Ein seltenes Metall könnte schon viel früher zentral für das Leben gewesen sein als erwartet
Von der NASA finanzierte Forschende sagen, dass Leben auf der Erde vor mehr als 3 Milliarden Jahren Molybdän nutzte. Das verschiebt eine wichtige biochemische Fähigkeit tief in die Frühgeschichte des Planeten. Die in Nature Communications veröffentlichte Studie wird als die erste beschrieben, die zeigt, dass Molybdän uraltes Leben bis vor 3,3 bis 3,7 Milliarden Jahren unterstützte, lange bevor das Metall in den Ozeanen der Erde reichlich vorhanden war.
Das Ergebnis ist bedeutsam, weil Molybdän in Enzymen steckt, die einige der folgenreichsten Reaktionen der Biologie beschleunigen, darunter Teile des Kohlenstoff-, Stickstoff- und Schwefelkreislaufs. Ohne diese katalytische Hilfe können diese Reaktionen zwar weiterhin ablaufen, aber zu langsam, um Leben zu tragen, wie wir es heute kennen. In diesem Sinn ist die Frage, wann Leben begann, Molybdän zu nutzen, auch eine Frage danach, wann bestimmte leistungsfähige Stoffwechselstrategien verfügbar wurden.
Das Paradox eines knappen, aber essenziellen Elements
Auf der heutigen Erde ist Molybdän vergleichsweise leicht verfügbar. Doch vor Milliarden Jahren deuten geologische Belege darauf hin, dass nur Spuren in den Ozeanen vorhanden waren. Die Werte stiegen erst viel später an, etwa in der Zeit, als photosynthetische Mikroorganismen das Große Oxidationsereignis vor rund 2,45 Milliarden Jahren mit anstießen. Diese lange Lücke warf für Astrobiologen eine offene Frage auf: Wenn Molybdän auf der uralten Erde so knapp war, setzte frühes Leben dann stattdessen auf andere Metalle?
Tungsten taucht in dieser Debatte oft auf, weil es sich in Zellen ähnlich verhalten kann und noch heute von einigen Organismen genutzt wird, die in extremen Umgebungen leben. Die neue Arbeit legt nahe, dass Molybdän trotz Knappheit viel früher in den Werkzeugkasten des Lebens gelangte, als viele Forschende erwartet hätten.
