Aminosäuren als Ursubstanzen des Lebens

Seit fast einem halben Jahrhundert geht man in chemischen Labors der Frage nach, wie das Leben auf der Erde entstanden sein könnte. Wahrscheinlich spielten Aminosäuren dabei eine entscheidende Rolle. Dies legen Experimente der Arbeitsgruppe des Chemikers Prof. Dr. Henry Strasdeit (Universität Oldenburg) nahe. Kürzlich wurden die Ergebnisse in Chemistry, einer der weltweit renommiertesten Chemiezeitschriften veröffentlicht (Chemistry – A European Journal, Jahrgang 2001, Bd. 7, S. 1133-1142, und Titelbild).

Vermutlich waren schon auf der jungen Erde, d. h. vor ca. vier Milliarden Jahren, Aminosäuren vorhanden, und zwar noch bevor die ersten Organismen existierten. Möglicherweise stammen sie aus Meteoriten. In sehr alten Meteoriten sind wiederholt Aminosäuren gefunden worden.
Die Oldenburger WissenschaftlerInnen nehmen an, dass die Aminosäuren mit Metall-Verbindungen so genannte Metall-Aminoacidate gebildet haben. Im Labor konnten aus einfachen Ausgangsverbindungen wie Zinkoxid oder Calciumhydroxid durch Umsetzungen mit der jeweiligen Aminosäure in heißer wässriger Lösung zahlreiche neue Zink- und Calcium-Aminoacidate gewonnen werden. Die Produkte wurden als Kristalle isoliert. Die eingesetzten Aminosäuren waren racemisch, d. h. sie bestanden aus gleichen Teilen links- und rechtshändiger Moleküle. Die Ergebnisse lassen den Schluss zu, dass bestimmte Metall-Aminoacidate tatsächlich auf der Urerde existiert haben könnten.
Wahrscheinlich waren die Metall-Aminoacidate auf der Urerde zumindest lokal hohen Temperaturen ausgesetzt. Deshalb untersuchten die ChemikerInnen die thermische Zersetzung dieser Stoffe. Dazu wurde jeweils kristallines Material einige Stunden im Stickstoffstrom bei 320°C gehalten. Es stellte sich heraus, dass die Aminoacidate dabei nicht nur in kleinere Bruchstücke zerlegt werden, sondern es entstehen in erheblichem Umfang auch größere Moleküle, die zu gänzlich anderen Verbindungsklassen gehören als die Aminosäuren.
Zwar wurden keine Verbindungen gefunden, die den chemischen Bausteinen heutiger Lebewesen nahe kommen, doch konnte bisher erst ein geringer Teil der zahlreichen Produkte identifiziert werden. Die Ergebnisse stützen aber die Vermutung, dass thermische Umwandlungen von Metall-Aminoacidaten zu dem präbiotischen chemischen Inventar auf der jungen Erde gehörten. Insofern sei es denkbar, so Prof. Strasdeit, dass Aminosäuren die „Ursubstanz“ des Lebens bildeten.
Kontakt: Prof. Dr. Henry Strasdeit, Tel.: 0441/798-3677, Fax: -3329, E-Mail: henry.strasdeit@uni-oldenburg.de