NASA hat die Bedingungen wiederhergestellt, die vor 4 Milliarden Jahren zur Entstehung von Leben tief unter dem Ozean geführt haben könnten. Ihr Experiment könnte helfen, Antworten auf die Entstehung des Lebens auf der Erde zu finden und Hinweise zu geben, wie man es im Kosmos sucht.
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Astrobiologe Laurie Barge und ihr Team vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien, suchen nach Wegen, um das Leben auf anderen Planeten zu erkennen, indem sie die Ursprünge des Lebens hier auf der Erde bestimmen.
Ihre Forschung konzentriert sich darauf, wie die Grundlagen des Lebens in hydrothermalen Entlüftungsöffnungen auf dem Meeresboden gebildet werden. Um die Bedingungen der hydrothermalen Entlüftungsöffnungen im Labor wiederherzustellen, konstruierte das Team Mini-Meeresböden, indem es Laborbecher mit einer Mischung füllte, die der ursprünglichen Erde ähneltOzean.
Ursprünge des Lebens im Labor nachgeahmt
Diese laborgebundenen Meeresböden dienen dann als Nährboden für Aminosäuren, organische Verbindungen, die für das Leben, wie wir es kennen, essentiell sind. Aminosäuren aufeinander aufbauen, um Proteine zu bilden, die die Essenz aller Lebewesen sind.
"Es ist wirklich wichtig zu verstehen, wie weit Sie mit organischen Stoffen und Mineralien gehen können, bevor Sie eine tatsächliche Zelle haben, um zu verstehen, aus welchen Arten von Umgebungen das Leben hervorgehen kann", sagte Barge, der leitende Ermittler und Erstautor der neuen Studie.veröffentlicht in der Zeitschrift Proceedings der National Academy of Sciences.
"Wenn Sie außerdem untersuchen, wie sich Dinge wie die Atmosphäre, der Ozean und die Mineralien in den Lüftungsschlitzen darauf auswirken, können Sie besser verstehen, wie wahrscheinlich es ist, dass dies auf einem anderen Planeten geschehen ist."
Hydrothermale Entlüftungsöffnungen können als Schornsteine des Erdkerns betrachtet werden, die unter der Erdkruste erhitzte Flüssigkeit freisetzen. Wenn sich diese Flüssigkeit mit Meerwasser vermischt, entstehen instabile Bedingungen, die für die Bildung und Entwicklung des Lebens erforderlich sind.
Experimente könnten helfen, Bedingungen für das Leben im Weltraum zu erkennen
Diese dunklen, warmen Bereiche könnten der Schlüssel zum Verständnis sein, wie Leben in ähnlichen dunklen Ecken unseres Kosmos gefunden werden kann.
"Wenn wir diese haben hydrothermal Entlüftungsöffnungen hier auf der Erde, möglicherweise können ähnliche Reaktionen auf anderen Planeten auftreten ", sagte Erika Flores von JPL, Mitautorin der neuen Studie. Das Team baute ihre falschen Meeresböden aus Materialien, die üblicherweise in den frühen Ozeanen der Erde gefunden wurden.
Sie erhitzten ihre Mischung aus Wasser und Vorläufermolekülen auf 70 Grad Celsius und stellten den pH-Wert so ein, dass sie die alkalische Umgebung in der Nähe von hydrothermalen Quellen nachahmen. Sie entfernten auch den Sauerstoff, da der alte Ozean im Gegensatz zu den Ozeanen der heutigen Erde nur sehr wenig Sauerstoff hatte.
Sie fügten auch einen Schlüsselbestandteil hinzu, das Mineral Eisenhydroxid oder "grüner Rost", der auf der frühen Erde reichlich vorhanden war. Dieser grüne Rost reagierte mit kleinen Mengen Sauerstoff, die das Team in die Lösung injizierte, und produzierte die Aminosäure Alanin unddas alpha-Hydroxysäurelactat.
"Wir haben gezeigt, dass wir unter geologischen Bedingungen, die der frühen Erde und möglicherweise anderen Planeten ähneln, aus einer einfachen Reaktion unter milden Bedingungen, die auf dem Meeresboden bestanden hätten, Aminosäuren und Alpha-Hydroxysäuren bilden können", sagte Barge.
Wenn Sie genau verstehen, wie sich Aminosäuren unter diesen intensiven Bedingungen bilden, können Wissenschaftler besser verstehen, wie sich Leben auf anderen Planeten gebildet hat oder bilden könnte.
"Wir haben noch keine konkreten Beweise für das Leben anderswo", sagte Barge. "Aber das Verständnis der Bedingungen, die für den Ursprung des Lebens erforderlich sind, kann helfen, die Orte einzugrenzen, an denen wir glauben, dass das Leben existieren könnte."