Wenn es um das Leben auf der Erde geht, sind wir uns nicht sicher, ob es von außen (von Kometen transportiert) oder von innen kam. Eine neue Theorie konzentriert sich auf die „innere“ Theorie und besagt, dass sich Mikroben aus nicht lebenden Stoffen wie chemischen Verbindungen in Mineralien und Gasen entwickelt haben könnten.
„Vor dem biologischen Leben konnte man sagen, dass die frühe Erde‚ geologisches Leben 'hatte. Es mag ungewöhnlich erscheinen, die Geologie mit leblosen Gesteinen und Mineralien als lebendig zu betrachten. Aber was ist das Leben? " erklärte Terry Kee, ein Biochemiker an der Universität von Leeds in Großbritannien, der an der Forschung beteiligt war.
„Viele Menschen haben es versäumt, eine zufriedenstellende Antwort auf diese Frage zu finden. Wir haben stattdessen untersucht, was das Leben tut, und alle Lebensformen verwenden dieselben chemischen Prozesse, die in einer Brennstoffzelle ablaufen, um ihre Energie zu erzeugen. “
Wenn man an ein Auto denkt, weist das Forscherteam darauf hin, dass Brennstoffzellen durch die Reaktion von Kraftstoffen und Oxidationsmitteln elektrische Energie erzeugen. Dies wird als "Redoxreaktion" bezeichnet, die stattfindet, wenn ein Molekül Elektronen verliert und ein anderes Molekül sie gewinnt.
In Pflanzen erzeugt die Photosynthese elektrische Energie, wenn Kohlendioxid in Zucker zerfällt und Wasser zu molekularem Sauerstoff oxidiert wird. (Im Gegensatz dazu oxidieren Menschen Zucker zu Kohlendioxid und zerlegen den Sauerstoff in Wasser - ein weiterer elektrischer Energieprozess.)
Gehen wir jetzt noch einen Schritt weiter. Hydrothermale Quellen sind heiße Geysire auf dem Meeresboden, die oft als interessanter Ort für Lebensstudien angesehen werden. Sie beherbergen „Extremophile“ oder Lebensformen, die trotz einer rauen Umgebung existieren („gedeihen“ ist das bessere Wort). Die Forscher sagen, dass diese Entlüftungsöffnungen eine Art „Umweltbrennstoffzelle“ sind, da elektrische Energie aus Redoxreaktionen zwischen Meerwasseroxidationsmitteln und hydrothermalen Entlüftungsöffnungen erzeugt wird.
Und hier kommt die neue Forschung ins Spiel. An der University of Leeds und im Jet Propulsion Laboratory der NASA haben die Forscher Eisen und Nickel anstelle der üblichen „Platinkatalysatoren“ eingesetzt, die in Brennstoffzellen und elektrischen Experimenten zu finden sind.
Während die Leistung reduziert wurde, floss tatsächlich Strom. Und obwohl Forscher immer noch nicht wissen, wie sich Nichtleben in Leben verwandelt haben könnte, sagen sie, dass dies ein weiterer Schritt ist, um zu verstehen, was passiert ist. Darüber hinaus könnte es für zukünftige Reisen zu anderen Planeten nützlich sein.
"Diese Experimente simulieren die in geologischen Systemen erzeugte elektrische Energie, sodass wir damit auch andere Planetenumgebungen mit flüssigem Wasser wie Jupiters Mond Europa oder dem frühen Mars simulieren können", erklärte Laura Barge, eine Forscherin des NASA Astrobiology Institute *, die die Leitung übernahm die Forschung.
"Mit diesen Techniken könnten wir tatsächlich testen, ob ein bestimmtes hydrothermales System genug Energie produzieren könnte, um das Leben zu beginnen, oder sogar energetische Lebensräume schaffen, in denen möglicherweise noch Leben existiert und die von zukünftigen Missionen entdeckt werden könnten."
Über die Forschung können Sie in der Zeitschrift Astrobiology lesen.
Quelle: Universität von Leeds
* Offenlegung: Der Autor dieses Artikels ist außerdem freiberuflich für das NASA Astrobiology Institute tätig.
