US-Biochemiker analysierten das Laborerbe von Stanley L.Miller.
Es ist 55 Jahre her, da unternahm der Chemiestudent Stanley L.Miller ein faustisches Experiment, das bis heute als „Ursuppenexperiment“ bekannt ist. Sein Ziel war es, die Bedingungen, die zur Zeit der Entstehung des Lebens auf der Erde herrschten, nachzustellen. So braute er eine „Uratmosphäre“: Er leitete Methan (CH4), Ammoniak (NH3), Wasserstoff (H2) und Wasser (H2O) in eine Apparatur, schickte mittels Hochspannungsgenerator Blitze durch und ließ die Mixtur sonst in Ruhe vor sich hin brodeln.
Nach drei Tagen konnte er drei der 20 Aminosäuren nachweisen, aus denen die Proteine bestehen. „Bausteine des Lebens“ also: Obwohl von den anderen Substanzen, die das Leben ausmachen – den Nukleinsäuren – nicht einmal Stücke entstanden waren, galt Millers Ursuppe als Argument dafür, dass sich das Leben aus nicht lebendigen Systemen „von selbst“ gebildet haben kann.
Das glaubt man heute noch und weiß einiges mehr darüber. Grenzflächen braucht es, damit Polymere sich bilden können, glaubt man heute: Suppeneinlagen sozusagen. Doch die simple Ursuppe hat ihren Reiz nicht verloren. Nicht nur für Wissenschaftshistoriker. Biochemiker um Adam Johnson (Bloomington) haben Relikte der penibel dokumentierten Experimente Millers – der im Mai 2007 gestorben ist – untersucht: Gefäße mit eingetrockneten Lösungen, wie sie in den Ursuppenapparaturen entstanden.
Besonders interessierte die Biochemiker eine Apparatur mit einer Düse, durch die Wasserdampf und Gas in den von Blitzen durchzuckten Kolben spritzten – quasi die Simulation eines Vulkanausbruchs mitten in einem Gewitter. Die Fläschchen mit Produkten aus dieser Apparatur wurden extrahiert, die Extrakte analysiert – mit viel empfindlicheren Methoden, als Miller sie kannte (Science, 322, S.404).
„22 Aminosäuren, fünf Amine“
Ergebnis: „Wir identifizierten im vulkanischen Experiment 22 Aminosäuren und fünf Amine“ – mehr als in den anderen Experimenten, viel mehr als Miller selbst gefunden hatte. Nun sind durchaus nicht alle 20 Aminosäuren, die in Proteinen vorkommen, darunter, aber immerhin sieben: Glycin, Alanin, Serin, Asparagin, Valin, Glutaminsäure, Phenylalanin. Besonders viele Verbindungen mit OH-Gruppen sind entstanden – was gut zu erklären ist: Im heißen Dampf bilden sich bei elektrischen Entladungen leicht OH-Radikale.
Vulkanausbrüche waren auf der jungen Erde viel häufiger als heute. Gut denkbar, dass sie beigetragen haben, das Material des Lebens zu formen.
("Die Presse", Print-Ausgabe, 17.10.2008)