Einem kleinen Tümpel entwachsen?

Das Leben hat seinen Ursprung im Meerwasser – dies war bisher die gängige Annahme unter Wissenschaftlern. Von den chemischen Rahmenbedingungen her spricht jedoch laut einer neuen Studie jedoch alles dafür, dass die Brutstätte der ersten Zellen ein urzeitlicher Tümpel auf dem Land war.

Das Leben auf der Erde ist demnach durch Dämpfe entstanden, die aus den Tiefen der Erde aufgestiegen sind. Das Wasser habe sich in kleinen Becken gesammelt und so eine ideale Brutstätte für das erste Leben geschaffen, schreiben Armen Mulkidjanian von der Universität Osnabrück und seine Kollegen im Fachmagazin «PNAS».

Bislang hatten viele Forscher angenommen, das Leben habe sich im Meerwasser entwickelt. Mulkidjanian analysierte aber zusammen mit Forschern aus den USA und Russland den möglichen Stoffwechsel der ersten Zellen. Diese benötigten relativ hohe Konzentrationen an Zink, Mangan und Phosphor sowie eine hohes Verhältnis von Kalium zu Natrium.

Heisse Quellen?

Die Urzeit-Brutstätten müssten nach Forscherangaben daher eher den geothermischen Quellen geglichen haben, wie sie heute etwa im Yellowstone-Nationalpark zu finden sind, als den heutigen Meeresfjorden. Die Forscher stützen sich für ihre Resultate auf Untersuchungen von Genen, die bereits bei Ur-Organismen vorgekommen sein müssen.

Sie bestimmten, was für Eiweisse aus diesen Ur-Genen entstehen und berechneten daraus wiederum, was für chemische Elemente die Organismen aufnehmen mussten, um diese Zellprodukte herstellen zu können. Laut ihnen waren die zur Entstehung von Zellen notwendigen chemischen Elemente im Ozean nie in den richtigen Anteilen vorhanden.

Meer später bevölkert

Die Erde sei damals ein vulkanreicher Planet gewesen, und die Atmosphäre habe derjenigen geähnelt, die heute noch auf der Venus oder dem Mars herrsche. Unter diesen Bedingungen seien dank vulkanischer Prozesse damals Dämpfe und Gase aus dem Erdinnern an die Oberfläche gelangt, die beim Abkühlen urzeitliche Tümpel bildeten.

Den Anstoss für die Entstehung lebender Zellen könnten in dieser Umgebung Mineralien gegeben haben, die wie Katalysatoren wirkten. Auch Trockenperioden seien für die chemischen Prozesse wichtig gewesen. Die ersten Lebensformen seien aller Wahrscheinlichkeit nach an Land entstanden und nicht im Ozean oder an dessen Rändern. Das Meer sei erst später bevölkert worden.

(mrs/sda)