Fotomontage von Niki Vogt, aus gemeinfreien EInzelteilen

Sind wir alle Aliens? Meteo­riten aus dem All bringen tat­sächlich alle Bau­steine der DNA auf die Erde

Schon länger ver­muten Wis­sen­schaftler, dass das DNA-basierte Leben auf der Erde keine ein­malige Beson­derheit im Uni­versum ist. Denn in Meteo­riten wurden die Bau­steine für die Bildung von DNA ent­deckt, soge­nannte „Nukle­in­basen“. Daraus lässt sich die uns allen bekannten Des­oxy­ri­bo­nu­kle­in­säure bilden, die die Fähigkeit besitzt, Erb­ei­gen­schaften zu spei­chern, sich zu ändern und zu ver­viel­fäl­tigen, und das ist der Keim des Lebens. Nur zwei wichtige Nukle­in­basen fehlten noch, aber die wurden jetzt auch durch ein anderes Extrak­ti­ons­ver­fahren in drei Meteo­riten gefunden. Damit ist der Werk­zeug­kasten zur Ent­stehung des Lebens, wie wir es hier auf der Erde kennen, kom­plett. 

Es sind nur fünf winzige Nuklein- oder Nukleo­basen, die alles zusam­men­bauen können, was auf unserem Pla­neten kreucht und fleucht: Guanin, Adenin, Uracil, Cytosin und Thymin. Das sind in der verz­wir­belten Strick­leiter der DNA die Sprossen. Sie bestehen immer aus zwei anein­ander gekop­pelten Nukle­in­basen, deren „Ärmchen“ den vor­ge­se­henen Partner suchen und deren „Körper“ sich zu den Stricken zusam­men­setzen. Die Abfolge der Basen­paare ent­halten die Infor­ma­tionen, die nachher das Lebe­wesen aus­machen. Eigentlich ein unbe­greif­liches Wunder, dass diese fünf kleinen Bau­steine all diese viel­fäl­tigen und wun­der­baren Lebens­formen her­vor­bringen. Lego ist nix dagegen.

Die Max-Planck-Gesell­schaft berichtete 2018, dass sich ein Zusam­men­schluss von Wis­sen­schaftlern zu einer gemein­samen For­schung nach dem Ursprung des Lebens gebildet hat: der Direktor am Hei­del­berger Max-Planck-Institut für Astro­nomie, Thomas Henning, gründete die Initiative „Hei­delberg Initiative for the Origin of Life“ (HIFOL). Hier arbeiten Wis­sen­schaftler aus den ver­schie­denen Dis­zi­plinen zusammen. Astro- und Geo­phy­siker, die sich bisher aus­schließlich mit der Physik von Erde und Weltall beschäf­tigten, arbeiten darin zusammen mit den Bio­logen und (Bio)Chemikern, die sich bisher aus­schließlich um das küm­merten, was mit den Lebe­wesen auf unserem Pla­neten zu tun hat. Zusammen gehen sie die Fragen an, unter welchen Bedin­gungen Leben ent­stehen kann und wie es auf die Erde gekommen oder ent­standen ist. Dabei arbeitet das HIFOL auch mit renom­mierten Fach­leuten im Ausland zusammen, bei­spiels­weise der McMaster Uni­versity im kana­di­schen Hamilton.

Genau in dieser Frage, welche Ursprünge das Leben hat, können die Ana­lysen von Meteo­riten Ant­worten geben. Sollten die Grund­bau­steine der DNA und RNA in den Meteo­riten tat­sächlich die Saat für das Leben auf der Erde gelegt haben, würde sich unser Bild vom Uni­versum wahr­scheinlich dras­tisch ändern.

Denn in der Milch­straße, unserer Hei­mat­ga­laxie, gibt es nach neuen Erkennt­nissen der Astro­nomen wesentlich mehr Gesteins­pla­neten wie die Erde, als man bis vor wenigen Jahren noch ange­nommen hat. Die tech­nische Aus­rüstung der Astro­phy­siker hatte meist nur die großen Gas­pla­neten anderer Son­nen­systeme ent­decken können. In unserem Son­nen­system sind das Jupiter und Saturn, gegen deren riesige Masse die Erde ein kleines Bällchen ist. Die neuen Mög­lich­keiten, die Astro­nomen heute zur Ver­fügung stehen, ermög­lichen es, auch die kleinen Stein­murmeln in den Son­nen­sys­temen zu finden.

Allein in der Milch­straße gibt es davon Mil­li­arden. Davon werden wahr­scheinlich einige Hundert Mil­lionen ähn­liche Ver­hält­nisse auf­weisen wie die Erde: Also in einer güns­tigen Ent­fernung zu ihrer Zen­tral­sonne, die einen nicht zu heißen und nicht zu kalten Lebensraum bietet, mög­lichst noch Wasser und keinen spru­delnden Vul­ka­nismus – und keine gif­tigen Che­mi­kalien, die jedes Leben zunichte machen.

Wenn also diese Meteo­riten, die ja nicht nur auf der Erde ein­schlagen, als Fracht noch alle Bau­steine für DNA-basiertes Leben mit sich bringen, auf diesen Gesteins­pla­neten ein­schlagen,  kann sich dort überall Leben ent­wi­ckelt haben. Und natürlich auch intel­li­gentes Leben. Eine enorm span­nende Frage und Aufgabe für die Wissenschaft.

Dafür spricht, dass sich bereits vor 3,9 Mil­li­arden Jahren schon erste Ein­zeller auf der Erde tum­melten, und zwar im Wasser. Das aber bedeutet, dass sich die Erde gerade erst soweit abge­kühlt hatte, dass es über­haupt flüs­siges Wasser gab. Dieses in Seen und Ozeanen gesam­melte Wasser durfte auch nicht mehr kochend heiß sein. Mit anderen Worten: Fast „sofort“ (in Erd­zeit­altern gemessen) waren diese Ur-Ozeane belebt. Das bedeutet, dass die Nukle­in­basen der DNA älter sind als die Erde und unser Son­nen­system. Man könnte darin auch einen uni­ver­salen Schöp­fungs­willen erkennen.

Alle ent­deckten Ver­bin­dungen wurden dabei in ähn­lichen Kon­zen­tra­tionen auf­ge­funden, wie sie bereits bei frü­heren Expe­ri­menten unter simu­lierten Bedin­gungen der Zeit vor der Ent­stehung des Son­nen­systems nach­ge­wiesen wurden. Die Stu­di­en­au­toren schlossen daraus, dass alle DNA-Bau­steine durch pho­to­che­mische Reak­tionen im inter­stel­laren Medium ent­standen sein könnten.“

Damals, am Anfang des Lebens auf der Erde, ent­stand übrigens auch eines der gesün­desten Nah­rungs­er­gän­zungmittel: Chlo­rella. Dieser kleine, oft als „Blaualge“ bezeichnete Ein­zeller ist in Wirk­lichkeit ein Cyano-Bak­terium, das Chlo­ro­phyll bildet. Die „kleine Grüne“, das ist die deutsche Bedeutung von Chlo­rella, ist ein Wun­derding. Stellt man eine Flasche Lei­tungs­wasser einige Tage ins Licht, bildet sich innen ein grüner Belag: Chlo­rella. Sie ist einfach irgendwie überall.

Nun fehlten, wie bereits gesagt, bisher zwei Nukle­in­basen in den unter­suchten Meteo­riten. Wie sich nun her­aus­stellte, wurden sie bei der Methode der Extraktion aus dem Meteo­ri­ten­ge­stein zer­stört. Denn japa­nische Wis­sen­schaftler haben unter dem For­schungs­leiter Yasuhiro Oba von der Uni­ver­sität Hok­kaido mit einer neuen Methode tat­sächlich alle fünf Nukle­in­basen gefunden und zwar in drei Meteoren, die an sehr ver­schie­denen Orten zu sehr ver­schie­denen Zeiten auf die Erde gefallen sind: Die feh­lenden Basen Cytosin und Thymin haben sich also ein­ge­funden, und damit ist das „Starter-Kit“ fürs Leben kom­plett: 

Den For­schenden gelang es schließlich bei der Analyse von Proben der drei koh­len­stoff­hal­tigen Meteo­riten Murchison, Murray und Tagish Lake aus Nord­amerika und Aus­tralien, die feh­lenden Basen zu extra­hieren. ‚Unsere Unter­su­chungen zeigen, dass es in Meteo­riten eine große Vielfalt an Nukleo­basen gibt‘, berichten die For­schenden. Bei ihren Unter­su­chungen arbeitete das Team mit sehr emp­find­lichen Mess­in­stru­menten und einem neuen Extrak­ti­ons­ver­fahren, das besonders schonend ist. Statt Amei­sen­säure ein­zu­setzen – wie üblich –, benutzten sie kaltes Wasser und Ultra­schall. ‚Wir haben eine Technik ein­ge­setzt, die eher einem Cold Brew statt einem heißen Tee ent­spricht. So wurden emp­find­li­chere Ver­bin­dungen geschont‘, erklärt Co-Autor Jason Dworkin vom Goddard Space Flight Center der NASA. Da die Pyrimi­din­basen Cytosin und Thymen sehr fragil sind, wurden sie in vor­he­rigen Ana­lysen ver­mutlich durch die Amei­sen­säure zerstört.“