach wiederholende gleichschrittige Reaktionsfolge (auch Kettenreaktion genannt), bei der sich einfache Ausgangsstoffe (Monomere) über reaktive Doppelbindungen miteinander verbinden. „Aminosäuren sind chemische Verbindungen und enthalten Stickstoff, Kohlenstoff und Sauerstoff. Sie kommen in allen bekannten Lebewesen vor und sind die wesentlichen Bausteine von Proteinen (Eiweiß), wobei Proteine eben als Ketten aus Aminosäuren verbunden durch Peptidbindungen bestehen“, erklärt Tilmann Märk, Physiker und bis vor Kurzem Rektor der Universität Innsbruck.
Es gibt zwei Möglichkeiten für die Entstehung des Lebens auf der Erde: Entweder die erstmalige Erzeugung dieser Aminosäureketten auf der Erde oder der Eintrag aus dem Weltall. Doch die Bedingungen im Weltall sind sehr ungünstig.
Glycinketten
Wie genau solche Aminosäureketten im Weltall entstehen, war nun die Ausgangsfrage für die Studie, die hier zu finden ist.
Vor Kurzem wurde bereits die einfachste Aminosäure, Glycin, auf Kometen, Meteoriten und in Gaswolken im interstellaren Raum als Molekül nachgewiesen, so Märk. Daher lag die Vermutung nahe, „dass unter Umständen aus solchen einzelnen Glycinmolekülen eventuell auch Glycinketten entstehen könnten.“ Und das gelang: „Konkret konnte das für Cluster aus zwei bzw. drei Glycinmolekülen nachgewiesen werden.“ Die Forscher*innen konnten also beweisen, dass diese kleinen Cluster von Glyzinmolekülen bei Energieeintrag zu Polymeren reagieren. Was bedeutet das? Es kommt zu einer Reaktion innerhalb eines Clusters, das aus zwei Glyzinmolekülen besteht. Aus den zwei Aminosäuren werden ein Dipeptid (chemische Verbindung, die aus zwei Aminosäureresten besteht) und ein Wassermolekül. Ebenso konnten die Forscher*innen die Reaktion eines Dipeptids zu einem Tripeptid (das sind aus drei Aminosäure-Resten aufgebaute Peptide) innerhalb eines Clusters nachweisen.
Die Studie legt laut Tilmann Märk „damit den Schluss nahe, dass der Ursprung des Lebens im Weltall möglich ist.“ Sie ist somit ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg zum Verständnis darüber, wie das Leben begonnen hat.
