Darwin könnte sich über den Ursprung des Lebens geirrt haben – hier ist der Grund 🌍

Veröffentlicht von Adrien,
Quelle: Science Advances
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Die Sodaseen könnten den Schlüssel zur Entstehung des Lebens auf der Erde bergen. Diese besonderen Lebensräume hätten das für die ersten präbiotischen chemischen Reaktionen notwendige Phosphor konzentriert.

Phosphor ist ein Schlüsselelement für das Leben, das in DNA, RNA und ATP vorkommt. Seine Seltenheit an der Erdoberfläche stellt ein Rätsel dar: Wie konnten die ersten Lebensformen in ausreichender Menge darauf zugreifen? Experimente zeigen, dass präbiotische Reaktionen Phosphorkonzentrationen erfordern, die weit über den natürlicherweise verfügbaren liegen.


Formationen am Mono Lake
Bild Wikimedia

Craig Walton, Forscher an der ETH Zürich, schlägt eine Lösung vor. Große Sodaseen, wie der Mono Lake in Kalifornien, verlieren ihr Wasser nur durch Verdunstung. Dieser Mechanismus ermöglicht es dem Phosphor, sich anzusammeln und eine Umgebung zu schaffen, die die Entstehung von Leben begünstigt. Diese Seen bieten eine chemische Stabilität, die in kleinen Becken unmöglich ist.

Kleine Seen können auf lange Sicht keine ausreichenden Phosphorwerte aufrechterhalten. Das Leben würde diese essentielle Ressource dort schnell erschöpfen. Im Gegensatz dazu profitieren große Seen von einem kontinuierlichen Phosphornachschub durch Flüsse, der die Verluste durch biologische Aktivität ausgleicht.

Der Mono Lake veranschaulicht dieses Phänomen perfekt. Mit einer doppelt so großen Fläche wie der Zürichsee hält er eine hohe Phosphorkonzentration aufrecht und unterstützt eine reiche Biodiversität. Diese chemische Stabilität macht ihn zu einem Modell für das Verständnis der präbiotischen Bedingungen auf der frühen Erde.

Diese Theorie entfernt sich von der Idee Charles Darwins, der sich das Leben in kleinen warmen Tümpeln entstanden vorstellte. Walton und sein Team betonen die Bedeutung großer Sodaseen, die sowohl chemische Reaktionen als auch die ersten Lebensformen unterstützen können.


Tufa-Formationen am Mono Lake. September 2016.
Bild Wikimedia

Die Arbeit von Walton, veröffentlicht in Science Advances, eröffnet neue Perspektiven auf den Ursprung des Lebens. Sie legt nahe, dass große Sodaseen mit ihrem einzigartigen geochemischen Gleichgewicht eine entscheidende Rolle in diesem noch immer mysteriösen Prozess gespielt haben könnten.

Warum ist Phosphor für das Leben essenziell?


Phosphor ist eine zentrale Komponente von DNA und RNA, den Molekülen, die genetische Informationen speichern und übertragen. Ohne Phosphor könnten diese grundlegenden Prozesse nicht stattfinden.

Er ist auch entscheidend für die Produktion von ATP, dem Molekül, das den Zellen die notwendige Energie liefert. Diese Energie ermöglicht es Organismen, zu wachsen, sich zu vermehren und auf ihre Umwelt zu reagieren.

Schließlich spielt Phosphor eine Rolle in der Struktur von Zellmembranen. Er trägt zur Bildung von Phospholipiden bei, die die schützende Barriere der Zellen bilden.

Trotz seiner Bedeutung ist Phosphor an der Erdoberfläche relativ selten, was ihn zu einem begrenzenden Faktor für die Entstehung und Erhaltung von Leben macht.

Wie konzentrieren Sodaseen Phosphor?


Sodaseen sind einzigartige Lebensräume, in denen Wasser nur durch Verdunstung entweicht. Dieser Prozess hinterlässt gelöste Mineralien, einschließlich Phosphor.

Im Gegensatz zu traditionellen Seen, die Wasser durch abfließende Bäche verlieren, behalten Sodaseen Nährstoffe zurück. Dies ermöglicht eine allmähliche Anreicherung von Phosphor im Wasser.

Das Fehlen von Abfluss bedeutet auch, dass Phosphor nicht verdünnt oder fortgespült wird. Diese hohe Konzentration ist entscheidend für die komplexen chemischen Reaktionen, die zur Entstehung von Leben geführt haben könnten.

Diese besonderen Bedingungen machen Sodaseen zu idealen Kandidaten für die Erforschung der Ursprünge des Lebens auf der Erde und möglicherweise auf anderen Planeten.