Ryugu-Asteroidenprobe enthält alle fünf DNA-Bausteine

Die Buchstaben des Lebens, im Weltall gefunden

Die fünf Nukleobasen – Adenin, Guanin, Cytosin, Thymin und Uracil – sind die chemischen Buchstaben, die genetische Informationen in DNA und RNA codieren, den Molekülen, die das Fundament aller bekannten Lebensformen auf der Erde bilden. Ihre Anwesenheit in Asteroidenmaterial wurde zuvor einzeln bestätigt, aber die Erkennung aller fünf in einer einzelnen, unverseuchten außerirdischen Probe von einem bekannten Asteroiden ist ein Meilenstein, der den wissenschaftlichen Fall für einen kosmischen Beitrag zu den Ursprüngen der Chemie des Lebens erheblich stärkt.

Wissenschaftler, die Material analysierten, das vom erdnahen Asteroiden Ryugu durch das japanische Hayabusa2-Raumschiff zur Erde zurückgebracht wurde, haben genau diese Entdeckung gemacht. Die Ryugu-Probe – 2019 gesammelt und Ende 2020 zur Erde zurückgebracht – ist zu einer der wissenschaftlich produktivsten außerirdischen Proben in der Geschichte geworden und hat einen Strom von Entdeckungen über die chemische Zusammensetzung eines primitiven kohlenstoffreichen Asteroiden hervorgebracht, der sich in der Frühzeit des Sonnensystems bildete.

Warum Ryugu wichtig ist

Nicht alle Asteroiden sind wissenschaftlich gleich, wenn es um Fragen zum Ursprung des Lebens geht. Ryugu wird als C-Typ-(kohlenstoffhaltiger) Asteroid klassifiziert – die chemisch primitivste Klasse, bestehend aus Material, das seit der Entstehung des Sonnensystems vor 4,6 Milliarden Jahren relativ wenig Veränderung erfahren hat. Diese Objekte sind die nächsten Analoga in unserem Sonnensystem zum interplanetaren Staub und den Planetesimalen, aus denen die frühe Erde zusammengesetzt wurde.

Die Hayabusa2-Mission wurde speziell dafür entwickelt, Proben von der Subsurface und der Oberfläche von Ryugu zurückzubringen und dies auf kontaminationskontrollierte Weise zu tun, die es Wissenschaftlern ermöglicht, erkannte Verbindungen definitiv dem Asteroiden statt zu irdischer Kontamination zuzuordnen. Diese methodische Strenge macht die Nukleobasenerkennung wissenschaftlich bedeutsam: frühere Meteoriten-Analysen waren immer mit der Möglichkeit irdischer Kontamination konfrontiert, da Meteoriten von dem Moment an, in dem sie landen, der irdischen Biosphäre ausgesetzt sind.

Alle fünf Nukleobasen bestätigt

Frühere Analysen der Ryugu-Probe hatten bereits mehrere Nukleobasen erkannt. Die Bestätigung aller fünf – Adenin und Guanin (Purine), Cytosin und Thymin (in DNA vorkommende Pyrimidine) und Uracil (das RNA-Äquivalent von Thymin) – erhebt dieses Ergebnis vom Interessanten zum Meilenstein.

Die Erkennung aller fünf zusammen in einer einzelnen unberührten Probe deutet darauf hin, dass chemische Prozesse in primitiven kohlenstoffreichen Asteroiden fähig sind, den kompletten Satz von Nukleobasen durch abiotische Chemie zu synthetisieren. Der wahrscheinlichste Syntheseweg beinhaltet Reaktionen zwischen einfachen Kohlenstoffverbindungen und Ammoniak in Gegenwart von Wassereis und ultravioletter Strahlung – Prozesse, die in Laborsettings gut verstanden sind und bekanntermaßen im interstellaren Medium ablaufen.

Auswirkungen auf den Ursprung des Lebens

Die Entdeckung trägt zu – löst aber nicht – einer der tiefsten Fragen der Wissenschaft bei: Wie entstand die molekulare Maschinerie des Lebens auf der Erde? Die Panspermie-Hypothese schlägt in ihrer bescheidensten Form vor, dass die chemischen Bausteine des Lebens während des Späten Schweren Bombardements vor etwa 3,8-4,1 Milliarden Jahren durch kohlenstoffreiche Asteroiden und Kometen zur frühen Erde transportiert wurden. Die Ryugu-Ergebnisse stützen diese Hypothese, indem sie zeigen, dass ein chemisch primitiver Asteroid, der alle fünf Nukleobasen tragen kann, existiert und dass mindestens ein solcher Asteroid Material in die erdnahe Umlaufbahn lieferte.

Was die Ergebnisse nicht etablieren, ist, dass sich Leben selbst oder sogar komplexere präbiotische Chemie in Asteroiden bilden kann. Die Lücke zwischen dem Besitz von Nukleobasen und selbstreplizierenden RNA- oder DNA-Molekülen ist riesig und beinhaltet Katalyse, Konzentration und eine chemische Umgebung, die Asteroiden wahrscheinlich nicht bieten können. Die Ryugu-Probe zeigt, dass der Raum die Buchstaben lieferte – die Frage, wie diese Buchstaben zu den ersten Worten der Biologie zusammengesetzt wurden, bleibt offen.

Dieser Artikel basiert auf Berichten von Space.com. Lesen Sie den Originalartikel.