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Entstehung des Lebens: So konnte es sich ohne Sauerstoff bilden

In Stromatoliten lassen sich Mikroorganismen gut beobachten.Um die Entstehung des Lebens zu verstehen, wurden sauerstofffreie Ansammlungen erforscht.
In Stromatoliten lassen sich Mikroorganismen gut beobachten.Um die Entstehung des Lebens zu verstehen, wurden sauerstofffreie Ansammlungen erforscht.
Foto: imago images / imagebroker/Handl
In einer Zeit, in der es noch kein Sauerstoff auf der Erde gab, hat das Leben schon existiert. Forscher haben nun herausgefunden, dass ein giftiger Stoff eine wesentliche Rolle spielte.

Vor Milliarden von Jahren gab es auf der Erde noch keinen Sauerstoff. Forscher untersuchten daher, welches Element für die Entstehung von Leben maßgeblich gewesen sein könnte. In ihren Untersuchungen sind sie auf eine äußerst giftige Komponente gestoßen. Die Antwort liegt in mikrobiellen Matten. Die Ergebnisse machen Hoffnung darauf, dass Leben auch auf anderen sauerstofflosen Planeten entstehen kann.

Die Entstehung der Erde
Die Entstehung der Erde

Arsen könnte Entstehung von Leben begünstigt haben

Die früheste Form des Lebens auf der Erde bilden mikrobielle Matten. Dabei handelt es sich um horizontale Ansammlungen von Mikroorganismen. Bei diesen handelt es sich hauptsächlich um Bakterien und Archaeen. Mikrobielle Matten versteinern zu Stromatolithen und sind seit mindestens 3,5 Milliarden Jahren auf der Erde. Der Geowissenschaftler Pieter Visscher von der University of Conneticut studiert mikrobielle Matten bereits seit 35 Jahren. Um die Entstehung des Lebens besser nachvollziehen zu können, untersuchten er und sein Forscherteam die Laguna La Brava in Chile.

Hierbei handelt es sich um eine lila Matte aus photosynthetischen Mikroben, die sich einem hypersalinen (also sehr salzigem) See leben, der keinen Sauerstoff enthält. "Dies ist das einzige System auf der Erde, in dem ich eine mikrobielle Matte finden konnte, die absolut ohne Sauerstoff funktioniert", erklärt der Geowissenschaftler gegenüber Phys.org. In den ersten Jahren des Bestehens mikrobieller Matten gab es keinen Sauerstoff für die Photosyntese. Trotzdem hat eine Entstehung des Lebens stattgefunden. Spannend ist nun zu erforschen, wie frühe Formen des Lebens in solch extremen Bedingungen existieren konnten.

Alternativen für Sauerstoff: Auch diese Stoffe können zur Entstehung des Lebens beitragen

Die Forscher gehen nun davon aus, dass die Mikroorganismen in der chilenischen Lagune einen anderen Stoff "atmen". Die Geowissenschaftler vermuten, dass Arsen für die Entstehung des Lebens im Frühstadium zuständig gewesen sein könnte. Arsen ist ein giftiges Element, das aber auch in Lebensmitteln und Wasser vorkommen kann. Auch Schwefel, Eisen und Wasserstoff könnten laut früheren Ergebnissen die Basis für Mikroorganismen bilden.

Wie Sciencealert berichtet, sind Forscher bereits auf frühe Lebensformen im pazifischen Ozean gestoßen, die Arsen atmen. Der Fund in der La Brava Lagune ist aber deswegen so besonders, weil es sich um die ersten Lebensformen handeln könnte, die Arsen in einer völlig sauerstofffreien Umgebung atmen. Die Erkenntnisse wären sowohl für das Verständnis der Entstehung des Lebens auf der Erde relevant als auch für die Suche nach außerirdischem Leben. Visscher erklärt nämlich, dass es sich für Astronomen lohnen könnte, nach Arsen auf dem Mars Ausschau zu halten. So könnten Wissenschaftler womöglich auch auf außerirdisches Leben auf dem roten Planeten stoßen.

Die mikrobiellen Matten in der chilenischen Lagune bieten einzigartige Umstände. Sonst müssen Forscher auch schon mal ins Labor, um die Entstehung des Lebens zu simulieren. Auf der Suche nach der Entwicklung des Lebens, erforschen Wissenschaftler sogar das Erdinnere.

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