Wasser aus dem Urmeer gibt Aufschluss über chemische Evolution der Erde
Von Forschern in Deutschland durchgeführte Untersuchungen zum chemischen Mix in den Ozeanen der jungen Erde deuten auf einen - in Salzkrusten eingebetteten - klaren chemischen Verlauf, der der Schlüssel zu den chemischen Rohstoffen des Lebens sein könnte. Die Entdeckung lässt bedeutende Schlussfolgerungen auf andere erdähnliche Planeten zu, die Sterne umkreisen. Sie könnte sogar die Theorie des Lebens über den Planeten Erde hinaus untermauern. Dr. Stephan Fox von der Universität Hohenheim präsentierte die Ergebnisse der Studie am 17. September 2009 auf dem European Planetary Science Congress (EPSC) in Potsdam, Deutschland. Der EPSC 2009 wird von der Forschungsinfrastruktur Europlanet, die unter dem Siebten Rahmenprogramm der EU (RP7) finanziert wird, in Zusammenarbeit mit der European Geosciences Union organisiert. Die Finanzmittel für die Forschungsinfrastruktur Europlanet liegen bei 6 Mio. EUR. Die Forscher des Instituts für Bioanorganische und Prebiotische Chemie an der Universität Hohenheim in Deutschland setzten speziell entwickelte Thermolysegeräte ein, um vulkanische Temperaturen von bis zu 350° Celsius zu rekonstruieren. Mit dieser Vorrichtung simulierten sie einige der chemischen Prozesse, die im Hadaikum vor etwa 4,5 bis 3,8 Milliarden Jahren an heißen vulkanischen Küsten stattgefunden haben könnten. Die Forscher verdampften zunächst Lösungen künstlichen primordialen Meerwassers und heizten dann den Salzrückstand in einer Kohlendioxidatmosphäre auf vulkanische Temperaturen auf. "Wir haben die Aminosäure DL-Alanin in ein Salzkrustengemisch aus Natrium-, Kalzium-, Kalium- und Magnesiumchloride eingebettet. Nach dem Erhitzen konnten wir feststellen, dass sich eine Verbindung gebildet hatte, bei der das Kalziumsalz chemisch an die Aminosäure gebunden war", erklärte Dr. Fox. "Diese besondere Verbindung wurde noch nie zuvor gesehen, und obwohl die Existenz ähnlicher Verbindungen durchaus bekannt ist, hatten wir nicht damit gerechnet, sie in unseren Experimenten zu Gesicht zu bekommen. Diese Bindung zwischen dem Salz und der Aminosäure stabilisiert die Verbindung bei hohen Temperaturen und verhindert eine Sublimation. Ohne die Bindung könnten sich keine Pyrrole bilden." Die Experimente zeigten, dass das "Kochen" der Salzkrustenmischung eine entscheidende chemische Erklärung für präbiotische Moleküle liefern könnte. Die Bildung dieser Art von Verbindungen überraschte die Wissenschaftler deshalb, weil Pyrrole in Chlorophyll und Häm, dem sauerstoffbindenden Bestandteil von Hämoglobin enthalten sind. Dr. Fox wies darauf hin, dass das Ziel des Teams die Identifizierung kleiner Moleküle sei, die in einem hypothetischen nächsten Schritt der chemischen Evolution beteiligt sein könnten. "Unsere bisherigen Ergebnisse zeigen, dass in diesem Stadium der Erdevolution Aminosäuren, Peptide und Pyrrole allesamt vorhanden gewesen sein könnten und somit gute Kandidaten für Komponenten dieser Netzwerke wären", sagte er. Die Forscher halten es durchaus für möglich, dass die Aminosäuren - chemische Untereinheiten der Proteine - in atmosphärischen Reaktionen, vielleicht bei Blitzentladungen in Wolken vulkanischer Asche, geschaffen worden seien. Es gäbe auch immer mehr Anzeichen für eine Art chemische Ergänzung durch einschlagende Kometen und Meteoriten.
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