Ursuppe: Meteoriten brachten DNA-Bausteine

Die Bausteine für das Leben auf der Erde könnten einst aus dem Weltall gekommen sein. Neue Belege für diese Annahme haben amerikanische Forscher bei der Untersuchung von zwölf verschiedenen kohlenstoffhaltigen Meteoriten entdeckt. In diesen fanden sich unerwartet viele und verschiedenartige Grundbausteine der Erbmoleküle DNA und RNA, wie die Forscher im Fachmagazin „Proceedings of the National Academy of Sciences“ berichten.

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Wie sich einst die ersten Zellen bildeten und das Leben auf der Erde entstand, ist bis heute ungeklärt. Es gibt zwar viele Theorien, bewiesen ist aber bisher keine von ihnen. Schon seit einigen Jahren vermuten Forscher, dass die Grundbausteine für die ersten Biomoleküle über Asteroiden- und Kometeneinschläge auf unseren Planeten gelangt sein könnten. Dass es Aminosäuren, die Grundbausteine von Proteinen, im All und auf Meteoriten gibt, ist bereits mehrfach nachgewiesen.

Für die Basen, die heute die entscheidende Information in unserer Erbsubstanz kodieren, fehlte ein eindeutiger Nachweis jedoch bisher. Zwar sind solche sogenannten Nukleobasen auch vorher schon vereinzelt in Meteoriten nachgewiesen worden. Damals konnten jedoch Verunreinigungen durch irdische Moleküle nicht ausgeschlossen werden.

Suche nach DNA-Bausteinen in zwöl Meteoriten

Das Team um Dworkin nutzte hochauflösende Massenspektroskopie-Techniken, um Proben von zwölf kohlenstoffhaltigen Meteoriten zu untersuchen. Diese gehörten zu drei unterschiedlichen Gruppen solcher Chondrite. Die meisten von ihnen war nie zuvor einer solchen Analyse unterzogen worden. In elf der Gesteinsbrocken fanden die Forscher Spuren der DNA-Base Adenin.

Drei der Meteoriten enthielten unerwartet viele und vielfältige Basenarten. Darunter fanden sich auch erstmals drei DNA-Basen, die auf der Erde nicht oder nur in verschwindend geringer Konzentration vorkommen. „Der Fund von Nukleobasen, die für die irdische Biochemie untypisch sind, ist ein starkes Indiz für eine extraterrestrische Herkunft“, sagen die Wissenschaftler um Dworkin. Dies habe weitreichende Bedeutung für unser Bild von der Entstehung des Lebens auf der Erde. „Es zeigt uns, dass Meteoriten als eine Art molekulare Werkzeugkästen fungiert haben könnten: Sie lieferten die entscheidenden Grundbausteine für das Leben.“

Laborversuche belegen mögliche Bildung im All

In ergänzenden Laborexperimenten belegten die Forscher, dass diese DNA-Bausteine tatsächlich unter den Bedingungen des Weltraums entstanden sein könnten. Sie ließen sich durch chemische Reaktionen von Ammonium und Zyanid erzeugen. Beide Chemikalien gelten als im All häufig vorkommend.

„Die ersten Zellen auf der frühen Erde entstanden vermutlich aus drei Komponenten: Nukleinsäuren, Proteinen und Zellmembranen. Molekulare Bausteine für all diese Makromoleküle sind nun in Meteoriten identifiziert worden“, schreiben die Forscher. Daher sei es wahrscheinlich, dass Meteoriten einst die essenziellen Zutaten für die Lebensentstehung auf die Erde – und möglicherweise auf andere Planeten – brachten. (Proceedings of the National Academy of Sciences, 2011; DOI:10.1073/pnas.1106493108)

(NASA, 09.08.2011 – NPO)