ASTROBIOLOGIE
Anorganisches Leben im interstellaren Staub?
von Stefan Deiters
astronews.com
17. August 2007

Könnte außerirdisches Leben aus Korkenzieher-förmigen Teilchen aus interstellarem Staub bestehen? Russische, australische und deutsche Wissenschaftler haben nun Hinweise dafür gefunden, dass auch anorganische Strukturen ein Verhalten zeigen können, das dem lebender Organismen ähnelt. War anorganisches Leben vielleicht sogar die Vorlage für das heutige Leben auf der Erde?

Der Pferdekopf-Nebel ist eine riesige Wolke aus Gas und Staub.  Foto: NASA, NOAO, ESA und The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Leben auf der Erde ist organisch, es basiert also auf Kohlenstoff-haltigen Molekülen. Doch muss das so sein? Science Fiction-Autoren haben schon des Öfteren außerirdisches Leben beispielsweise auf Silizium-Basis kreiert. Und jetzt hat ein internationales Wissenschaftlerteam entdeckt, dass - bei richtigen Bedingungen - Teilchen aus anorganischem Staub sich in spiralförmigen Strukturen anordnen, die miteinander in einer Weise wechselwirken, die man normalerweise nur von organischen Verbindungen und von Leben selbst erwarten würde.

Vadim Tsytovich vom General Physics Institute in Moskau und seine Kollegen vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching sowie von der University of Sydney haben das Verhalten von komplexen Mischungen aus anorganischem Material in einem Plasma untersucht. Plasma ist quasi - nach fest, flüssig und gasförmig - der vierte Aggregatzustand der Materie, in dem Atome ihre Elektronen verlieren und es daher hauptsächlich geladene Teilchen gibt.

In einer solchen Materiewolke, so die Ansicht der Wissenschaftler bislang, kann es kaum eine Ordnung geben. Mit Hilfe von molekulardynamischen Computermodellen konnten Tsytovich und seine Kollegen aber zeigen, dass sich Partikel in einem Plasma sehr wohl anordnen können, wenn die elektrischen Ladungen getrennt werden und das Plasma dadurch polarisiert wird.

Dadurch, so die Forscher, würden mikroskopisch kleine Fäden aus festen Partikeln entstehen, die sich wie ein Korkenzieher aufdrehen und damit eine Spiralstruktur annehmen. Diese Spiralfäden sind selbst elektrisch geladen und ziehen sich gegenseitig an. Auch ansonsten würden sie ein eher merkwürdiges Verhalten zeigen, das man sonst nur von biologischen Molekülen wie DNA oder Proteinen kennt: So können sie sich teilen und auf diese Weise Kopien von sich selbst herstellen.

Die Strukturen würden auch Änderungen bei ihren Nachbarn hervorrufen, würden sich zu anderen Strukturen entwickeln, in dem die weniger stabilen auseinanderbrechen und nur die stabilsten Strukturen im Plasma übrig bleiben.

Könnte man also von Leben sprechen, wenn man solche spiralförmigen Strukturen im interstellaren Staub findet? "Diese komplexen, sich selbstorganisierenden Plasmastrukturen haben all die Eigenschaften, die sie zu Kandidaten für anorganische lebende Materie machen", so Tsytovich. "Sie sind selbständig, sie können sich reproduzieren und weiterentwickeln."

Die Eigenschaften, die ein Plasma haben müsste, um diese Strukturen zu ermöglichen, sind im Weltraum nach Angaben des Wissenschaftlers recht häufig. Sie können aber auch auf der Erde, beispielsweise bei einem Blitzschlag, entstehen. Die Wissenschaftler spekulieren, dass eventuell auf der jungen Erde zunächst eine Form von anorganischem Leben entstanden ist, das dann quasi als Muster für die uns vertrauten organischen Moleküle gedient hat.

Ein Artikel, der die Arbeit der Wissenschaftler beschreibt, ist vor wenigen Tagen in der Zeitschrift New Journal of Physics erschienen, die vom Institute of Physics und der Deutschen Physikalischen Gesellschaft herausgegeben wird. Alle Artikel der Zeitschrift können kostenlos im Internet gelesen und heruntergeladen werden.