Vom Ursprung biomolekularer Asymmetrie

„Die künstlichen Körper haben keine molekulare Asymmetrie, und ich wüsste keinen tiefer gehenden Unterschied zwischen den Körpern, die unter dem Einfluss des Lebens entstanden, und den anderen, als gerade diesen.“ (Louis Pasteur)

Eine der zentralen Herausforderungen der Astronomie besteht darin, Spuren extraterrestrischen Lebens experimentell nachzuweisen. Um einen solchen Nachweis führen zu können, wurde und wird intensiv versucht, Eigenschaften und Charakteristika lebender Organismen in leicht messbare Signale umzuwandeln. Aber: Welche Eigenschaften belebter Materie sind für einen solchen Zweck geeignet? In den vergangenen Jahrzehnten wurden dazu verschiedene Wege beschritten:

Mitte der 1970er-Jahre wurde als ein Indikator für biologische Aktivität der Stoffwechsel belebter Materie ausgewählt: Ausgefeilte Messinstrumente wurden entwickelt und durch die Viking-Sonden der NASA auf der Oberfläche des Planeten Mars betrieben, die Marsboden mit Nährmaterial vermischten, um anschließend zu beobachten, ob interessante neue Gase durch „biochemischen Metabolismus“ aus diesem Gemenge gebildet werden. Auch andersherum wurde versucht, dem Marsboden radioaktiv markierte Gase anzubieten, die sich in organische Materie hätten umwandeln können (Beispiel Fotosynthese, wo CO2 in Kohlenhydrate verwandelt wird). Wären dabei Stoffwechselreaktionen detektiert worden – so lautete die Grundannahme des Experimentes – wären diese als Indiz für Mikroorganismen auf dem Mars zu verstehen gewesen. Einige Jahre später zeigte sich jedoch, dass tatsächlich auch nicht-lebende, anorganische Substanzen wie z.B. einfache Peroxide, recht unspektakulär Gase binden, freisetzen und in organische Moleküle umsetzen können. Einen solchen Stoffwechselvorgang als alleinigen Indikator für lebendes Material zu begreifen, ist somit nach heutigem Stand der Forschung unzureichend.

1996 war es der vom Mars stammende Meteorit mit der Bezeichnung ALH84001, in dem man glaubte, mikroskopisch kleine Abdrücke von Bakterien in Verbindung mit Magnetit-Teilchen, Carbonaten und polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen gefunden zu haben. Auch hier ist inzwischen die Skepsis gegenüber der Behauptung der Autoren (allesamt NASA-Mitarbeiter) gewachsen, dass diese Funde auf Lebensspuren in einem Mars-Meteoriten hinweisen. Viele Wissenschaftler haben sich mit dem Meteoriten beschäftigt und gezeigt, dass nicht-biologische Erklärungen für die behaupteten Lebensspuren plausibler sind. Es fällt auf, dass die bisherigen Ansätze keine präzisen und eindeutigen Aussagen zur Existenz extraterrestrischen Lebens oder dessen Vorstufen zulassen.

Im Folgenden wollen wir versuchen aufzuzeigen, welche modernen Verfahren in naher Zukunft zum Einsatz kommen werden, um Vorstufen extraterrestrischen Lebens chemisch-analytisch exakter erfassen zu können. Dazu werden wir uns kurz mit strukturellen molekularen Eigenschaften belebter wie unbelebter Materie auseinandersetzen, um darauf aufbauend ein für die ROSETTA/RoLand-Mission der European Space Agency vorgesehenes sogenanntes Chiralitäts-Experiment zu beschreiben.

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