Der Anfang des Lebens

Zusammenfassung

Der Anfang des Lebens ist eng mit der frühen Entstehungsgeschichte der Erde verknüpft. Eisenhaltige Silikate mit einem Alter von etwa vier Milliarden Jahren sind die frühesten Zeugnisse eines biogenen Ursprungs von Kohlenstoff, entstanden nur etwa eine halbe Milliarde Jahre nach der Geburtsstunde unseres Planeten vor 4,56 Milliarden Jahren. Vermutlich hat sich der schrittweise Übergang von der abiotischen zur belebten Welt in eng begrenzten Porensystemen an den Kontaktzonen zwischen Erdrinde und Urozean ereignet, vergleichbar den unterseeischen hydrothermalen Quellen alkalischer Weißer Raucher an mittelozeanischen Rücken. Einzige Energiequelle waren reduzierte Gase wie Wasserstoff, Methan, Stickstoff, aus denen die ersten Organismen körpereigene Verbindungen mithilfe katalytisch aktiver Metalle synthetisierten. Robuste molekularphylogenetische Analysen unter Verwendung aller heute verfügbaren sequenzierten Genome prokaryotischer Organismen (Eubakterien und Archaeen) haben 355 Gene identifiziert, über die der letzte gemeinsame Vorläufer (LUCA, last universal common ancestor) allen rezenten Lebens verfügt haben muss. Dieser Vorläufer lebte unter Abwesenheit von Sauerstoff, seine Proteine waren hitzeresistent, seinen Stoffwechsel hielt er mit der Aufnahme von Kohlendioxid, Wasserstoff und Stickstoff aufrecht, seinen Energiebedarf deckte er aus einfachen anorganischen Redoxreaktionen. Auf Sonnenlicht als weiterer Energiequelle war er nicht angewiesen.