Außerirdisches Mineral könnte Leben auf Erde – und Mars – ausgelöst haben
Fragment des sog. Seymchan-Meteoriten, dessen Hauptanteil aus Eisen-Nickel-Metall besteht. Die dunkle Struktur in der Mitte des Meteoriten ist das Mineral Schreibersit.
Copyright: University of South Florida
Tampa (USA) – US-Forscher ist es gelungen zu zeigen, dass ein Mineral, das im Innern von Meteoriten zur Erde gelangte, im Wechselspiel mit irdischem Wasser den chemischen Funken für die Entstehung des biologischen Lebens auf unserem Planeten geliefert haben könnte – und das vielleicht sogar auch auf dem Mars.
Wie die Geologen Matthew Pasek und Maheen Gull von der University of South Florida und Kollegen vom Georgia Institute of Technology aktuell im Fachjournal „Nature Scientific Reports“ (DOI: 10.1038/srep17198) berichten, hatten sie schon zuvor vorgeschlagen, dass urzeitliche Meteoriten, die das Mineral Schreibersit beinhalteten, in Kontakt mit wässrigen Umgebungen ein Phosphat freigesetzt haben und so eine wichtige Rolle in der Entstehung präbiotischer Moleküle gespielt haben könnten.
In ihrer aktuellen Studie haben die Forscher nun die Eigenschaften von Schreibersit während der sogenannten Phosphorylierung, der korrosiven Auswirkung von Wasser auf das Mineral untersucht, durch die Schreibersit das für die Entstehung des frühen Lebens notwendige Phosphat entstehen lässt.
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„Bis zu 10 Prozent der Krustenposphate könnten auf Schreibersit zurückgehen“, so Pasek. „Das Mineral war also für frühe chemische Reaktionen reichlich vorhanden. Es spielte wahrscheinlich eine wichtige Rolle auf der präbiotischen Erde und vielleicht auch auf dem Mars.“
In ihrer Arbeit wollten die Forscher nun ergründen, wie genau Schreibersit mit der Umgebung der feuchten frühen Erde reagiert hat und was aus dieser chemischen Reaktion resultierte.
Um ihre Hypothese zu testen, erstellten die Wissenschaftler ein Modell der Umwelt auf der frühen Erde – eine an präbiotischen organischen Stoffen reiche wässrige Lösung, in der meteoritisches Schreibersit auf ähnliche Art und Weise reagieren und korrodieren konnte, wie einst auf der vorbiologischen jungen Erde.
Tatsächlich kam es in den Laborexperimenten zur Bildung metabolischer Moleküle, wie Adenosintriphosphat (ATP), das auch als das „Molekül des Lebens“ bezeichnet wird, da es die Energie zum Stoffwechsel aller bekannter Lebensformen bereit stellt.
„Die von uns beobachteten Reaktionen haben uns gezeigt, dass die zur Entstehung des Lebens notwendigen, wahrscheinlich schon vorhandenen präbiotischen Moleküle auf der jungen Erde für die Phosphorylierung von Biomolekülen geradezu empfänglich waren“, so die Autoren der Studie. „Unsere Ergebnisse legen nun nahe, dass meteoritischer Phosphor eine wichtige Rolle in der Entstehung des frühen Lebens gespielt hat.“
Während der Mechanismus der Phosphorylierung bislang immer noch unbekannt ist und aktiv erforscht wird, wäre es demnach also möglich, dass genau dieser Prozess in einer Lösung durch oder auf der Oberfläche von Schreibersit stattgefunden hat, wie es im Innern von Meteoriten nicht nur auf die frühe Erde, sondern auch auf den frühen Mars gelangte.
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