Neue Forschungen eines Wissenschaftlerteams zeigen nun, dass ein Schlüsselelement, das Leben auf der Erde hervorgebracht hat, auf Meteoriten übertragen wurde.
Wissenschaftler wissen vielleicht nicht genau, ob es Leben im Weltraum gibt, aber neue Forschungen eines Wissenschaftlerteams unter der Leitung eines Astrobiologen der Universität von Südflorida zeigen nun, dass ein Schlüsselelement, das Leben auf der Erde hervorgebracht hat, auf Meteoriten übertragen wurde.
In einem Artikel, der in der neuen Ausgabe der Proceedings of the National Academies of Sciences veröffentlicht wurde, enthüllten der USF-Assistenzprofessor für Geologie Matthew Pasek und Forscher der University of Washington und des Edinburg Center for Carbon Innovation neue Erkenntnisse, die erklären, wie der reaktive Phosphor das ist war ein wesentlicher Bestandteil für die Schaffung der frühesten Lebensformen auf die Erde gekommen.
Die Konzeption dieses Künstlers zeigt einen jungen, hypothetischen Planeten um einen coolen Stern. Eine suppige Mischung potenziell lebensfördernder Chemikalien sammelt sich am Fuß der gezackten Felsen. Illustration von der NASA.
Die Wissenschaftler fanden heraus, dass während der Hadean- und Archean-Äonen - der ersten der vier Hauptäonen der frühesten Geschichte der Erde - der heftige Beschuss mit Meteoriten reaktiven Phosphor lieferte, der bei Freisetzung in Wasser in präbiotische Moleküle eingebaut werden konnte. Die Wissenschaftler dokumentierten den Phosphor in frühem archäischem Kalkstein und zeigten, dass er vor etwa 3,5 Milliarden Jahren reichlich vorhanden war.
Die Wissenschaftler schlossen daraus, dass die Meteoriten Phosphor in Mineralien liefern, die nicht auf der Erdoberfläche zu sehen sind, und diese Mineralien im Wasser korrodieren, um Phosphor in einer Form freizusetzen, die nur auf der frühen Erde zu sehen ist.
Die Entdeckung beantwortet eine der Schlüsselfragen für Wissenschaftler, die versuchen, die Prozesse freizuschalten, die zu frühen Lebensformen geführt haben: Warum sehen wir heute keine neuen Lebensformen?
"Meteoritischer Phosphor war möglicherweise ein Brennstoff, der die Energie und den Phosphor für den Beginn des Lebens zur Verfügung stellte", sagte Pasek, der die chemische Zusammensetzung des Weltraums und seinen Beitrag zur Entstehung des Lebens untersuchte. "Wenn dieser meteoritische Phosphor einfachen organischen Verbindungen zugesetzt wird, können Phosphor-Biomoleküle erzeugt werden, die mit den heute bekannten identisch sind."
Pasek sagte, dass die Forschung eine plausible Antwort liefert: Die Bedingungen, unter denen das Leben auf der Erde vor Milliarden von Jahren entstand, sind heute nicht mehr vorhanden.
"Die vorliegende Untersuchung zeigt, dass dies tatsächlich der Fall ist: Die Phosphorchemie auf der frühen Erde war vor Milliarden von Jahren wesentlich anders als heute", fügte er hinzu.
Das Forschungsteam kam zu seinem Ergebnis, nachdem es Erdkernproben aus Australien, Simbabwe, West Virginia, Wyoming und im Avon Park, Florida, untersucht hatte
Frühere Forschungen hatten gezeigt, dass sich vor dem Entstehen des modernen DNA-RNA-Protein-Lebens, das heute bekannt ist, die frühesten biologischen Formen ausschließlich aus RNA entwickelten. Was die Wissenschaftler jedoch überrascht hat, war das Verständnis, wie diese frühen RNA-basierten Lebensformen Phosphor aus der Umwelt synthetisierten, der in seiner gegenwärtigen Form relativ unlöslich und unreaktiv ist.
Meteoriten hätten reaktiven Phosphor in Form des Eisen-Nickel-Phosphid-Minerals Schreibersit geliefert, das in Wasser lösliches und reaktives Phosphit freisetzte. Phosphit ist das Salz, von dem die Wissenschaftler glauben, dass es in prebiotische Moleküle eingebaut sein könnte.
Von allen untersuchten Proben wiesen nur die ältesten, die Coonterunah-Carbonat-Proben aus dem frühen Archean von Australien, Phosphit auf Andere terrestrische Phosphitquellen wurden identifiziert, und keine konnte die Mengen an Phosphit produzieren, die für die Auflösung in den Ozeanen der frühen Erde benötigt wurden, die zu Leben führten, folgerten die Forscher.
Die Wissenschaftler sagten, dass Meteoritenphosphit reichlich vorhanden gewesen wäre, um die Chemie der Ozeane anzupassen, wobei seine chemische Signatur später in marinem Karbonat gefangen wurde, wo es aufbewahrt wurde.
Den Forschern zufolge ist es immer noch möglich, andere natürliche Phosphitquellen zu identifizieren, beispielsweise in hydrothermalen Systemen. Während dies zu einer Verringerung der gesamten meteorischen Masse führen könnte, die für die Bereitstellung von genügend Phosphit erforderlich ist, müsste nach Ansicht der Forscher noch mehr Arbeit geleistet werden, um den genauen Beitrag der einzelnen Quellen zu dem zu bestimmen, von dem sie sicher sind, dass es ein wesentlicher Bestandteil für das frühe Leben ist.
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