Neue Ergebnisse eines Forschungsteams der Universität Aarhus in Dänemark bringen Licht in das Geheimnis um die Entstehung und Existenz von Leben im All. Anders als bisher angenommen können sich Peptide, komplexe Moleküle wichtig für Entstehung von Leben, nicht erst während der Planetenentstehung bilden, sondern schon lange bevor Sterne und Planeten existieren.
In einer neuen Studie, publiziert im Fachjournal „Nature Astronomy“, hat ein Forschungsteam von der Universität Aarhus eine für die Astrobiologie und Astrochemie wichtige Entdeckung präsentiert. Peptide, komplexe organische Verbindungen und die Basis für Proteine, können bereits im interstellaren Eis entstehen, und nicht wie bisher angenommen nur in flüssigem Wasser.
Bereits im Sommer 2025 hat eine Studie eines Teams vom Max-Planck-Institut für Astronomie für Aufsehen gesorgt, als sie komplexe organische Verbindungen wie Ethylenglycol und Glyconitril in planetenbildenden Scheiben nachweisen konnte. Noch bevor sich ein Planet überhaupt gebildet und verfestigt hat, bilden sich in seiner Materie wichtige Vorläufer für Zucker und komplexere Aminosäuren, die wiederum eine wichtige Basis für Peptide bilden. Ebenso ist schon lange bekannt, dass sich einfache Aminosäuren auch in Kometen und Meteoriten befinden können. Nun hat die neue Studie aus Aarhus in Laborexperimenten gezeigt, dass sich zumindest einige Peptide bereits auf Oberflächen von interstellaren Staubkörnern, ohne in den Prozess der Planetenbildung involviert sein zu müssen. Notwendig ist jedoch die Interaktion mit kosmischer Strahlung, die es im All zu Genüge gibt.
Bedeutende Erkenntnisse durch Experiments: Leben im Universum
Beim Experiment wurden Bedingungen wie im interstellaren Raum, genauer ‑260 Grad Celsius und nahezu vollständiges Vakuum künstlich simuliert. Dann wurde Glycin, die einfachste bekannte und im All vorkommende Aminosäure, mit Protonen bestrahlt, was die kosmische Strahlung imitieren sollte. Das Experiment zeigt: selbst unter solchen Bedingungen verbinden sich die Glycinmoleküle zu komplexeren Peptidbindungen, spezifisch Glycylglycin, dem einfachsten Dipeptid. Die Moleküle konnten durch Infrarotspektroskopie und Massen-Spektrometrie nachgewiesen werden.
Falls Peptidbindungen, wie das Experiment zeigt, sich schon im freien All auf kleinsten Eis- oder Staubkornoberflächen bilden können, so wird der Zeitpunkt, an dem die für die Entstehung des Lebens notwendige Chemie beginnt, nach vorne verschoben. Wenn die für notwendigen Bausteine in einer so komplexen Form bei der Planetenentstehung selbst bereits existieren, erhöht das die Wahrscheinlichkeit das auf dem Planeten leben entsteht. Die Entstehung verläuft schneller und ist weniger vom Zufall und den Bedingungen auf dem Planeten abhängig. Leben im Universum könnte dementsprechend weniger selten sein, als frühere Einschätzungen es darstellten.
Jedoch bleibt weiter zu untersuchen ob und in welchem Ausmaß diese Reaktionen tatsächlich auf interstellarer Materie ablaufen. Ebenso ist die Stabilität und Menge der Produkte entscheidend. Die tatsächliche Relevanz der Laborexperimente wird erst bei Nachweis der Ergebnisse im Feld bewiesen.
Nichtsdestotrotz sind die Ergebnisse vielversprechend. Die Entstehung von Peptiden ist nicht länger auf flüssiges Wasser beschränkt, was in jedem Falle ein Indiz für eine mögliche weitere Verbreitung von organischer Materie im All ist als bisher angenommen. Zwar sind die genaueren Abläufe wie aus diesen Peptiden nun Proteine und komplexe Organismen noch unbekannt, doch konnte man nun einen bedeutenden Schritt in die Richtung zur Beantwortung einer der größten Fragen der Naturwissenschaft liefern. Für die Zukunft plant die Forschung den Nachweis von weiteren lebensnotwendigen Komponenten wie Nukleobasen oder Membranbausteinen unter ähnlichen Bedingungen.
Quelle: Nature Astronomy/Max Planck Institut
