Mittwoch, 10. August 2011

NASA-Studie: Bausteine des Lebens können im All entstehen

Bausteine des Lebens im Innern von Asteroiden (Illu.) | Copyright: NASA

Greenbelt/ USA - Eine von der US-amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA finanzierte Studie hat Beweise dafür gefunden, dass einige der Bausteine irdischer DANN und RNA, jene Moleküle also, die die genetischen Bauplan des Lebens tragen, wie sie jedoch in früheren Untersuchungen auch schon im Innern von Meteoriten gefunden wurden (...wir berichteten s. Links), tatsächlich auch im All entstanden sind.

Damit stützt auch die aktuelle Studie die Theorie, nach der die grundlegenden Bausteine des Lebens aus dem All stammen, mit Meteoriten und Kometen zur Erde kamen (Panspermie) und hier auf ideale Bedingungen stießen, um jene Kettenreaktion anzustoßen, die als angeblichen Höhepunkt schlussendlich auch zu uns Menschen führte.

"Komponenten der DNA wurden seit den 1960er Jahren immer wieder in Meteoriten gefunden", erläutert Dr. Michael Callahan vom "Goddard Space Flight Center" der NASA. "Wissenschaftler waren sich bislang jedoch nie ganz sicher, ob diese tatsächlich auch schon im All und somit außerhalb der Erde entstanden waren, oder ob es sich um Kontamination mit irdischem Leben handelte.

Zum ersten Mal liegen uns nun drei Reihen von Beweisen vor, die uns zuversichtlich stimmen, dass diese DNA-Bausteine tatsächlich im All entstanden sind. Das Team um Callahan hat die Ergebnisse seiner Studie aktuell im Fachmagazin "Proceedings of the National Academy of Sciences" veröffentlicht.

Die Entdeckung der Wissenschaftler stellt somit einen weiteren Beweis dafür dar dass chemische Prozesse, die im Innern von Kometen und Asteroiden vor sich gehen, auch diese lebensnotwendigen biologischen Moleküle entstehen lassen können.

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Schon zuvor konnten die Autoren der Studie Aminosäuren im Innern des Kometen "Wild 2" nachweisen und die Stardust-Mission entdeckten selbige in zahlreichen kohlenstoffreichen Meteoriten. Aminosäuren sind die Grundbausteine zur Herstellung von Proteinen, den wichtigsten Molekülen des Lebens, aus welchen beispielsweise Strukturen wie Haare und Fingernägel bestehen und chemische Reaktionen beschleunigen und regulieren.

Die neuen Ergebnisse stammen von Untersuchungen von 12 kohlenstoffreichen Meteoriten. Neun davon wurden in der Antarktis gefunden. Jede der Proben wurde auf ihre Zusammensetzung und die chemische Struktur der Komponenten hin untersucht.

Im Innern der untersuchten Proben entdeckten die Forscher unter anderem die Nukleinbasen der DNA Adenin und Guanin sowie Hypoxanthin und Xanthin. Adenin und Guanin verbinden sich jeweils mit zwei weiteren Nukleinbasen, und bilden so die Sprossen der bekannten Doppelhelix-Struktur der DNA und sind zudem Teil jenes Codes, der bestimmt welche Proteine von den Zellen hergestellt werden sollen. Hypoxanthin und Xanthin hingegen sind zwar nicht Teil der DNA, werden aber in anderen biologischen Prozessen verwendet.

In zwei anderen Meteoriten entdeckte das Forscherteam zum ersten Mal auch geringe Spurenmengen dreier Moleküle die mit den Nukleinbasen Purin, 2,6-Diaminopurin und 6,8-Diaminopurin verwandt sind. Diaminopurine hingegen sind fast nie an biologischen Prozessen beteiligt - besitzen aber die gleichen Kernmoleküle wie Nukleinbasen jedoch entweder mit einer Struktur mehr oder weniger.

Es sind genau diese den Nukleinbasen verwandten Moleküle (Nukleinbasen-Analogen), die den ersten Beweis dafür liefern, dass die Komponenten in den Meteoriten selbst entstanden und nicht durch irdischen Kontamination in die Meteoriten gelangt sind: "Man würde die Komponenten einfach nicht finden, wenn es sich um Kontamination mit irdischem Leben handeln würde, da sie in der Biologie nicht zur Anwendung kommen. Es gibt bislang nur einen Bericht, der '2,6-Diaminopurin' in einem Virus nachweisen", so Callahan. "Wenn das Asteroideninnere jedoch sozusagen als chemische Fabriken fungieren und prebiologische Materialien erzeugen, so ist - aufgrund der Vielzahl von Zutaten und Entstehungsbedingungen innerhalb der unterschiedlichen Asteroiden als Mutterkörper der untersuchten Meteoriten - davon auszugehen, dass sie eine ganze Vielzahl von Nukleinbasen entstehen lassen - nicht nur biologische."

Den zweiten Beweis, der die Forscher eine irdische Kontamination als Quelle der entdeckten Moleküle ausschließen lässt, fanden die Wissenschaftler im Innern einer Eisprobe aus jener Antarktisregion, in die meisten der in der Studie untersuchten Antarktis-Meteoriten gefunden wurden und die nach der gleichen Methoden analysiert wurde, wie die Meteoritenproben selbst. Im Innern dieses Eises waren die Mengen der zwei Nukleinbasen, zusammen mit Hypoxanthin und Xanthin, mit Anteilen pro Billionen deutlich geringer sind als im Innern der Meteoriten, wo sie in Anteilen pro Milliarden vorkommen. Noch wichtiger für die Schlussfolgerungen der Forscher ist die Tatsache, dass keine der Nukleinbasen-Analoge im Eis gefunden werden konnten. Ein weiterer Asteroid mit diesen Komponenten wurde in Australien entdeckt und auch hier wurden an Ort und Stelle Bodenproben entnommen und analysiert. Wie schon in den antarktischen Eisproben, so konnten auch in diesen Proben keine Nukleinbasen-Analoge wie im Innern der Meteoriten nachgewiesen wurden.

Der dritte Beweis liegt für die Forscher in dem Umstand, dass sowohl die biologischen als auch die nicht-biologischen Nukleinbasen durch eine gänzlich nicht-biologische Reaktion entstehen können, wie dies anhand von Laborexperimenten anhand chemischer Reaktionen von Wasserstoffzyanid Ammoniak und Wasser nachgewiesen werden konnte. Somit liege "ein plausibler Mechanismus vor, wie die Synthese der Moleküle im Innern der asteroidischen Mutterkörper stattfinden kann und damit die Vorstellung von deren außerirdischer Herkunft unterstützt."

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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / nasa.gov

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