Die Entdeckung von Asteroiden weist darauf hin, dass die Zutaten für das Leben auf der Erde aus dem Weltraum stammen

Geschrieben von Will Dunham

(Reuters) – In Proben des Ryugu-Asteroiden wurden zwei für Lebewesen essentielle organische Verbindungen gefunden, was die Annahme stützt, dass einige für die Entstehung des Lebens entscheidende Inhaltsstoffe vor Milliarden von Jahren auf Gestein aus dem Weltraum auf die Erde gelangten.

Wissenschaftler sagten am Dienstag, sie hätten Uracil und Niacin in Gestein entdeckt, das 2019 von der Raumsonde Hayabusa2 der Japan Space Agency von zwei Standorten in Ryugu erhalten wurde. Uracil ist einer der grundlegenden chemischen Bausteine ​​von RNA, einem Molekül, das die Anweisungen für den Bau und Betrieb von Organismen enthält . Niacin, auch bekannt als Vitamin B3 oder Nikotinsäure, ist für den Stoffwechsel unerlässlich.

Die Ryugu-Proben, die wie dunkelgraue Trümmer aussahen, wurden 155 Millionen Meilen (250 Millionen Kilometer) zur Erde geflogen und in einer versiegelten Kapsel auf die Oberfläche unseres Planeten zurückgebracht, die 2020 zur Analyse in Japan im Outback Australiens landete.

Wissenschaftler haben lange über die Bedingungen nachgedacht, die für die Entstehung von Leben nach der Entstehung der Erde vor etwa 4,5 Milliarden Jahren notwendig sind. Die neuen Erkenntnisse passen gut zu der Hypothese, dass Körper wie Kometen, Asteroiden und Meteoriten, die die frühe Erde bombardierten, den jungen Planeten mit Verbindungen besäten, die dazu beitrugen, den Weg für die ersten Mikroben zu ebnen.

Wissenschaftler haben zuvor wichtige organische Moleküle in kohlenstoffreichen Meteoriten entdeckt, die auf der Erde gefunden wurden. Es stellte sich jedoch die Frage, ob diese Weltraumfelsen nach der Landung durch Kontakt mit der Umgebung der Erde kontaminiert wurden.

„Unsere wichtigste Erkenntnis ist, dass Uracil und Niacin, die beide biologisch wichtig sind, bereits in außerirdischen Umgebungen vorhanden sind und möglicherweise als Bestandteil von Asteroiden und Meteoriten auf die frühe Erde geliefert wurden. Wir glauben, dass sie eine Rolle bei Präbiotika spielten.“ sagte der Astrophysiker Yasuhiro Ohba von der Universität Hokkaido in Japan, Hauptautor der in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlichten Forschung, auf die Evolution auf der Erde und möglicherweise auf die Entstehung des ersten Lebens hindeutet.

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„Diese Partikel auf Ryugu wurden in einer unberührten außerirdischen Umgebung geborgen“, sagte Ohba. „Es wurde direkt auf dem Asteroiden Ryugu entnommen und zur Erde zurückgebracht und schließlich ohne jeglichen Kontakt mit terrestrischen Schadstoffen in Laboratorien gebracht.“

RNA, kurz für Ribonukleinsäure, wäre ohne Uracil nicht möglich. RNA, ein Molekül, das in allen lebenden Zellen vorkommt, ist entscheidend für die Kodierung, Regulierung und Aktivität von Genen. RNA hat strukturelle Ähnlichkeiten mit DNA, dem Molekül, das den genetischen Bauplan eines Organismus trägt.

Niacin ist wichtig für die Unterstützung des Stoffwechsels und kann helfen, die „Energie“ zu produzieren, die lebende Organismen antreibt.

Die Forscher extrahierten Uracil, Niacin und einige andere organische Verbindungen in den Ryugu-Proben, indem sie das Material in heißem Wasser einweichen und dann Analysen namens Flüssigkeitschromatographie und hochauflösende Massenspektrometrie durchführten.

Der Bio-Astrophysiker und Co-Autor der Studie Yoshinori Takano von der Japan Agency for Marine Geoscience and Technology (JAMSTEC) sagte, er freue sich nun auf die Ergebnisse der Analysen von Proben, die im September von einem anderen Asteroiden zur Erde zurückgebracht wurden. Die NASA sammelte während ihrer OSIRIS-REx-Mission im Jahr 2020 Proben vom Asteroiden Bennu.

Ohba sagte, dass Uracil und Niacin an den beiden Landestellen in Ryugu gefunden wurden, das etwa eine halbe Meile (900 Meter) breit ist und als erdnaher Asteroid eingestuft wird. Die Konzentrationen der Verbindungen waren an einer Stelle höher als an der anderen.

Ohba sagte, dass die Probe von der Stelle in niedrigeren Konzentrationen von Oberflächenmaterial stammt, das anfälliger für eine Verschlechterung ist, die durch energetische Partikel verursacht wird, die durch den Weltraum rasen. Ohba fügte hinzu, dass die Probe vom anderen Standort hauptsächlich aus unterirdischem Material stammt, das besser vor Abbau geschützt ist.

Asteroiden sind primitive Gesteinskörper, die im frühen Sonnensystem entstanden sind. Die Forscher vermuten, dass sich die in Ryugu gefundenen organischen Verbindungen möglicherweise mit Hilfe chemischer Reaktionen gebildet haben, die durch Sternenlicht in eisigen Materialien im interstellaren Raum ausgelöst wurden.

(Berichterstattung von Will Dunham in Washington; Redaktion von Rosalba O’Brien)