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News: Ursuppe des Lebens

Bislang kannte man komplexe Kohlenstoffverbindungen, die nicht biologischen Ursprungs sind, nur aus Meteoriten. Jetzt stießen Forscher auch hier auf der Erde, in 2,7 Milliarden Jahre alten Gesteinen, auf Methan, dessen Isotopenzusammesetzung denen der Meteoriten ähnelt.
Eine bestimmte Form von Meteoriten, die so genannten kohligen Chondrite enthalten nicht nur Wasser, sondern auch bis zu fünf Prozent Kohlenstoff. Und zwar in Form von teils komplexen Verbindungen, darunter auch Aminosäuren. Seit Jahren wird deshalb darüber spekuliert, ob auf diese Weise vielleicht die Keimzelle des Lebens auf die Erde gelangte.

Auf der Erde - so dachte man jedenfalls - seien derart ursprüngliche, nicht biogene Kohlenstoffverbindungen längst verschwunden. Im Laufe der Erdgeschichte seien sie durch das Milliarden Jahre alte Leben auf der Erde recycelt oder im Zuge der ständigen Neugestaltung der Erdoberfläche durch tektonische Vorgänge vernichtet worden.

Doch wenn derlei primitive Meteoriten modellhaften Charakter haben - also die ursprüngliche Materie der Gas- und Staubwolke repräsentieren, aus der das Sonnensystem kondensierte - dann sollte es solche Verbindungen auch auf der Erde gegeben haben. Jedenfalls, solange sie noch jung war.

Jetzt fanden sich derlei Kohlenstoffverbindungen erstmals auch auf unserem Planeten. Bezeichnend ist, dass Bergleute, die in präkambrischen Gesteinen nach Erzen suchten, schon seit über 100 Jahren von Ausgasungen berichten. Erst jetzt stießen Barbara Sherwood Lollar und ihre Mitarbeiter von der University of Toronto auf die wahre Natur dieser Gase.

Dabei nutzten sie die Tatsache, dass sich anorganische Kohlenstoffverbindungen, wie sie in den Chondriten zu finden sind, durch ganz bestimmte Verhältnisse der Kohlenstoff- und Wasserstoffisotope auszeichnen, die sich von jenen Verbindungen der Lebewelt deutlich unterscheiden.

In der Regel entstehen gasförmige Kohlenwasserstoffe, wie beispielsweise das Methan, auf der Erde durch Mikroorganismen, oder wenn sich unter hohen Drücken und Temperaturen Erdöl- oder Erdgaslagerstätten bilden. Doch in der Kidd-Creek-Mine nahe der Stadt Timmins in der kanadischen Provinz Ontario, wo 2,7 Milliarden Jahre alte Kupfer-, Zink- und Silbererze abgebaut werden, strömen Kohlenwasserstoffe aus, die ganz sicher anders entstanden.

Vielmehr lassen die Kohlenstoff- und Wasserstoffisotope erkennen, dass das Methan aus der Kidd-Creek-Mine eindeutig nicht biologischen Ursprungs ist. Die Isotopensignatur ähnelt vielmehr der in jenen Meteoriten.

Somit könnten diese anorganischen Kohlenstoffverbindungen durchaus Nahrungsgrundlage für die ersten irdischen Organismen gewesen sein. Und wer weiß, vielleicht werden sie auch heute noch genutzt. In den vergangenen Jahren wurde mehrfach von Bakteriengemeinschaften berichtet, die ihr Leben in mehreren Kilometern Tiefe fristen. Sherwood Lollar kann sich deshalb gut vorstellen, dass auch diese Gase in großer Tiefe Lebensgrundlage noch gänzlich unbekannter Mikroorganismen sind.

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