Vor kurzem haben sich Wissenschaftler aus verschiedenen Bereichen der Wissenschaft zusammengeschlossen und ein einzigartiges Modell zusammengestellt, wann und wie das erste Leben auf der Erde erschien.
Wie die ersten organischen Verbindungen gelernt haben, Kopien von sich selbst zu erstellen und damit den Grundstein für das Fortpflanzungsleben zu legen, bleibt vielleicht das größte Rätsel der modernen Wissenschaft. Chemie, Biologie, Geologie und sogar Astronomie versuchen, diese Frage zu beantworten, aber für jeden Aspekt des Phänomens des Lebens müssen Sie viele der unterschiedlichsten Informationen erhalten. Welcher chemische Prozess führte zur Umwandlung der leblosen Natur in lebende Organismen? Ist es an einem Ort passiert oder ist es überall passiert? Woher stammt das Leben - in den oberen Schichten des Ozeans oder am Boden in der Nähe von geothermischen Quellen?
Gemeinsame Arbeit von Wissenschaftlern ist der Schlüssel zum Erfolg
Eine kürzlich in Proceedings der National Academy of Sciences (PNAS) veröffentlichte Studie hat die Welt der Wissenschaft der Beantwortung dieser Fragen näher gebracht. Ein Artikel von Forschern des Instituts für Astronomie. Max Planck (Deutschland) und die McMaster University (Ontario) kombinieren vorhandene biologische, astronomische, geologische und chemische Modelle, um vorherzusagen, wie und wann das Leben auf der Erde begann.
Neue Forschungen bestätigen erneut zwei der bislang beliebtesten Theorien zum Ursprung des Lebens auf unserem Planeten. Erstens fehlten die anfänglichen "Bausteine" für die Bildung lebender Organismen auf der jungen Erde einfach und landeten zusammen mit Meteoriten, die ziemlich oft darauf fielen, auf dem Planeten - die Bildung des Sonnensystems nach den damaligen räumlichen Standards wurde erst kürzlich abgeschlossen, und die Meteoritenaktivität in Sie war immer noch sehr groß. Wissenschaftler nannten die zweite Hypothese "einen kleinen warmen Teich". Das Fazit ist, dass Meteoriten, die mit warmem oder heißem Wasser auf kleine Gewässer einwirken, letztendlich selbstreplizierende RNA-Moleküle erzeugen - die ersten Beispiele für organisches Leben.
Kleiner warmer Teich auf der Erde heute: Bumpass Hell Trail im Lassen Volcano National Park in Kalifornien. So sahen die Stauseen aus, in denen das Leben geboren wurde.
Eines der überraschendsten Details der neuen Studie, die die Leistungen von Wissenschaftlern aus so unterschiedlichen Bereichen der Wissenschaft vereint, ist, dass das Leben ihrer Meinung nach unglaublich früh begann. Dies geschah, als sich die Erde gerade auf einen solchen Zustand abgekühlt hatte, dass stabile und flache Reservoire mit erhitztem Wasser darauf existieren konnten. Zum Vergleich: Alle früheren Studien deuten darauf hin, dass das Leben auf der jungen Erde für etwa eine halbe Milliarde Jahre einfach keine Wurzeln schlagen konnte, geschweige denn sich zu entwickeln begann.
Werbevideo:
„Um den Ursprung des Lebens herauszufinden, müssen wir verstehen, wie die Erde vor Milliarden von Jahren aussah“, sagt Thomas Henning vom Institut für Astronomie. Max Planck. „Wie unsere Untersuchungen zeigen, ist die Astronomie in diesem Fall ein wichtiger Teil der Antwort auf diese Frage. Einige Details der Entstehung des Sonnensystems haben die Entstehung des Lebens auf unserem Planeten direkt beeinflusst."
Das Leben auf der Erde kam aus dem Weltraum
Leider ist der genaue chemische Prozess, der als Katalysator diente, noch unbekannt. Wissenschaftler vermuten jedoch, dass warme und regelmäßig trocknende Reservoire ideale Bedingungen für das Proteinleben geschaffen haben. Nukleobasen sind stickstoffhaltige Basen, die die Proteinbausteine von Nukleinsäuren, einschließlich RNA und DNA, darstellen und die dank dieser immer noch in Meteoriten vorkommen. Sie sind weltweit ins Wasser gelangt. Anscheinend wurde ihre Konzentration irgendwann ausreichend, damit RNA Ressourcen für die Selbstreproduktion erhalten konnte.
Schematische Darstellung der Faktoren, die "warme Teiche" beeinflussen, und der Chemikalien, die sie während der "nassen" und "trockenen" Phasen des Zyklus enthalten: Eindringen interplanetarer Staubpartikel, Trocknung, Wiederausfällung, Hydrolyse komplexerer Moleküle zu organischen Grundbausteinen usw..d.
Wenn das neue Modell korrekt ist, spielt diese Forschung eine große und sehr wichtige Rolle für die gesamte moderne Wissenschaft. Dies ist das erste Mal in der Geschichte, dass unterschiedliche Modelle aus verschiedenen Bereichen der Wissenschaft zu einem kombiniert wurden, um die Abiogenese zu untersuchen. Dadurch bildeten sie ein überraschend kohärentes Bild davon, wie das Leben auf unserem Planeten erschien. Es gibt auch Astronomen und Kosmobiologen Hoffnung: Wenn Meteoriten zur Entstehung von Leben auf unserem Planeten führten, können in anderen Systemen auch Himmelskörper, die in der Goldlöckchen-Zone enthalten sind, zur Wiege des Lebens werden - selbst wenn sie sich von dem unterscheiden, was wir gewohnt sind. Es stellte sich heraus, dass die ältesten Prozesse der Bildung eines Sternensystems und der Verteilung chemischer Elemente über eine riesige Region, die mit kosmischem Staub um einen jungen Stern gefüllt ist, eine Schlüsselrolle für das Verständnis spielenwie das Leben auf einem separaten Stück Kühlstein und nirgendwo anders erscheinen könnte (zumindest nach den neuesten Daten - das reale Bild kann mit der Zeit klarer und noch interessanter werden).
Hier beginnen die Aktivitäten der Wissenschaftler erst. Der nächste Schritt besteht darin, Experimente durchzuführen, um den theoretischen Teil des Modells zu testen. Wenn es Wissenschaftlern wirklich gelingt, die Prozesse der Abiogenese zu reproduzieren, wird ein Mensch buchstäblich wie Gott und erhält schließlich eine Antwort auf die wichtigste Frage seines ganzen Lebens.
Wassili Makarow
