Überall auf der Erde umgibt uns Leben: Von Tauben im Park bis zu unsichtbaren Mikroorganismen auf jeder Oberfläche. Doch als der Planet vor 4,5 Milliarden Jahren entstand, war er steril. Wie kam das erste Leben zustande?
Die knappe Antwort: Wir wissen es nicht. Wüssten wir es, könnten wir es nachstellen. Bisher hat niemand Chemikalien unter frühen Erdbedingungen in einem Behälter vereint und lebende Organismen gefunden.
Dennoch gibt es zahlreiche Hinweise aus der Forschung.
Beginnen wir bei den Grundbausteinen: Woraus besteht Leben, und woher kommen diese Komponenten? Lebende Organismen enthalten Tausende Chemikalien wie Proteine und Nukleinsäuren, die genetische Informationen tragen. Diese sind komplex, doch ihre Bausteine lassen sich relativ leicht bilden.
Der erste Meilenstein stammt aus dem Jahr 1953: Der Chemiker Stanley Miller simulierte in einem Glasapparat das junge Meer und die Atmosphäre. Er erhitzte Wasser, setzte es Gasen aus und simulierte Blitze mit Stromschlägen. Innerhalb weniger Tage entstanden Aminosäuren – Bausteine von Proteinen.
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Seitdem haben Forscher Dutzende ähnlicher Experimente durchgeführt. In einer Studie aus September 2020 unter Leitung von Sara Szymkuć (heute Präsidentin von Allchemy Inc.) erstellten Wissenschaftler eine 'Karte' chemischer Umwandlungen. Aus nur sechs einfachen Stoffen wie Wasser und Methan entstanden Zehntausende biologisch relevanter Substanzen.
Die junge Erde war somit eine wahre Fabrik für Lebenschemikalien. Doch bloße Chemikalien machen noch kein Leben – ähnlich wie Ziegelsteine kein Haus ergeben.
Hier wird es knifflig: Was macht etwas lebendig? Drei Kernmerkmale: Erstens muss es kohäsiv sein, oft durch eine äußere Hülle geschützt. Zweitens muss es sich selbst ernähren durch chemische Reaktionen. Drittens muss es sich reproduzieren, also Gene weitergeben.
In den letzten 50 Jahren fokussierte die Forschung oft auf einzelne Systeme, etwa selbstreplizierende genetische Moleküle. Die anderen Komponenten sollten später folgen.
Aus meiner Sicht als Beobachter der Ursprungsforschung ist dieser Ansatz fragwürdig: Die drei Systeme sind interdependent. Die Erde produzierte reichlich Chemikalien – vielleicht entstanden alle drei simultan in engen Räumen wie Hydrothermalquellen oder Landpools.
Der genaue Ablauf bleibt rätselhaft, doch was einst mysteriös schien, wirkt heute greifbarer.