Von: Dennis L.
Aminosäuren

Simulation zeigt wie das erste Leben entstanden ist

Eine neue Computersimulation zeigt, wie das Leben auf der Erde seine Anfang nahm und was nötig war, um die ersten Aminosäuren entstehen zu lassen.

Simulation zeigt, wie die ersten Aminosäuren entstanden sind.
© Nanolane / wikipedia.org

Philadelphia (U.S.A.). Aminosäuren bilden den Grundstein allen Lebens auf der Erde. Wissenschaftler beschäftigen sich schon lange mit der Frage, wie das erste Leben auf der Erde entstanden ist und welche Faktoren bei der Entstehung der ersten Aminosäuren eine Rolle spielen.

Aminosäuren dienen als Bausteine für Proteine, diese wiederum wesentliche Bestandteile aller Zellen ausmachen. Ohne sie gäbe es kein Leben auf der Erde. Keine Menschen, keine Tiere, keine Pflanzen und einzige keine Zelle.

Das Stanley Miller Experiment

Bereits in den 1950er Jahren hat der amerikanische Chemiker Stanley Miller in einem Experiment bewiesen, dass Aminosäuren aus dem Nichts entstehen können. In dem Experiment formte Miller die Ursuppe nach. Dazu mischte er gewisse Anteile an Methan, Ammoniak, Wasser, Wasserstoff (die Stoffe, die vermutlich damals auf der Erde in großen Mengen verfügbar waren) in einem Behälter. Dieser rotierte um die Wellenbewegung der damaligen Urozeane zu simulieren. Kleine Stromimpulse simulierten Blitzeinschläge. Bereits nach kurzer Zeit ließen sich in Millers-Ursuppe erste Aminosäuren nachweisen. Miller zeigte, dass die Entstehung des erstens Lebens auf der Erde vermutlich eine Leichtigkeit für die Natur darstellte – allerdings ist der Weg von den ersten Aminosäuren bis hin zu komplexen Zellen noch ein weiter Weg.

Computersimulation auf atomarer Ebene

Michael L. Klein und seine Kollegen von der Temple Universität in Philadelphia haben eine aufwendige Computersimulation auf atomarer Ebene entworfen, um die Frage nach den exakten Zutaten für die Entstehung der ersten Aminosäuren herauszufinden. Dazu simulierten die Wissenschaftler wie sich acht Moleküle Wasser (H20), acht Moleküle Ammoniak (NH3), acht Moleküle Methan (CH4), zehn Kohlenmonoxid (CO)- und fünf Stickstoffmoleküle (N2) in einem elektrischem Feld von einer Stärke von 3,5 Volt pro Nanometer verhalten.

Bei der Simulation formten sich innerhalb von nur zwei Pikosekunden (billionstel Sekunden) Aminosäuren (CH2O2) und Formamid (CH3NO). Bei einer elektrischen Feldstärke von fünf Volt pro Nanometer entstanden sogar die ersten Proto-Aminosäuren der Aminosäure Glycin (C2H5NO2), welche auch in den Miller-Experimenten entstanden sind.

Die Wissenschaftler betonen, wie wichtig die Elektrizität bei der Entstehung von Aminosäuren ist. So könnten selbst kleinste elektrische Felder die an Oberflächen von Mineralien auftreten ausreichen, um den Prozess Leben auf der Erde in gang zu setzen.

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