Vor zwei Jahren im Sommer hat die Raumsonde Rosetta den weit von der Sonne entfernten Kometen Tschurjumow-Gerasimenko erreicht. Gemeinsam mit ihm fliegt sie seitdem durchs All. Ein paar Monate später hat sie die Landeeinheit Philae abgesetzt; die beiden haben die Sonne umrundet und gegen Ende dieses Jahres wird die Mission spektakulär enden, mit dem Versuch einer Landung von Rosetta selbst. Während der ganzen Mission haben Rosetta und Philae Daten gesammelt und die sind durchaus spektakulär. Besonders die chemischen Analysen, die kürzlich veröffentlicht worden sind, zeigen wie komplex so ein Komet eigentlich ist.

Ein großer Brocken aus Eis und Gestein: So stellt man sich einen Kometen vor. Und das ist auch nicht falsch – aber neben Eis und Fels gibt es dort noch jede Menge andere Sachen. Vor allem überraschend komplexe Chemikalien. Über die Suche und den Fund von “Complex Organic Molecules (COMs)” auf Kometen habe ich ja früher schon geschrieben. Aber nun haben Wissenschaftler um Kathrin Altwegg von der Uni Bern noch ein paar besonders interessante Entdeckungen gemacht (“Prebiotic chemicals—amino acid and phosphorus—in the coma of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko”). In der Hülle aus Gas und Staub die den Kometen umgibt, haben sie Glycin nachgewiesen. Glycin ist eine Aminosäure, die in so gut wie allen wichtigen Proteinen vorkommt. Im menschlichen Stoffwechsel spielt sie eine genau so wichtige Rolle wie als Signalstoff im Nervensystem. Dass man sie nun auch auf einem Kometen gefunden hat, ist beeindruckend.

Aber nicht komplett überraschend. Schon früher haben Messungen beim Kometen Wild 2 angedeutet, dass man Glycin auf diesen Himmelskörpern finden kann. Die Daten waren damals aber nicht eindeutig und es war unklar, ob es bei den eingesammelten Proben irgendwo zu Verunreinigungen gekommen war. Bei Rosettas Komet war der Nachweis aber zweifelsfrei.

Glycin ist zwar ein wichtiger Baustein des Lebens; die Entdeckung bedeutet aber natürlich nicht, dass es auf dem Kometen Leben gibt. Aber sie zeigt, dass auch dort erstaunlich komplexe chemische Verbindungen entstehen können. Die dafür nötigen Atome und Moleküle schwirren ja überall im Weltall herum. Wasserstoff, Kohlenstoff, Sauerstoff, etc gibt es da vergleichsweise viel. Und in der speziellen Umgebung eines Kometen können sie sich auch miteinander verbinden. Vermutlich landen sie auf den Staubkörner und im Eis, wo sie zueinander finden und dann freigesetzt werden, wenn das Eis bei der Annäherung an die Sonne erwärmt wird.

Eine weitere interessante Entdeckung von Altwegg und ihren Kollegen war der Nachweis von Phosphor. Auch dieses Element ist essentiell für das Leben; es ist ein Baustein der DNA und ein unverzichterbarer Teil des Energiekreislaufes im Körper (ich habe erst kürzlich mehr zu diesem Element erzählt.

Glycine. Also eigentlich Glycine soja, die wilde Sojabohne. Sowas gibts nicht auf dem Kometen. Aber Glycin, die Aminosäure ist nur ein langweiliges weißes Pulver und dieses Bild hier viel schöner! (Bild: Dalgial, CC-BY-SA 3.0)

Glycine. Also eigentlich Glycine soja, die wilde Sojabohne. Sowas gibts nicht auf dem Kometen. Aber Glycin, die Aminosäure ist nur ein langweiliges weißes Pulver und dieses Bild hier viel schöner! (Bild: Dalgial, CC-BY-SA 3.0)

Glycin und Phosphor sind aber nur die letzten Einträge in einer schon recht langen Liste chemischer Moleküle, die man auf Rosettas Komet nachgewiesen hat. Schon davor hat man das hier gefunden:

  • Ammoniak, der hier auf der Erde zum Beispiel als Dünge- und Reinigungsmittel verwendet wird.
  • Methan, ein Treibhausgas auf der Erde und zu einem großen Teil furzenden Rindern zu verdanken.
  • Formaldehyd, das zum Beispiel zur Haltbarmachung von biologischen Präparaten benutzt wird, aber auch als Desinfektionsmittel und in manchen Früchten (Weintrauben, etc) zu finden ist.
  • Schwefelwasserstoff, der grauenhaft stinkt; für den Mundgeruch verantwortlich ist und überraschenderweise trotzdem als Mittel gegen Erektionsstörungen wirken könnte (echt jetzt!).
  • Cyanwasserstoff, aka Blausäure, ziemlich giftig aber in trotzdem in unserer Nahrung zu finden, zum Beispiel Mandeln oder den Kernen von Steinfrüchten.
  • Schwefeldioxid, ein Gas das stechend riecht, giftig ist aber als Lebensmittelzusatzstoff E220 trotzdem in Bio-Lebensmitteln verwendet werden kann – beispielsweise in Essig oder bei Trockenfrüchten.
  • Schwefelkohlenstoff, früher ein Insektenvernichtungsmittel; heute zum Beispiel ein wichtiger Stoff wenn es um den Bau von Spektroskopen geht (vor allem im Infrarot-Bereich, da dass Molekül hier keine störenden Spektrallinien erzeugt).
  • Ethanol, das Zeug das Bier, Wein und Schnaps so lustig macht.
  • Kohlenmonoxid, ein weiteres giftiges Gas (als wäre es auf so einem Kometen nicht sowieso schon ungemütlich genug).
  • Kohlendioxid, ohne das es keine Kohlensäure in sprudelnden Getränken gäbe.
  • Wasser, aber dass das auf Kometen zu finden ist, wusste man wirklich schon vorher…

Diese ganzen Moleküle sind mit Sicherheit bei weitem nicht alle, die man auf den Kometen finden kann. Wenn neue Raumsonden neue Untersuchungen anstellen, werden sie mit Sicherheit auch neue Moleküle finden. Und es wird immer deutlicher, dass diese Himmelskörper in der Frühzeit der Erdgeschichte eine wichtige Rolle bei der Entstehung des Lebens gespielt haben. Es ist durchaus wahrscheinlich, dass diese fliegenden chemischen Labore all das erst auf die Erde gebracht haben, aus dem sich dann die ersten Lebewesen entwickeln konnten…

Kommentare (10)

  1. #1 Karl
    2. Juni 2016

    Danke für die Zusammenfassung Florian. A propos erste Lebewesen: weiß nicht, ob du das schon kennst, aber ich habe gerade begonnen, das Buch “Die Herrscher der Welt – Wie Mikroben unser Leben bestimmen” von Bernhard Kegel zu lesen. Bestimmt auch etwas für dich.

  2. #2 Pilot Pirx
    2. Juni 2016

    Wie hätten eigentlich solch komplexe Moleküle so einen Einschlag eines Kometen auf der Erde überstanden? Da werden doch ungeheure Energiemengen schlagartig frei. Gibt es dazu Überlegungen?

  3. #3 rolak
    2. Juni 2016

    Überlegungen?

    Guckste zB letztes Jahr, Pilot Pirx:

    Kürzlich haben zum Beispiel amerikanische Wissenschaftler festgestellt, das komplexe Zuckermoleküle nicht nur den Einschlag eines Meteoriten überstehen, sondern sich durch die dabei auftretenden Energien erst bilden können.

  4. #4 Alderamin
    2. Juni 2016

    Kosmischer Staub rieselt ziemlich unbehelligt auf die Erde, weil die Teilchen so klein sind und schon effektiv von der oberen Atmosphäre gebremst werden. Auch das Innere von Meteoriten wird kaum erhitzt. Wenn man einen frisch gefallenen findet, ist er kalt. Nur sehr große Objekte können beim Einschlag völlig verdampfen.

    Mengenmäßig macht der Staub sehr viel mehr aus als größere Einschläge. Siehe hier unter “Meteorite Flux and Size”.

  5. #5 Nicole
    2. Juni 2016

    Wow, wir sind nicht nur Sternstaub, sondern vielleicht auch Kometenstaub :-)

  6. #6 atlas
    central europe
    2. Juni 2016

    Wenn wir schon einmal soweit sind, die Erde ist auch irgendwann einmal entstanden, deren Bestandteile haben auch so ausgesehen wie dieser Komet.
    In dieser Hinsicht ganz einfach.
    Doch woher stammt das Denken, die Intelligenz?

    Dass das Leben aus dem Weltraum kommt ist ist wohl selbstverständlich, die Erde ist Teil des Wetlraums.

  7. #7 Richard
    2. Juni 2016

    Wenn wir schon einmal soweit sind, die Erde ist auch irgendwann einmal entstanden, deren Bestandteile haben auch so ausgesehen wie dieser Komet.
    In dieser Hinsicht ganz einfach.

    Ganz so einfach dann doch nicht. Die frühe Erde ist von so vielen größeren bis ganz großen (Theia z.B.) Brocken getroffen worden dass sie komplett aufgeschmolzen war. Ich glaube nicht, dass allzuviele organische Moleküle das überstanden haben können.

    Das organische Zeugs muss – wenn es denn tatsächlich von außen eingebracht wurde und nicht direkt hier entstanden ist – später (nachdem die Erde weit genug abgekühlt war) nachgekommen sein.

  8. #8 Frank
    2. Juni 2016

    Das Denken und die Intelligenz stammt möglicherweise aus dem simplen Zusammenhang, dass “wirsame Gene” (chemische Bindungen zur Übermittlung von Informationen der Reproduzierbarkeit) nur dann wirksame Gene sind, wenn sie sich evolutionär durchsetzen. Gestaltet die Evolution der Gene also Objekte (Lebewesen), denen Intelligenz in unserer Definition hilft, ihre Gene zu erhalten und evolutionär weiter zu entwickeln, dann gibt es halt Intelligenz. “Gene” verstehe ich hier im erweiterten Dawkinschen Sinne.

    Die kalte Dawkin-Ansicht hat aber auch zur Folge: Scheitern Gene, die zur Bildung von intelligenten Lebewesen führen, überleben Andere. -> Nach dem Untergang der Menschheit mit allen höheren Lebewesen setzt sich vielleicht die Gemeine Wollmaus durch. 😉

  9. #9 Alderamin
    3. Juni 2016

    @Frank

    In dem Artikel geht’s allerdings nicht um Gene, sondern um Aminosäuren, die unter anderem die Buchstaben bilden, mit denen die Gene geschrieben werden (Guanin, Adenin, Cytosin, Thymin). Die sind viel elementarer.

    Sicher setzen sich Gene nur durch, wenn sie die Reproduktionschancen eines Lebewesens verbessern. Abgesehen davon, dass man die Entstehung von Intelligenz vermutlich nicht nur wenigen Genen wird zuschreiben können, hängt es auch stark vom jeweiligen Kontext des konkreten Lebewesens und seiner Umwelt ab, ob und in welchem Maße Intelligenz die Überlebensfähigkeit verbessert. Ein erfolgreiches Raubtier wird von viel mehr Intelligenz kaum profitieren, es ist ja schon erfolgreich und mehr Intelligenz bedeutet vor allem mehr Energieverbrauch, also muss das Tier mehr Beute schlagen, was zunächst mal ein Nachteil ist – solange die Umwelt keine entsprechende Anpassung erfodert.

    Der Mensch war als Affe, dem die Bäume verloren gingen und der weder besonders schnell laufen konnte noch sehr effiziente Klauen und Zähne hatte, auf die Entwicklung anderer Fähigkeiten angewiesen, deren Anlage bei ihm schon vorhanden war, und da war die Intelligenz offenbar der energetisch günstigste Weg. Das scheint aber die Ausnahme gewesen zu sein, es gibt und gab sehr viele Tierarten, die mir sehr viel weniger Intelligenz auskamen und trotzdem perfekt an ihre Umwelt angepasst waren, und nur einmal entstand Intelligenz auf dem Level, den der Mensch erreicht hat. Sie hat bei uns funktioniert, ist aber offenbar nicht die bestmögliche Lösung für alle Lebewesen.

  10. #10 Nedo
    3. Juni 2016

    @Frank
    **Nach dem Untergang der Menschheit mit allen höheren Lebewesen setzt sich vielleicht die Gemeine Wollmaus durch.**

    Es scheint ein bisschen mehr zu benötigen wie nur die nötigen Aminosäuren, wären die Dinosaurier nicht ausgestorben würden sie wohl heute noch hier herumlaufen und wir wären wo? 😉