Ein internationales Forschungsteam hat im interstellaren Raum zum ersten Mal ein echtes Zuckermolekül direkt nachgewiesen. Aufgespürt wurde die Verbindung namens Erythrulose in einer riesigen Gas- und Staubwolke nahe dem Zentrum der Milchstraße, rund 26.700 Lichtjahre von der Erde entfernt. Der Nachweis gelang mit zwei leistungsstarken Radioteleskopen und beruht auf zwölf exakt übereinstimmenden Signalmustern. Damit rückt eine seit Jahrzehnten offene Frage zur Herkunft der ersten Biomoleküle in ein neues Licht.
Zucker gehören zu den zentralen Molekülen des Lebens. Sie bilden das Rückgrat von DNA und RNA, dienen als Energieträger und übernehmen tragende Rollen im Stoffwechsel nahezu aller Organismen. Chemisch handelt es sich um Kohlenhydrate, die aus Ketten von Kohlenstoffatomen mit angehängten Sauerstoff- und Wasserstoffgruppen aufgebaut sind. Ein echter Zucker im Sinne der Fachdefinition besitzt mindestens drei Kohlenstoffatome, während einfachere Verbindungen wie Glykolaldehyd zwar zuckerähnlich reagieren, aber formal noch keinen Zucker darstellen. Wie diese Moleküle auf der frühen Erde in ausreichender Menge entstanden sein sollen, gilt seit Langem als eines der großen ungelösten Rätsel der Ursprungsforschung. Laborexperimente unter den vermuteten Bedingungen der Urerde liefern solche Zucker meist nur in winzigen Spuren, was die Suche nach alternativen Quellen befeuert und den Blick immer stärker auf das Weltall lenkt.
Genau hier setzt die neue Beobachtung an. Molekülwolken in der Nähe des galaktischen Zentrums gelten als die chemisch reichhaltigsten Regionen der Milchstraße, weil sich in ihren kalten, dichten Gas- und Staubmassen über lange Zeiträume komplexe Verbindungen ansammeln. In solchen Umgebungen wurden bereits präbiotische Moleküle wie Vorstufen von Aminosäuren, Nukleotiden und Lipiden identifiziert. Der direkte Fund eines vollständigen Zuckers galt jedoch lange als besonders schwierig, da die passenden spektroskopischen Referenzdaten fehlten. Erst durch neu vermessene Rotationsspektren aus dem Labor ließ sich der charakteristische Fingerabdruck des Moleküls mit den astronomischen Messdaten abgleichen und eindeutig zuordnen.
Das Team um die Astrochemikerin Izaskun Jiménez-Serra vom spanischen Zentrum für Astrobiologie beobachtete die Molekülwolke mit der Bezeichnung G+0.693−0.027 mithilfe des 40-Meter-Radioteleskops von Yebes und des 30-Meter-Teleskops des Instituts für Radioastronomie im Millimeterbereich. Beide Instrumente führten hochempfindliche Breitbanddurchmusterungen durch, bei denen die schwache Radiostrahlung der Wolke in einzelne Frequenzen zerlegt wird. Jedes Molekül erzeugt dabei ein eigenes Muster aus Spektrallinien, das wie ein Strichcode gelesen werden kann. Die Referenzdaten für Erythrulose stammen aus präzisen Rotationsmessungen an der Universität des Baskenlandes. Im Abgleich fanden die Forscher zwölf klar übereinstimmende Signalmuster, was in der Fachwelt als statistisch belastbarer Nachweis gilt. Ähnlich präzise waren schon früher verzweigte organische Moleküle in interstellaren Gaswolken aufgespürt worden, doch ein echter Zucker fehlte in dieser Bilanz bislang.
Besonders bemerkenswert ist die gemessene Häufigkeit. Nach Angaben der Forschergruppe, deren Ergebnisse im Fachjournal Detection of a four-carbon sugar in interstellar space erschienen sind, kommt Erythrulose in der untersuchten Wolke mindestens achtmal häufiger vor als vergleichbare Zucker mit nur drei Kohlenstoffatomen, die dort gar nicht nachweisbar waren. Dieses Verhältnis widerspricht der gängigen Lehrmeinung, wonach interstellare Moleküle vor allem durch das schrittweise Anlagern einzelner Kohlenstoffatome wachsen. Erythrulose besitzt vier Kohlenstoff- und vier Sauerstoffatome und ist damit das größte bislang bekannte nicht-ringförmige Molekül im interstellaren Medium. Modellrechnungen und astrochemische Simulationen deuten darauf hin, dass sich das Zuckermolekül bevorzugt auf den Oberflächen winziger, eisbedeckter Staubkörner bildet, und zwar aus einfacheren Zwei-Kohlenstoff-Alkoholen und Aldehyden, lange bevor sich in der Wolke überhaupt neue Sterne oder Planeten formen.
Für die Frage nach dem Ursprung des Lebens hat der Befund konkrete Folgen. Zucker wie Ribose und Glucose wurden bereits in Meteoriten und in Proben des Asteroiden Bennu gefunden, was die Vermutung stützt, dass ein Teil der irdischen Zuckervorräte aus dem All stammen könnte. Erythrulose lässt sich chemisch in verwandte Zucker umwandeln, die eine Schlüsselrolle beim Aufbau von Ribose und damit von Nukleinsäuren spielen. Auf Basis der gemessenen Menge schätzt das Team, dass während des Großen Bombardements vor etwa 4,1 bis 3,8 Milliarden Jahren zwischen 0,5 und 50 Millionen Tonnen dieses Zuckers die junge Erde erreicht haben könnten. Solche Mengen wären ähnlich eingetragen worden wie andere interstellare Objekte auf der Erde, die immer wieder als mögliche Träger präbiotischer Fracht diskutiert werden. Ob dieser kosmische Nachschub für die Entstehung erster Biomoleküle tatsächlich ausschlaggebend war, bleibt weiter offen, doch die Bandbreite möglicher Quellen wächst mit jedem neuen Nachweis.
Nature Astronomy, Detection of a four-carbon sugar in interstellar space; doi:10.1038/s41550-026-02905-7