Zum ersten Mal wurde die Existenz von Aminosäuren außerhalb der Erde bestätigt. Stimmt die Theorie vom außerirdischen Leben?

Dem Nikkei-Bericht zufolge entdeckte die Asteroidensonde Hayabusa 2 der japanischen Raumfahrtagentur die „Quelle des Lebens“ – Aminosäuren – in Sandproben, die vom Asteroiden Ryugu zur Erde mitgebracht wurden. Dies ist das erste Mal, dass die Existenz von Aminosäuren außerhalb der Erde bestätigt wurde.

Es lässt sich nicht leugnen, dass es sich hierbei tatsächlich um eine gute Entdeckung handelt, aber sie reicht noch lange nicht aus, um daraus auf die Existenz außerirdischen Lebens schließen zu können. Warum sage ich das? Lassen Sie mich mit Ihnen darüber sprechen.

01. Wie ist das Leben entstanden?

Die Grundidee besteht darin, herauszufinden, welche Substanzen das einfachste Leben enthalten muss. Grundsätzlich geht man bislang davon aus, dass zu den grundlegendsten Substanzen des Lebens DNA/RNA, Aminosäuren und andere Bestandteile gehören. Bestandteile der Zellmembranen, wie etwa Phospholipide, sollen im Allgemeinen erst später entstanden sein.

Daher ist die Art und Weise der Entstehung dieser Substanzen der Schlüssel zur Entstehung des Lebens.

Wenn wir weiter gehen, nähern wir uns einer Theorie, die näher am Wesentlichen liegt: der Entstehung organischer Materie. Schließlich geht man allgemein davon aus, dass es im primitiven Universum keine organische Materie gab und dass zuerst anorganische Materie vorhanden gewesen sein muss.

Daher ist die Umwandlung der drei grundlegendsten chemischen Substanzen CO2\N2\H2O, die als äußerst einfach gelten, in die Grundrohstoffe des Lebens zur Grundlage dessen geworden, was jeder für den Ursprung des Lebens hält.

Wie in der Abbildung unten gezeigt, gibt es mehrere Wege, die Zellmembranen (ohne Zellmembranen kann in einem offenen System kein Leben existieren), Nukleinsäuren und Polypeptide erzeugen [2].

02. Theorie der Bildung grundlegender Rohstoffe des Lebens

Wie also entstehen diese Substanzen? Es gibt mehrere Theorien.

1. Ursuppe

Die erste Theorie war die „Ursuppentheorie“. Sie geht davon aus, dass es auf der frühen Erde große Mengen anorganischer Materie gab und dass sich die anorganische Materie durch die Hochtemperatur-Entladungsprozesse von Blitz und Donner leicht zu organischer Materie verbinden konnte. Infolgedessen sammelte sich eine große Menge organischer Materie in den Ozeanen der Erde an, und diese organische Materie bildete unter der Einwirkung hoher Temperaturen und Blitze die Rohstoffe des Lebens, wie etwa DNA/RNA oder Aminosäuren.

Bereits Mitte des letzten Jahrhunderts wurde das berühmte Uri-Miller-Experiment durchgeführt, das den Prozess der Bildung primitiver Aminosäuren unter dem Einfluss von Blitzen und anderen Faktoren simulierte.

Dieses Experiment wurde auch zu einer wichtigen Grundlage für die Ursuppentheorie.

2. Unterwasservulkane

Natürlich entwickelte man später eine zweite Theorie, nämlich die Unterwasservulkantheorie. Diese geht davon aus, dass es in der Umgebung eines Unterwasservulkans mit hohem Druck und hohen Temperaturen einfacher sei, die Grundbestandteile des Lebens zu synthetisieren.

Darüber hinaus können Strukturen wie Sieblöcher, die von unterseeischen Vulkanen gebildet werden, auch die Rolle von Zellmembranen und Zellwänden spielen und so zur Unterscheidung verschiedener Module dienen, was die Entstehung von Leben wahrscheinlicher macht [3].

3. Außerirdischer Ursprung

Später entstand außerirdisches Leben. Die wichtigste Theorie zur Entstehung außerirdischen Lebens ist nach wie vor die Ansicht, wie organische Materie entstanden ist. Auch die Entdeckung entsprechender organischer Materie in Meteoriten oder aus dem außerirdischen Raum mitgebrachten Proben liefert eine Grundlage für diese Theorie.

03. Was ist die Quelle des Lebens?

Derzeit weisen alle drei Theorien ihre eigenen Beweise und Mängel auf. Darüber hinaus muss die Frage, ob es sich bei diesen organischen Substanzen tatsächlich um die Grundsubstanzen des Lebens handelt, gesondert diskutiert werden. Was ist überhaupt die Quelle des Lebens?

Aminosäuren oder Nukleinsäuren? RNA oder DNA? Wenn der Ursprung des Lebens auf dieses „Eine“ zurückgeführt werden muss, würde ich RNA bevorzugen! Warum?

Weil wir glauben, dass der ursprüngliche Ursprung des Lebens ein Replikationsprozess sein sollte. Damit ein einzelner Replikator die Replikation abschließen kann, müssen nach unserem heutigen Verständnis der Replikation zwei Bedingungen erfüllt sein:

1. Ausreichende Rohstoffe

2. Katalyse

Insbesondere die zweite Variante erfordert, wenn sie nicht katalysiert werden kann, entsprechend den Bedingungen biologischer Reaktionen strenge organische Bedingungen. Selbst wenn solche Bedingungen reproduziert werden, werden sie unter extremen Bedingungen schnell inaktiviert. Es muss also sanft sein, und dafür werden Enzyme benötigt. Unter DNA, RNA und Aminosäuren erfüllt nur RNA diese Bedingung.

Ich frage mich, ob Sie sich an eine wichtige Entdeckung erinnern, nämlich, dass Enzyme nicht alle Proteine ​​sind, denn es gibt eine Ausnahme: Ribozyme, die aus RNA bestehen, aber über eine Enzymkatalyse verfügen.

Daher glauben wir derzeit, dass wir uns bei der Suche nach dem Ursprung des Lebens weiterhin auf RNA konzentrieren müssen.

04. Der Ursprung des Lebens, viele Zufälle

Obwohl es außerhalb der Erde lebenserzeugende Materialien gibt, ist es nicht so einfach, tatsächlich Leben außerhalb der Erde entstehen zu lassen.

Ein Planet kann nicht zu groß oder zu klein sein.

Ein Planet kann nicht zu jung oder zu alt sein.

Man kann einem Stern weder zu nah noch zu weit entfernt sein.

Auch Selbstschutz ist notwendig.

Auch ein Satellit ist sehr wichtig.

Unter diesen Bedingungen gibt es nicht viele Orte in der Milchstraße, die diese Anforderungen erfüllen, ganz zu schweigen vom Sonnensystem.

05. Der außerirdische Ursprung des Lebens

Die außerirdische Entstehung des Lebens ist eine neue Theorie, die in den letzten Jahren entwickelt wurde und zu einem wichtigen Zweig der Entstehung des Lebens geworden ist.

Diesmal wurden in den Proben, die die japanische Raumsonde Hayabusa 2 aus dem Weltraum mitgebracht hatte, Aminosäuren entdeckt, die neue Beweise für die Theorie vom außerirdischen Ursprung des Lebens liefern. Zuvor hatte die Zeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences eine andere Forschungsstudie veröffentlicht, in der Zuckermoleküle wie Ribose und Arabinose auf drei kohlenstoffhaltigen Meteoriten nachgewiesen wurden. Ribose ist die Grundstruktur zweier weiterer wichtiger Lebenssubstanzen: DNA und RNA, deren chinesische Namen Desoxyribonukleinsäure bzw. Ribonukleinsäure lauten [1].

Insgesamt glaube ich, dass diese Entdeckung eine genauere Aussage liefern könnte: Das Universum kann auch Rohstoffe für die Entstehung des Lebens auf der Erde liefern.

[1] Furukawa Y, Chikaraishi Y, Ohkouchi N, et al. Extraterrestrische Ribose und andere Zucker in primitiven Meteoriten[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2019, 116(49):201907169.

[2]Norio, Kitadai, Shigenori et al. Ursprünge der Bausteine ​​des Lebens: Eine Überprüfung[J]. Geoscience Frontiers, 2018, v.9(04):157-193.

[3]Sean Jordan, Ursprünge des Lebens: Neue Beweise dafür, dass sich die ersten Zellen auf dem Meeresgrund gebildet haben könnten, The Conversation 2019.