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Wie kam es zur Entstehung des Lebens? Forscher erhofft sich Antworten aus dem Universum

Unser Universum könnte Antworten auf die Fragen zur Entstehung des Lebens bereithalten.
Unser Universum könnte Antworten auf die Fragen zur Entstehung des Lebens bereithalten.
Foto: imago images/ZUMA Press
Wenn wir genau klären, wie die Entstehung des Lebens auf der Erde erfolgte, können wir vielleicht auch außerirdisches Leben finden. Ein Forscher wagt ein Experiment.

Auf unserer Erde bewegt sich selbst in den kleinsten Winkeln komplexes Leben. Wissenschaftler gehen davon aus, dass die Entstehung des Lebens aus einem zufälligen Gemisch aus lebender Materie entstanden ist. Bislang fehlen aber die nötigen Informationen, um diese Ansätze zu unterstützen. Ein Prozess namens Abiogenese könnte nun aber eine kreative Begründung liefern.

Entstehung des Lebens auf der Erde: Ein neuer Ansatz

Eine neue Studie von einem Forscher der Universität Tokio modelliert das gesamte Universum in eine mikroskopische Welt. Dadurch soll die Entstehung des Lebens durch Abiogenese überprüft werden. Zunächst wird untersucht, ob es damals genügend Sterne mit bewohnbaren Planeten im Universum gab. Daraus soll sich erkennen lassen, ob ausreichend Komplexität gegeben waren. Damals schienen die Chancen für die Entstehung des Lebens eher schlecht zu stehen.

Der japanische Forscher erhoffen sich, dass sie einen Weg finden, um Abiogenese zu finden und damit wissenschaftlich zu erkären. Unter den Begriff versteht man eine chemische Evolution. Dabei handelt es sich bislang um eine Hypothese zur Entstehung organischer Moleküle aus anorganischen Molekülen. Der Forscher aus Tokio orientieren sich dabei an einer führenden These, dass Leben, wie wir es kennen, aus einer RNA-Welt begann. Man geht davon aus, dass es vor der DNA ein Molekül namens RNA beziehungsweise Ribonukleinsäure gab.

Experimente auf Basis einer RNA-Welt

RNA konnte als erstes Molekül Informationen speichern und kopieren. Zudem konnte es chemische Reaktionen auslösen und beschleuigen. Das sind wesentliche Merkmale des Lebens auf unserem Planeten. Die RNA-Welt wäre primitiver als die DNA-Welt, aus der die Entstehung des Lebens wie wir es kennen erfolgte. RNA besteht aus Chemikalien, die als Monomere bezeichnet werden und sich zu Polymeren verbinden. Sie besteht daher aus eine Kette von Molekülen, die aus Nukleotiden zusammengesetzt ist, welche die Grundlage einer Stickstoffbasis haben. Um die Funktion des Kopierens zu erfüllen, muss RNA eine Kette von 40 bis 60 Nukleotiden vorweisen.

Diese Ketten sollen sich nach einiger Zeit zufällig in RNA organisiert haben. Die Experimente zeigen aber, dass die Häufigkeit von RNA mit der Länge der Ketten abnimmt. Dadurch können keine konsistenten Stränge produziert werden, die länger als zehn Monomere sind. In einigen Experimenten konnten RNA-Ketten von 50 Monomeren produziert werden, sie sind allerdings nicht reproduzierbar. Der japanische Forscher verwendet eine konservative Methode der RNA-Polymerisation. Dabei wird jedes Monomer zufällig gebunden.

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Außerirdisches Leben in unserer Nähe finden?

Unsere Erde soll vor etwa 500 Millionen Jahren entstanden sein. In dem beobachtbarem Universum gibt es rund zehn Sextillionen Sterne. Die Chancen stehen also gut, dass Leben im Universum entstehen kann. Doch Wissenschaftler kamen zu dem Ergebnis, dass die zufällige Bildung von RNA-Ketten mit einer Länge von 40 Nukleotiden eher unwahrscheinlich ist. Im Universum unserer näheren Umgebung gibt es zu wenig erdähnliche Planeten, die Abiogenese zulassen könnten.

Astronomen sind sich sicher, dass sich das Universum noch weit über den Bereich hinaus erstreckt, den wir beobachten können. Die Chancen für die Entstehung von Leben steigt dadurch, wenn wir es auf eine größere Fläche erweitern. Vor 13,8 Milliarden Jahren soll es zum Urknall gekommen sein. Doch seitdem weitet sich das Universum weiter aus. Die Anzahl der Sterne im gesamten Universum wird auf etwa ein Googol geschätzt. Daher ist Entstehung des Lebens nicht mehr ganz so unwahrscheinlich, als zuvor berechnet.

Interessanter Ansatz, doch noch lange keine Antwort

Einerseits klingt das nach einer guten Nachricht, wenn es um die Suche nach außerirdischem Leben geht, andererseits könnte es uns auch nur ein unbegründeten Hoffnungsschimmer bieten. Ist der Ursprung des Lebens tatsächlich RNA und lässt sich durch Abiogenese erklären, dann sind wir Menschen auf eine seltene Weise erschaffen worden. Der Forscher der Universität Tokio geht davon aus, dass außerirdisches Leben daher nicht in unserer beobachtbaren Nähe gefunden werden kann.

Dieser Forschungsansatz gibt zwar interessante Anstöße, doch noch lange keine eindeutigen Antworten zur Entstehung des Lebens im Universum. Forscher haben auch schon eine überraschende Erkenntnis zum Ursprung des Lebens gefunden. Das Leben auf der Erde könnte älter sein als angenommen.

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