Von wegen "Tschuri"! Das Leben begann in der Erdkruste, sagen Forscher der UDE

Ja, wie?! Haben wir Rosetta und Philae ganz umsonst zehn Jahre lang reisen lassen, damit sie Informationen über das Entstehen des Lebens auf der Erde liefern? Denn genau das zählt ja zu den Aufgaben des Mini-Labors, welches vor wenigen Tagen seinen etwas wackeligen Standort auf dem Kometen "Tschuri" in fast 510 Millionen Kilometern Entfernung vom Heimatplaneten eingenommen hat. Und genau über den Beginn irdischen Lebens machen Forscher von der Universität Duisburg-Essen (UDE) jetzt eine ganz nahe liegende Aussage: "Das Leben begann in der Erdkruste."

Wo und wie entstand auf unserem blauen Planeten das Leben? In der Erdkruste behaupten der Geologe Prof. Dr. Ulrich Schreiber und der Physikochemiker Prof. Dr. Christian Mayer von der Universität Duisburg-Essen (UDE) und können das auch beweisen. Ihre aufsehenerregende These macht gerade in Expertenkreisen Furore, berichtet die Pressestelle der Universität.

Was war vor über 30 Millionen Jahren hier los?

Worum geht es? Was auf der jungen Erde vor mehr als 30 Millionen Jahren los war, lässt sich heute nur sehr schwer rekonstruieren. Erst recht, welche Bedingungen für die Entstehung von Leben vorherrschten. Wissenschaftler beschränkten sich deshalb bislang eher auf eng begrenzte Aussagen zu einzelnen Reaktionen. Als möglicher Ort für das Aufkommen erster organischer Materie wurden alle möglichen Lokalitäten auf der Erdoberfläche diskutiert: von der Tiefsee bis hin zu flachen Tümpeln.
Spielt vielleicht ein wenig Ironie mit, wenn angemerkt wird: "In letzter Zeit wurden mangels plausibler Alternativen sogar außerirdische Regionen, wie der Mars oder der Weltraum insgesamt, als Lösung vorgeschlagen."

Was nahe liegt, wurde vernachlässigt

Vernachlässigt wurde dagegen der Bereich der Erdkruste, sagen die hiesigen Forscher. Eigentlich unlogisch sei das, denn genau hier, in den tiefreichenden tektonischen Störungszonen mit Kontakt zum Erdmantel, seiendie Verhältnisse optimal, so Prof. Schreiber. Von dort steigen Wasser, Kohlendioxid und andere Gase auf, wie heute noch in der Eifel. Sie enthalten alle erforderlichen Stoffe, die man für organisch-biologische Moleküle benötigt. Und mit ihnen begann das Leben.

Das überzeugendste Argument, dass es in der Erdkruste losging, ist nach Überzeugung der UDE-Experten das Kohlendioxid. Denn ab einer Tiefe von etwa 800 Metern wird es zugleich flüssig und gasförmig („überkritisch“). Mayer: „Mit diesem besonderen Zustand können wir viele Reaktionen erklären, die im Wasser nicht funktionieren. Kohlendioxid wirkt dann nämlich wie ein organisches Lösungsmittel und erweitert die Zahl der möglichen chemischen Reaktionen erheblich.“ Darüber hinaus bilde es mit Wasser Grenzflächen, die schrittweise zu einer Doppelschicht-Membran führen, das wichtigste Strukturelement der lebenden Zelle.

Die ersten Schritte zur Bildung der Zelle

Neu ist, so Prof. Mayer, dass das UDE-Modell den Entstehungsprozess umfassend beschreibt und mehrere Probleme löst: die Molekülherkunft, die Aufkonzentrierung, die Energieversorgung und die Membranbildung. Im Labor ließen sich bereits diese grundlegenden Schritte auf dem Weg zu einer Zelle nachweisen: Seien es erste zellähnliche Strukturen oder die Entstehung komplexer Moleküle wie Proteine und Enzyme. „Besonders attraktiv für das Erklärungsmodell ist zudem die Tatsache, dass diese Entstehungsbedingungen schon in bestimmten Gesteinen aus der Frühzeit der Erde nachgewiesen werden konnten“, so Chemieprofessor Oliver Schmitz.

In winzigen Flüssigkeitseinschlüssen, wie sie in uralten australischen Gangquarzen vorkommen, fanden die Wissenschaftler eine Vielzahl organischer Stoffe aus der Frühzeit der Erde. Weil sie während der Kristallbildung eingeschlossen wurden, haben sie sich bis heute erhalten. Sie helfen dabei, die Ergebnisse der Laborversuche mit der Wirklichkeit abzugleichen.