Mehr Zutaten für die Ursuppe

Montag, 11. Dezember 2006, 9:01 • Rubrik Biologie, Chemie.

Die Ursuppe ist wieder etwas gehaltvoller geworden. Auf der jungen Erde konnten sich mehrere Verbindungen bilden, die im Zentrum der Biochemie des Lebens stehen, haben amerikanische Forscher ermittelt. Alles, was es dazu brauchte, waren Mineralien und ultraviolette Strahlung.

“Wie präbiotische Stoffwechselsysteme funktionieren konnten, obwohl enzymatische Netzwerke fehlten, ist eine wichtige, noch unbeantwortete Frage zum Ursprung des Lebens”, erklären Xiang Zhang und Scot Martin von der Harvard University. Die neuen Resultate zeigten, dass Mineralien nach Anregung durch das Sonnenlicht auch energetisch ungünstige Reaktionen antreiben könnten.

Zhang und Martin studierten das Geschehen in einer Lösung, die Partikel von Zinksulfid enthielt und ultravioletter Strahlung zwischen 200 und 410 Nanometern Wellenlänge ausgesetzt wurde. Nach Zugabe der entsprechenden Ausgangssubstanzen liefen in dem Ansatz drei Reaktionen des reduktiven Tricarbonsäurezyklus ab, berichten die Forscher im “Journal of the American Chemical Society”. Im Laufe dieses Zyklus – gewissermaßen die Umkehrung des Zitronensäurezyklus – werden Kohlenwasserstoffe unter Nutzung von Kohlendioxid aufgebaut.

Falls der Zyklus eine Rolle bei der Entstehung des Lebens gespielt habe, hätten alle zehn Schritte ablaufen müssen, räumt das Forscherduo ein. Möglicherweise kämen hier andere Mineralien wie Eisensulfid ins Spiel, so das Forscherduo. “Die Rolle des Zinksulfids auf der jungen Erde wäre demnach die einer Komponente in einem komplexeren Mineralien-Ensemble gewesen, das den reduktiven Tricarbonsäurezyklus mit Hilfe abiotischer Kräfte antrieb – ganz ohne Enzyme oder frühe Formen genetischen Materials.”

Forschung: Xiang V. Zhang und Scot T. Martin, Divison of Engineering and Applied Sciences, Harvard University, Cambridge, Massachusetts

Veröffentlichung Journal of the American Chemical Society, 13. Dezember 2006, DOI 10.1021/ja066103k

WWW:
Environmental Chemistry, Harvard University
- Mineral Surface Photoelectrochemistry for the Prebiotic Soup
Sphalerit
Der Zitronensäurezyklus
The Chemical Logic Behind the Citric Acid Cycle

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