Symbolbild: Blick ins All.
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Tokyo (Japan) – Dass es Leben im Universum gibt, ist durch unsere eigenen Existenz unumstößlich bewiesen. Doch ist die Erde als belebter Planet vielleicht alleine im All? Um sich dieser großen existenziellen Frage zu nähern, hat eine aktuelle Studie biologische und kosmologische Modelle kombiniert und so untersucht, wie sich die Bausteine des Lebens spontan im Universum bilden können – ein Prozess, der als Abiogenese bekannt ist. Das Ergebnis ist eindeutig.
Obwohl das irdische Leben selbst der Beweis für diese Prozesse ist, sind die genauen Details darüber, wie und wann das Leben begann und ob es auch anderswo begann, weitgehend spekulativ. „Da das einzige Leben, von dem wir wissen, auf der Erde basiert, beschränken sich Studien über die Ursprünge des Lebens auf die spezifischen Bedingungen, die wir hier finden“, erläutern die Forscher um Professor Tomonori Totani von der University of Tokyo aktuell im Fachjournal „Scientific Reports“ (DOI: 10.1038/s41598-020-58060-0) und führen dazu weiter aus: „Daher befassen sich die meisten Forschungen auf diesem Gebiet mit den grundlegendsten Komponenten, die allen bekannten Lebewesen gemeinsam sind: Ribonukleinsäure oder RNA. Dies ist ein weitaus einfacheres und essentielleres Molekül als die bekanntere Desoxyribonukleinsäure oder DNA, die definiert, wie wir zusammengesetzt werden. Aber RNA ist immer noch um Größenordnungen komplexer als die Arten von Chemikalien, die man im Weltraum herumschwebt oder an einem leblosen Planeten festhält.“
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Die RNA ist ein Polymer, besteht also aus chemischen Ketten, sog. Nukleotide. Genetiker haben Grund zu der Annahme, dass eine RNA mit einer Länge von mindestens 40 bis 100 Nukleotiden notwendig ist, damit sich das Leben selbst repliziert. Bei ausreichender Zeit können sich Nukleotide unter den richtigen chemischen Bedingungen spontan zu RNA verbinden. Aktuelle Schätzungen gehen aber davon aus, dass eine magische Zahl von 40 bis 100 Nukleotiden in dem Raumvolumen, das wir als beobachtbares Universum betrachten, nicht möglich gewesen sein sollte.
„Das Universum hat jedoch mehr zu bieten als das Beobachtbare“, so Totani weiter. „In der heutigen Kosmologie ist man sich einig, dass das Universum eine Phase rascher Inflation durchgemacht hat, die eine riesige Expansionsregion jenseits des Horizonts dessen hervorgebracht hat, was wir direkt beobachten können. Die Berücksichtigung dieses größeren Volumens in Abiogenese-Modellen erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass Leben eintritt, enorm.“
Tatsächlich enthalte das beobachtbare Universum etwa 10 Sextillionen (1022) Sterne. Statistisch gesehen sollte die Materie in einem solchen Volumen nur RNA mit etwa 20 Nukleotiden produzieren können. Wissenschaftler haben jedoch berechnet, dass das Universum dank der schnellen Inflation mehr als 1 Googol (dt.: Sexdezilliarden) Sterne enthalten kann. „Wenn dies der Fall ist, sind komplexere, lebenserhaltende RNA-Strukturen mehr als nur wahrscheinlich, sie sind praktisch unvermeidlich.“
Das Ergebnis führt die Forscher „zu der Erkenntnis, dass es einen plausiblen Weg gibt, wie das Universum von einem abiotischen (also leblosen) Zustand zu einem biotischen Zustand übergegangen sein muss.“
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Quelle: University of Tokyo
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