Was ist der Ursprung des Lebens?
Es wird angenommen, dass der Ursprung des Lebens vor 4,4 Milliarden Jahren lag, als sich Ozeane und Kontinente gerade erst zu bilden begannen, und vor 2,7 Milliarden Jahren, als allgemein anerkannt wurde, dass Mikroorganismen aufgrund ihres Einflusses auf Isotope in großer Zahl existierten Verhältnisse in den relevanten Schichten. Wo genau in diesem Bereich von 1,7 Milliarden Jahren der wahre Ursprung des Lebens zu finden ist, ist weniger sicher. Ein umstrittenes Papier, das der UCLA-Paläontologe William Schopf im Jahr 2002 veröffentlichte, argumentierte, dass gewellte geologische Formationen, die Stromaliten genannt werden, tatsächlich 3,5 Milliarden Jahre alte versteinerte Algenmikroben enthalten. Einige Paläontologen sind mit Schopfs Schlussfolgerungen nicht einverstanden und schätzen das erste Leben auf ein Alter von etwa 3,0 Milliarden statt 3,5 Milliarden Jahren.
Hinweise auf den Superkrustengürtel der Isua in Westgrönland deuten auf ein noch früheres Datum für den Ursprung des Lebens hin - vor 3,85 Milliarden Jahren. S. Mojzis nimmt diese Schätzung basierend auf Isotopenkonzentrationen vor. Weil das Leben bevorzugt das Isotop Kohlenstoff-12 aufnimmt, enthalten Gebiete, in denen Leben existiert hat, ein höheres als normales Verhältnis von Kohlenstoff-12 zu seinem schwereren Isotop Kohlenstoff-13. Dies ist weithin bekannt, aber die Interpretation von Sedimenten ist weniger einfach, und Paläontologen stimmen den Schlussfolgerungen ihrer Kollegen nicht immer zu.
Wir kennen die genauen geologischen Bedingungen dieses Planeten vor 3 Milliarden Jahren nicht, aber wir haben eine ungefähre Vorstellung und können diese Bedingungen in einem Labor nachbilden. Stanley Miller und Harold Urey haben diese Bedingungen in ihrer berühmten Untersuchung von 1953, dem Miller-Urey-Experiment, nachgebildet. Unter Verwendung eines stark reduzierten (nicht sauerstoffhaltigen) Gemisches von Gasen wie Methan, Ammoniak und Wasserstoff synthetisierten diese Wissenschaftler basische organische Monomere wie Aminosäuren in einer vollständig anorganischen Umgebung. Nun, freischwebende Aminosäuren sind weit entfernt von sich selbst replizierenden, vom Stoffwechsel durchdrungenen Mikroorganismen, aber sie geben zumindest einen Hinweis darauf, wie die Dinge begonnen haben könnten.
In den großen warmen Ozeanen der frühen Erde kollidierten nach dem Zufallsprinzip Billionen dieser Moleküle und verbanden sich zu einem rudimentären Protogenom. Diese Hypothese wird jedoch durch die Tatsache verwirrt, dass die im Miller-Urey-Experiment erzeugte Umgebung hohe Konzentrationen an Chemikalien aufwies, die die Bildung komplexer Polymere aus den Monomerbausteinen verhindert hätten.
In den 1950er und 1960er Jahren machte ein anderer Forscher, Sidney Fox, in einem Labor eine erdähnliche Umgebung und untersuchte die Dynamik. Er beobachtete die spontane Bildung von Peptiden aus Aminosäurevorläufern und sah, dass sich diese Chemikalien manchmal in Mikrokügelchen oder geschlossenen sphärischen Membranen anordneten, was er als Protozellen ansah. Wenn sich bestimmte Mikrokügelchen bilden würden, die das Wachstum zusätzlicher Mikrokügelchen um sich herum fördern könnten, würde dies zu einer primitiven Form der Selbstreplikation führen und schließlich die Darwinsche Evolution übernehmen, wodurch wirksame Selbstreplikatoren wie die heutigen Cyanobakterien entstehen würden.
Eine andere populäre Denkschule über den Ursprung des Lebens, die "RNA-Welthypothese", legt nahe, dass Leben entsteht, wenn primitive RNA-Moleküle in der Lage sind, ihre eigene Replikation zu katalysieren. Ein Beweis dafür ist, dass RNA sowohl Informationen speichern als auch chemische Reaktionen katalysieren kann. Seine grundlegende Bedeutung für das moderne Leben legt auch nahe, dass sich das heutige Leben möglicherweise aus RNA-Vorläufern entwickelt hat.
Der Ursprung des Lebens ist nach wie vor ein heißes Thema für Forschung und Spekulation. Vielleicht gibt es eines Tages genug Beweise oder jemanden, der klug genug ist, um zu erfahren, wie es tatsächlich passiert ist.