An den Ufern des Toten Meeres wurden Substanzen gefunden, aus denen Leben auf der Erde entstehen könnte

Wissenschaftler der Universität St. Petersburg haben erstmals natürliche Cyclophosphate entdeckt - mögliche Vorläufer phosphorhaltiger Moleküle, die an der Bildung des Primärlebens auf der Erde beteiligt waren. Cyclophosphate könnten sich vor Milliarden von Jahren in geothermischen Brennpunkten und bei Meteoritenbeschuss auf die Erde gebildet haben. Die von der Russian Science Foundation unterstützte Forschung wird in der Zeitschrift Geology veröffentlicht.

Phosphor ist eines der wichtigsten chemischen Elemente, aus denen lebende Organismen aufgebaut sind: Es ist Teil von RNA, DNA und Zellmembranen. Daher wurden für die Bildung des primären Lebens in den frühen Stadien der Evolution der Erde Phosphorverbindungen benötigt, die an chemischen Prozessen teilnehmen und sich in Wasser auflösen konnten. Dies ermöglicht Phosphorylierungsreaktionen, die zu komplexeren Molekülen führen.

In der Natur kommt Phosphor jedoch nur in der Zusammensetzung eher inerter Mineralien der Phosphatklasse vor, und daher ist es unwahrscheinlich, dass sie eine Phosphorquelle für die Synthese präbiotischer Moleküle sind - die Vorläufer der ersten lebenden Organismen. Für Wissenschaftler bleibt es ein Rätsel, welche Phosphorverbindungen zum Auftreten der Bausteine ​​von Molekülen wie RNA und DNA beigetragen haben.

Wissenschaftler der St. Petersburg State University haben Cyclophosphate - chemisch aktive phosphorhaltige Verbindungen - in den Gesteinen des Toten Meeres entdeckt. Sie sind in der Industrie weit verbreitet, wurden aber noch nie in der Natur gefunden.

Wenn ihre chemische Struktur zerstört wird (Ringbruch), wird Energie freigesetzt, die die Synthese von Organophosphorverbindungen initiieren kann. Daher werden Cyclophosphate als Hauptkandidaten für die Rolle eines phosphorhaltigen Mittels für die Bildung von Molekülen angesehen, aus denen vor Milliarden von Jahren primäres Leben gebildet wurde.

Die Autoren der Studie schlagen vor, dass sich Cyclophosphate infolge der Hochtemperaturoxidation von Phosphiden gebildet haben könnten - Phosphorverbindungen, die keinen Sauerstoff enthalten. Phosphide kommen auf der Erde in den Zentren geothermischer Aktivität vor, einschließlich im Becken des Toten Meeres, wo geologische Hochtemperaturprozesse stattfanden. Auch Cyclophosphate könnten sich während des Meteoritenbeschusses der frühen Erde gebildet haben.

Jeder Weltraumkörper wird beim Eintritt in die Atmosphäre einer intensiven Ablation unterzogen - Hochtemperaturverdampfung und Oxidation von Materie. Wissenschaftler glauben, dass Phosphide, die im Meteoriten vorhanden sind und diesem Prozess ausgesetzt sind, vollständig oxidiert werden und daher die Bildung von Cyclophosphaten möglich ist.

„Die Seltenheit von Phosphiden in der modernen Lithosphäre bedeutet nicht, dass sie früher auf der Erde nicht weit verbreitet waren, da sich die geochemische Umgebung vor Milliarden von Jahren erheblich von heute unterschied. Im Laufe der Zeit wurde die Erdatmosphäre immer mehr mit Sauerstoff gesättigt, und Oxidation in der neuen Umgebung könnte zur Bildung von Cyclophosphaten führen “, sagt Sergei Britvin, Projektmanager im Rahmen eines Stipendiums der Russian Science Foundation, Doktor der Geologischen und Mineralogischen Wissenschaften, Professor an der St. Petersburg State University.

Daher können die Gesteine ​​in der Nähe des Toten Meeres als ein System betrachtet werden, das die Bildung phosphorhaltiger Substanzen in den frühen Stadien der Erdentwicklung reproduziert. Die Entdeckung natürlich vorkommender Cyclophosphate bringt Wissenschaftler näher an das Verständnis, wie komplexe Moleküle synthetisiert wurden, die zur Entstehung von Leben auf unserem Planeten führten.