Ein Team von Biophysikern an der Ludwig-Maximilians-Universität München in Deutschland hat durch Laborexperimente herausgefunden, dass erhitztes Material, das durch winzige Risse im gehärteten Material sickert, zur Isolierung von Molekülen führen kann, die als Bausteine für das Leben auf der Erde gedient haben könnten.
In ihrer Studie veröffentlicht im Tagebuch Naturbaute die Gruppe eine Kammer, um die Bedingungen im Inneren eines Vulkans nachzuahmen, und nutzte sie, um zu lernen, wie sich molekulare Materialien bei der Entstehung des Lebens verhalten haben könnten.
Trotz viel Zeit und Mühe können Wissenschaftler immer noch nicht erklären, wie das Leben auf der Erde entstanden ist. Einige gehen davon aus, dass es aufgrund einzigartiger Faktoren, die vor mehr als 3,5 Milliarden Jahren existierten, organisch entstanden ist, während andere vermuten, dass es möglicherweise aus einer außerirdischen Quelle stammt.
Für diese Studie wählte das Forschungsteam in Deutschland einen neuen Ansatz, um zu beweisen, dass ersteres der Fall war – indem es die Bedingungen im Inneren alter Vulkane nachahmte.
Forscher haben festgestellt, dass heißes Material, das durch winzige Risse im Gestein gelangt, gefiltert werden kann, was zur Isolierung bestimmter Moleküle führt. Sie fragten sich, ob eine solche Filterung möglicherweise auf der frühen Erde stattgefunden hat und es ermöglicht hat, für das Leben notwendige Moleküle freizulegen.
Um das herauszufinden, bauten sie in ihrem Labor eine Kammer, die einen Vulkan nachahmen sollte. Sie verwendeten Material, das dem in modernen Vulkanen ähnelte, um seine Struktur aufzubauen, komplett mit winzigen Rissen, die denen ähneln, die man in modernen Vulkanen findet. Anschließend fügten sie erhitztes Material hinzu, um geschmolzenes Gestein nachzuahmen, und untersuchten das geschmolzene Material, während es zwischen diesen Rissen nach unten sickerte und fiel auf einen Auffangteller.
Das Team stellte fest, dass das Material so weit gefiltert worden war, dass 50 Arten von Molekülen isoliert wurden – einige davon wären ein wichtiger Teil der Entstehung des Lebens gewesen, wie Nukleotide und Aminosäuren.
Die Forscher fanden auch Unterschiede in der Filterung, die auf unterschiedlichen Temperaturen des geschmolzenen Gesteins beruhten – selbst geringfügige Unterschiede könnten, wie sie herausfanden, zur Isolierung verschiedener Moleküle führen. Sie stellten außerdem fest, dass auch eine Änderung der Rissgröße einen Unterschied machte.
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Thomas Matreux et al., Wärmeflüsse bereichern präbiotische Bausteine und erhöhen ihre Reaktivität, Natur (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-07193-7
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