Neue Forschungen von Astrobiologen legen nahe, dass sich einige der Bausteine für das Leben schon früh in den Ozeanen der Erde gebildet haben könnten, wenn einfache Mineralien wie Borax vorhanden wären. Es wurde ursprünglich angenommen, dass Ribose zu instabil ist, um sich zu bilden, wenn sie nicht kalt gehalten wird. Die Wissenschaftler fanden jedoch heraus, dass sie sich an verschiedene Chemikalien in Borat binden und verwendbar bleiben kann.
Von der NASA unterstützte Astrobiologen haben einen großen Fortschritt beim Verständnis der Entstehung des Lebens auf der Erde vor Milliarden von Jahren angekündigt.
Ein Wissenschaftlerteam berichtet in der Science-Ausgabe vom 9. Januar, dass sich Ribose und andere einfache Zucker, die zu den Bausteinen des Lebens gehören, in den Ozeanen der frühen Erde angesammelt haben könnten, wenn einfache Mineralien wie Borax vorhanden wären.
Ribose ist eine Schlüsselkomponente der Ribonukleinsäure (RNA). Es ist auch eine Vorstufe für Desoxyribonukleinsäure (DNA). RNA und DNA, zusammen als „Nukleinsäuren“ bezeichnet, werden für jedes bekannte Leben benötigt, wo sie Vererbung, Genetik und Evolution ermöglichen.
"Viele Bausteine in der Biologie können ohne Leben gebildet werden", sagte Steven Benner, angesehener Professor in den Abteilungen für Chemie und Anatomie und Zellbiologie an der Universität von Florida, Gainesville, und der Leiter des Teams. „Vor fünfzig Jahren führte Stanley Miller ein berühmtes Experiment durch, bei dem Aminosäuren erzeugt wurden, indem elektrische Funken durch eine primitive Atmosphäre geleitet wurden. Dies war ein wichtiger Schritt, um zu verstehen, wie Proteine entstanden sein könnten. Aber ohne Nukleinsäuren schienen Proteine nutzlos zu sein und keine Kinder zu bekommen “, sagte er.
Für diejenigen, die sich für den Ursprung des Lebens interessieren, war die Herstellung von RNA und DNA das ungelöste Schlüsselproblem. Dies liegt zum großen Teil daran, dass Ribose, die zur Bildung von RNA und DNA benötigt wird, instabil ist und leicht braune Teere bildet, wenn sie nicht kalt gehalten wird. "Ribose und elektrische Funken sind einfach nicht kompatibel", sagte Benner. „Wir wussten, dass sich Ribose und andere Zucker leicht zersetzen. Dies passiert in Ihrer Küche, wenn Sie einen Kuchen zu lange backen. Es wird braun, wenn sich der Zucker zersetzt, um andere Dinge zu ergeben. Schließlich wird der Kuchen zu Asphalt “, fügte Benner hinzu.
Benner erkannte, dass Ribose eine bestimmte chemische Struktur hatte, die es ihm ermöglichte, sich an Borat zu binden, und fügte das Mineral Colemanit hinzu. „Colemanit ist ein borathaltiges Mineral, das im Death Valley vorkommt. Ohne sie verwandelt sich Ribose in einen braunen Teer. Damit entstehen Ribose und andere Zucker als saubere Produkte “, sagte Benner. Er zeigte dann, dass andere Boratmineralien den gleichen Trick machten, einschließlich Ulexit und Kernit. Letzteres ist allgemein als Borax bekannt. Borax wird in Südkalifornien abgebaut und in bestimmten Reinigungsmitteln zum Waschen von Kleidung verwendet.
"Dies ist nur einer von mehreren Schritten, die unternommen werden müssen, um einfache organische Moleküle im Kosmos in Leben umzuwandeln", warnte Benner. „Es bleibt noch viel zu tun. Wir sind nur überrascht, dass eine so einfache Idee so lange nicht genutzt wurde “, fügte er hinzu.
"Steve Benners kluge Arbeit hat uns näher an die Aufdeckung des Ursprungs des Lebens auf der Erde gebracht und das Verständnis der NASA für das Potenzial für Leben anderswo im Universum gefördert", sagte Michael Meyer, Senior Scientist für Astrobiologie am NASA-Hauptsitz in Washington.
Das NASA Astrobiology Institute unterstützt Knoten an Universitäten und gemeinnützigen Organisationen in den USA. Ihr Ziel ist es, den Ursprung, die Entwicklung, die Verteilung und das Schicksal des Lebens im Universum zu verstehen. Die Benner-Gruppe ist seit fünf Jahren Mitglied des NASA Astrobiology Institute. "Ohne die kontinuierliche und stabile Unterstützung der NASA wäre diese Arbeit nicht möglich gewesen", sagte Benner.
Zu der Forschung trugen auch Alison Olcott bei, eine Assistentin am Wrigley Institute auf Catalina Island, Kalifornien; Alonso Ricardo, ein Doktorand an der Universität von Florida; und Dr. Matthew Carrigan, Postdoktorand an der Universität von Florida.
Die National Science Foundation und das Agouron Institute in Pasadena, Kalifornien, haben diese Forschung unterstützt.
Originalquelle: NASA-Pressemitteilung
