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Wasser für Entstehung von Peptiden im All kein Hindernis
Redaktion
/ idw / Pressemitteilung der Friedrich-Schiller-Universität Jena
astronews.com
18. April 2024
Entstanden die Grundbausteine des Lebens erst auf der Erde
oder kamen sie aus dem All? Diese Frage beschäftigt die Wissenschaft seit
geraumer Zeit. Ein außerirdischer Ursprung könnte für eine sehr viel größere
Verbreitung des Lebens sprechen. Neue Experimente ergaben nun, dass die
Entstehung von Peptiden in Molekülwolken nicht so schwierig ist wie angenommen.
Dr. Serge Krasnokutski, Arbeitsgruppe
Labor-Astrophysik und Clusterphysik des Max-Planck-Instituts
für Astronomie der Friedrich-Schiller-Universität Jena,
untersucht mit einer Vakuum-Kammer die Bildung von
Biomolekülen unter Weltraumbedindungen.
Foto: Jens Meyer / Universität Jena [Großansicht] |
Dass einfache Peptide auf kosmischen Staubkörnern entstehen können, wurde vom
Forschungsteam um Dr. Serge Krasnokutski vom Astrophysikalischen Labor des
Max-Planck-Instituts für Astronomie an der Universität Jena bereits gezeigt.
Bisher ging man jedoch davon aus, dass das nicht möglich ist, wenn in dem
molekularen Eis, das das Staubkorn bedeckt, Wasser vorhanden ist – was aber
meistens der Fall ist. Nun fand das Team in einer Kooperation mit der
französischen Universität Poitiers heraus, dass die Gegenwart von
Wassermolekülen kein großes Hindernis dafür ist, dass Peptide auf solchen
Staubpartikeln entstehen.
"Wir haben in einer Vakuumkammer Bedingungen nachgestellt, wie sie im Weltall
herrschen und dabei auch die Substanzen hinzugegeben, wie sie in sogenannten
molekularen Wolken vorkommen", erklärt Krasnokutski. Diese Substanzen sind
Ammoniak, atomarer Kohlenstoff und Kohlenmonoxid. "Damit sind alle chemischen
Elemente vorhanden, aus denen einfache Peptide bestehen", ergänzt der Physiker.
Aus diesen Ausgangsstoffen, beschreibt Krasnokutski, entstehen zunächst
chemische Vorstufen von Aminosäuren: sogenannte Aminoketene. Diese verbinden
sich schließlich zu Ketten, sodass Polypeptide vorliegen.
"Bisher war die Vermutung, dass die einzelnen Aminoketene sich zu Peptiden
verbinden, wobei Wasser frei wird", führt der Wissenschaftler aus. Für diesen
Schritt könnte es also entscheidend sein, dass kein Wasser zugegen ist, da dies
die Reaktion behindern würde. "Die meisten interstellaren Staubkörner sind
jedoch mit wasserhaltigem molekularem Eis bedeckt", sagt Krasnokutski. Daher war
die Annahme bislang, dass, wenn sich Peptide im Weltall bilden, das nur in
geringem Maße geschieht.
"Die hochpräzisen massenspektrometrischen Untersuchungen, die nun an der
Universität Poitiers möglich waren, zeigten jedoch, dass anwesendes Wasser im
molekularen Eis die Bildung von Peptiden zwar um fünfzig Prozent verlangsamt,
sie aber trotzdem entstehen", erklärt er. "Wenn man die Zeitskalen betrachtet,
in denen astronomische Prozesse ablaufen, ist diese Verlangsamung so gut wie
vernachlässigbar."
Die Frage, ob nun die ersten Biomoleküle auf unserem Planeten terrestrischen
oder extraterrestrischen Ursprungs sind – oder beides – wird wahrscheinlich bis
auf weiteres nicht eindeutig geklärt werden. Der Weltraum als Quelle unseres
Lebens ist aber nicht auszuschließen, wie diese Entdeckung zeigt.
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