Sind wir eigentlich Außerirdische? Alle DNA-Bausteine in Meteoriten entdeckt

Forschende vermuten seit Jahren, dass das Leben auf der Erde durch DNA-Bestandteile aus Meteoriten entstanden sein könnte. Was bisher zum Beweis fehlte, konnte nun nachgewiesen werden: die Nukleobasen Cytosin und Thymin.

Von Insa Germerott
Veröffentlicht am 3. Mai 2022, 09:58 MESZ
Der Krater eines Meteoriteneinschlags in Arizona.

Der Krater eines Meteoriteneinschlags in Arizona. Möglicherweise könnte mithilfe eines solchen Einschlags vor 3,9 Milliarden Jahren die Entstehung des Lebens auf der Erde angeschoben worden sein.

Foto von WikiImage / Pixabay

Existiert das Leben auf der Erde vielleicht nur, weil Meteoriten aus dem Weltraum die nötigen Bausteine dafür lieferten? Diese Frage stellen sich Forschende bereits seit einigen Jahren. Denn einfaches, einzelliges Leben hat sich auf der Erde schon vor 3,9 Milliarden Jahren ausgebildet – und damit sehr rasant nach der Entstehung des Planeten. Forschende vermuten, dass diese Entwicklung angeschoben worden sein muss – mit Bausteinen aus dem All. 

Kosmische Moleküle könnten sich nach dieser Theorie zunächst in Staub und Gesteinsbrocken angereichert haben und dann mit Meteoriten oder Kometen auf die Erde gelangt sein. In ihnen wären vermutlich auch Nukleobasen – die Bestandteile der DNA und RNA – enthalten gewesen, welche die Entstehung von Leben auf der Erde begünstigt hätten. 

Diese Vermutung wurde im Februar 2022 realistischer. Damals fanden Forschende des Max-Planck-Instituts für Astronomie in einer Studie heraus, dass komplexe Moleküle wie Peptide, also Aminosäureketten, im Weltraum entstehen können. Messdaten von Raumsonden und Meteoritenanalysen zeigten außerdem: Auch organische Verbindungen wie Zucker und einige Nukleobasen können sich im Staub und Eis der Meteoriten befinden. Was zur Bestätigung der Hypothese noch fehlte? Der Nachweis von zwei bestimmten Nukleobasen, ohne die weder DNA noch RNA entstehen können: Cytosin und Thymin.

Nun enthüllt eine neue Studie eines Forschungsteams um Yasuhiro Oba von der Universität Hokkaido in Japan in der Zeitschrift Nature Communications einen bahnbrechenden Erfolg: Erstmals konnten alle fünf Nukleobasen, die zum Entstehen von DNA und RNA nötig sind, aus drei Meteoritenproben extrahiert werden. Die Basis für die Entstehung des Lebens auf der Erde? 

Wissen kompakt: Meteorschauer

DNA-Basen – die Basis irdischen Lebens

Damit irdisches Leben überhaupt entstehen kann, braucht es DNA und RNA. Desoxyribonukleinsäure (DNA) ist die Trägerin der Erbinformation von Lebewesen. Ribonukleinsäure (RNA) spielt eine Rolle bei der Proteinbiosynthese, der Neubildung von Proteinen in Zellen. Damit DNA und RNA gebildet werden können, braucht es die Nukleobasen Guanin, Adenin, Uracil, Cytosin und Thymin. Bis zur Studie von Oba und seinem Team konnte nur das Vorkommen der ersten drei Basen in Meteoriten nachgewiesen werden. 

Den Forschenden gelang es schließlich bei der Analyse von Proben der drei kohlenstoffhaltigen Meteoriten Murchison, Murray und Tagish Lake aus Nordamerika und Australien, die fehlenden Basen zu extrahieren. „Unsere Untersuchungen zeigen, dass es in Meteoriten eine große Vielfalt an Nukleobasen gibt”, berichten die Forschenden.

Untersuchung mit neuem Extraktionsverfahren

Bei ihren Untersuchungen arbeitete das Team mit sehr empfindlichen Messinstrumenten und einem neuen Extraktionsverfahren, das besonders schonend ist. Statt Ameisensäure einzusetzen – wie üblich –, benutzten sie kaltes Wasser und Ultraschall. „Wir haben eine Technik eingesetzt, die eher einem Cold Brew statt einem heißen Tee entspricht. So wurden empfindlichere Verbindungen geschont“, erklärt Co-Autor Jason Dworkin vom Goddard Space Flight Center der NASA. 

Da die Pyrimidinbasen Cytosin und Thymen sehr fragil sind, wurden sie in vorherigen Analysen vermutlich durch die Ameisensäure zerstört. Mit der neuen Untersuchungsmethode konnten aber auch sie final nachgewiesen werden – und damit alle Nukleobasen der DNA und RNA.

„Wir haben damit jetzt den Beweis, dass der komplette Satz an Nukleobasen, der heute in Lebewesen vorkommt, schon zur Zeit der Lebensentstehung auf der Erde verfügbar gewesen ist“, sagt Co-Autor Danny Glavin vom Goddard Space Flight Center der NASA. 

Sind wir Erdlebewesen also eigentlich alle Außerirdische, weil unsere DNA vermutlich aus dem All kam? Sicher ist: Die Forschenden sind dem Beleg dieser Theorie mit ihrem Fund zumindest einen großen Schritt nähergekommen.

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