Wie entstand das erste Leben? Diese Frage ist noch immer offen. Aber zumindest schien bisher klar, dass erst mit den ersten Zellen auch der Stoffwechsel begann. Doch genau dies haben britische Forscher nun in einem Experiment widerlegt. In ihrer Labor-„Ursuppe“ wiesen sie Stoffwechselreaktionen nach, die ohne Enzyme und andere zelleigene Helfer abliefen. Damit könnten die ersten Stoffwechselwege älter sein als das Leben selbst.
Vor etwa vier Milliarden Jahren war die Erdoberfläche zum großen Teil bedeckt mit eisenhaltigen Ozeanen, und in der Atmosphäre gab es noch kaum Sauerstoff. Dass unter solchen Bedingungen bereits die nötigen molekularen Bausteine für späteres Leben entstehen konnten, legte schon das berühmte Experiment von Stanley Miller und seine zahlreichen Variationen nahe. Wie sich diese noch kleinen Bausteine jedoch zu Makromolekülen wie RNA, DNA und Proteinen zusammenfügten und wie und wann die ersten Reaktionen bekannter Stoffwechselwege auftauchten, ist nach wie vor eine unbeantwortete.
Nach gängiger Annahme übernahmen zuerst einfache RNA-Moleküle die Aufgabe der heutigen Enzyme und ermöglichten Reaktionen in zellähnlichen Strukturen. Die RNA war wahrscheinlich auch das erste Molekül, das Informationen speichern konnte und so die genetische Evolution ermöglichte. Diese frühen Enzymvorläufer entwickelten sich dann weiter, um schließlich ganze Stoffwechselwege zu bilden, so die bisherige Ansicht.
Ur-Ozean im Labor
Doch Wissenschaftler um Markus Ralser von der britischen Universität Cambridge zeigen nun im Experiment, dass es auch ohne solche Moleküle geht: Sie stellten im Labor einen Ozean der Ur-Erde nach, gewissermaßen eine neue Variation des Miller-Experiments. Dabei berücksichtigten sie sowohl die Zusammensetzung des Wassers mit verschiedenen Ausgangsstoffen des Stoffwechsels als auch die verschiedenen frühen Sedimente.
