Die Ur-Pizza, die sich selbst belegt


Münchner Forschern gelingt ein weiterer experimenteller Nachweis, dass das Leben nicht in einer Ursuppe, sondern eher auf einer Ur-Pizza entstanden ist.

Süddeutsche Zeitung, Wissen, S. 18, 27. Oktober 2006


SZ271006 - Das Leben begann vor Urzeiten nicht in einer Suppe, wie eine beliebte Metapher suggeriert, sondern eher auf einem Stück Pizza. Darauf deutet zumindest ein Experiment von Günter Wächtershäuser und Claudia Huber von der TU München hin, das die beiden Chemiker jetzt im Fachblatt Science präsentieren (2006, Bd. 314, S. 630, 2006).

Wenn es um die Anfänge des Lebens auf der Erde geht, denken die meisten Menschen immer noch an die Ursuppe. Der Doktorand Stanley Miller hatte 1953 in einer möglichen Ur-Atmosphäre durch elektrische Entladungen aus anorganischen Molekülen erstmals Aminosäuren und andere einfache Bausteine des Lebens hergestellt. Sie sammelten sich nach einer Woche im Glaskolben in einer schmutzig, braunen Brühe.

In einer solchen Ursuppe sollten über Hunderttausende oder Millionen von Jahren komplexere Bausteine und schließlich erste einfache Zellen entstanden sein. Doch weiter kamen die Forscher mit der Ursuppe kaum. Umstritten ist sie auch, weil Miller eine unrealistische Atmosphäre benutzt hatte.

1988 hatte Günter Wächtershäuser eine radikal andere Idee vorgestellt, die als Urpizza in der Öffentlichkeit nicht ganz so bekannt wurde wie Millers Suppe. Nicht in der Atmosphäre und der zähen, teerigen Ursuppe sollten demnach die ersten organischen Bausteine und der erste Organismus entstehen, sondern auf einer mineralischen Oberfläche in wässrigem, heißen Milieu, zum Beispiel an Spalten, aus denen heiße vulkanische Gase austreten.

Das erste Zeichen des Lebens wäre ein sich selbst erhaltender, chemischer Prozess, nicht unbedingt gleich ein sich selbst vervielfältigendes Produkt wie eine Zelle. Auf der Oberfläche entstünde quasi eine Pizza, die sich selbst belegt. Wächtershäuser hat die Idee über die Jahre verändert und angepasst. „Inzwischen wissen wir, dass neben Eisen, das ich schon berücksichtigt hatte, vor allem Nickel eine entscheidende Rolle spielt.”

Eine der kniffligsten Fragen war immer: Wie entstehen die Aminosäuren? Eigentlich braucht es dafür Enzyme als Werkzeuge, die die chemischen Reaktionen katalysieren, das heißt beschleunigen. Doch Enzyme bestehen selbst aus Aminosäuren. Aus dieser logischen Falle helfen Eisen und Nickel. Diese Elemente übernehmen in Wächtershäusers Experimenten die Rolle des Katalysators. „Im menschlichen Organismus gibt es das Nickel nicht, aber von Bakterien kennen wir nickelhaltige Enzyme”, sagt der Chemiker und Patentanwalt.

An Eisen und Nickel heften sich die chemischen Bausteine der Aminosäuren, die sich schließlich zu vollständigen Aminosäuren verbinden. Im Experiment erhielt Claudia Huber in einem Temperaturbereich um 100 Grad Celsius einfache Aminosäuren wie Glycin, Alanin und Serin, dazu Brenztraubensäure und Glycol.

Um die These von den Prozessen zu belegen, fehle jetzt aber noch der experimentelle Beweis, „dass die Endprodukte auch tatsächlich den Prozess weiter beschleunigen können”, sagt Wächtershäuser. Ob das gelingen wird, weiß er noch nicht.

Süddeutsche Zeitung, Wissen, S. 18, 27. Oktober 2006

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