Freitag, 20. Januar 2012
Experimente zum Urstoffwechsel
Ein interessanter Artikel zu Experimenten der möglichen Entstehung eines Urstoffwechsels hat scinexx veröffentlicht: hier

Anders als in Ursuppenexperimenten, geht es dabei nicht um die Atmosphäre, sondern um hydrothermale Quellen am Meeresgrund, die eventuell den ersten Urstoffwechsel ermöglichten.

Interessant finde ich diese Art der Forschung aber aus einem anderen Grund, der in zwei Passagen deutlich wird:

Vulkanisch-hydrothermale Strömungskanäle bieten eine chemisch einzigartige Umgebung, die auf den ersten Blick lebensfeindlich scheint. Es handelt sich dabei um Risse in der Erdkruste, durch die Wasser strömt, das Vulkangase enthält und diverse Mineralien kontaktiert. Und doch – gerade in dieser extremen Umgebung könnten sich jene beiden Mechanismen entwickelt haben, die allem Leben zu Grunde liegen: Vervielfältigung von Biomolekülen – Reproduktion - und Entwicklung neuer Biomoleküle auf Basis der zuvor entstandenen Biomoleküle (Evolution).

Am Anfang dieser „Kettenreaktion“, die letztlich zur Entstehung zellulärer Lebewesen führte, stehen dabei nur einige wenige Aminosäuren, die aus den vulkanischen Gasen unter Katalyse durch die Mineralien gebildet werden. Ähnlich einem Dominostein, der eine ganze Lawine nach sich zieht, regen diese ersten Biomoleküle dann sowohl ihre eigene Vervielfältigung als auch die Produktion ganz neuer Biomoleküle an.

Auf diese Weise entsteht das Leben nach von Anfang an feststehenden Gesetzen der Chemie zwangsläufig und in einer vorgegebenen Richtung“, erklärt Günter Wächtershäuser von der Universität Regensburg. Er hat den Mechanismus des sich selbst erzeugenden Urstoffwechsels theoretisch entwickelt – ein Laborbeweis jedoch fehlte bislang.

Nun gelang es Wissenschaftlern um Claudia Huber und Wolfgang Eisenreich am Lehrstuhl für Biochemie der TUM, in enger Zusammenarbeit mit Wächtershäuser erstmals die Möglichkeit eines solchen, sich selbst anregenden Mechanismus im Labor direkt nachzuweisen.

Die wichtigste Eigenschaft des Systems jedoch ist den Wissenschaftlern zufolge seine Autonomie: Der erste Stoffwechsel wäre hier anders als beispielsweise beim Konzept einer „kühlen Ursuppe“ nicht auf Zufallsereignisse oder eine Jahrtausende andauernde Ansammlung wesentlicher Komponenten angewiesen. Ist der erste Dominostein erst einmal umgeworfen, fallen die anderen von selbst. Die Entstehung des Lebens bewegt sich in festen Bahnen, vorgegeben durch die Regeln der Chemie – ein chemisch determinierter Prozess an dessen Ende der Stammbaum aller Lebewesen steht. (Chemistry – A European Journal, 2012; doi: 10.1002/chem.201102914)


Es geht mir also um einen durch Naturgesetze gerichteter Prozess, der nicht auf Zufallsereignisse angewiesen ist. Ein Universum mit den Naturgesetzen, wie wir es nun einmal bewohnen, bringt daher notwendigerweise Leben hervor. Diesen Ansatz sollte man weiter vertiefen: Wir hätten ein von vornherein auf Lebensprozesse angelegtes Universum!

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Freitag, 6. Januar 2012
Saturnmond Titan im energetischen Gleichgewicht
Wenn es einen Ort im Sonnensystem gibt, an dem man exotische Lebensformen finden könnte, dann ist das für mich der Saturnmond Titan. Wenn es dort Leben gibt, muss es wirklich ganz anders aufgebaut sein, als das, was wir kennen. Diese methanbasierte Welt zeigt mit der dichten Atmosphäre und ihren Flüssen und Seen Eigenschaften, wie wir sie sonst nur auf der Erde kennen. Doch wie lange bestehen diese Eigenschaften schon? Neueste Analysen von Messungen haben nun ergeben, dass sich Titan im energetischen Gleichgewicht befindet, was bedeutet, dass die dort herrschenden Umweltbedingungen schon sehr sehr lange andauern. Astronews.com berichtet darüber hier

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Mittwoch, 7. Dezember 2011
Erdähnlich oder so ähnlich
Wieder wird in den Massenmedien eine Entdeckung gefeiert, als sei damit ein Zwilling der Erde gemeint, doch der 'erdähnliche' Planet Kepler 22b ist noch nicht die Smoking Gun, auf die man hofft.

Dem entsprechend kritisch beleuchtet auch ein Artikel in raumfahrer.net den neuen Fund: hier.

Die Kategorie 'Erdähnlichkeit' ist dabei noch keineswegs einheitlich definiert. Es kommt halt darauf an, welchen Aspekt der Ähnlichkeit zur Erde gemeint ist, oder ob ein Planet wirklich in allen Eigenschaften der Erde ähnelt. Letzteres ist bei Kepler 22b auszuschließen. Dennoch ist es ein Erfolg, dass man einen Planeten gefunden hat, der seinen Heimatstern inmitten der habitalblen Zone umkreist. Doch das allein besagt eben noch nicht viel bezüglich der Wahrscheinlichkeit dortigen Lebens, wie wir es kennen.

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Mittwoch, 23. November 2011
Wahrscheinlichkeit von Leben im All
Eine neue - möglichst nicht irdisch geprägte - Abschätzungsmethode für das Auftreten von Leben im All wurde nun vorgestellt, wie astronews.com berichtet: hier.

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Donnerstag, 10. November 2011
Lichtzeichen von Außerirdischen prüfen
Es gab mal ein nettes Lied mit dem Refrain 'Kleine Taschenlampe brenn'. So ähnlich wurde nun ein Suchkriterium für Außerirdische vorgeschlagen, in dem man auf künstliche Lichter fremder Planeten achtet. Dazu ein Artikel hier.

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Dienstag, 8. November 2011
Lebensfreundliche Zonen größer als gedacht
Eine interessante Studie wird von 'welt der physik' gemeldet: hier.

Rote Zwergsterne - jener Sternentyp, der am häufigsten in inserer Galaxis vorkommt - haben eine viel größere lebensfreundliche Zone als gedacht:

Die lebensfreundliche Zone um Rote Zwergsterne ist erheblich größer als bislang gedacht, berichten Astrobiologen aus Großbritannien und den USA. Sie hatten untersucht, wie Eis und Schnee die Strahlung eines solchen kühlen Sterns absorbieren und reflektieren. Das paradoxe Ergebnis: Das gefrorene Wasser wärmt die Oberfläche des Planeten so weit auf, dass flüssiges Wasser existieren kann. Dadurch vergrößert sich die Zone um den Stern, in der Leben existieren kann, um bis zu 30 Prozent, schreiben die Wissenschaftler im Fachblatt "Astrobiology".

"Wenn es auf der Oberfläche Eis oder Schnee gibt, dann wird mehr von der Strahlung des Sterns absorbiert", erklärt Manoj Joshi von der University of Reading in Großbritannien. "Das bedeutet, es ist auf der Oberfläche wärmer, als wir es ohne diesen Effekt erwarten würden." Auf der Erde reflektieren Eis und Schnee 50 bis 80 Prozent der Sonnenstrahlung und führen dadurch zu einer Abkühlung des Klimas. Auf Planeten um einen Roten Zwergstern kommt es jedoch zu einem umgekehrten Effekt, wie Joshi und sein Kollege Robert Haberle vom Ames Research Center der Nasa zeigen konnten.

Ursache dafür ist das unterschiedliche Strahlungsspektrum der Sterne. Während die Sonne ihr Strahlungsmaximum im sichtbaren Licht hat, strahlen die kühleren Roten Zwergsterne bei längeren Wellenlängen, im nahen Infrarotbereich, am stärksten. Und während Schnee und Eis sichtbares Licht sehr effektiv reflektieren, absorbieren sie die langwelligere infrarote Strahlung.

Rote Zwerge sind mit einem Anteil von 70 Prozent der häufigste Sternentyp in der Milchstraße. Bislang galten sie jedoch als eher lebensfeindlich. Als Hauptvoraussetzung für die Entstehung von Leben gilt unter Astrobiologen die Existenz von flüssigem Wasser auf einem Planeten. Der Bereich um einen Stern, in dem die Strahlung stark genug ist, um flüssiges Wasser zu ermöglichen, wird daher lebensfreundliche Zone genannt. Da Rote Zwerge kühler sind, ist diese Zone kleiner und liegt näher am Stern. Andererseits zeigen die kühlen Sterne häufige Strahlungsausbrüche, so dass Leben auf solchen nahen Planeten kaum möglich wäre. Die Arbeit von Joshi und Haberle belegt nun allerdings, dass auch auf weiter entfernten Planeten, die weniger durch Strahlungsausbrüche gefährdet sind, Leben existieren könnte.

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Montag, 31. Oktober 2011
Information als Nahrung
Mit der Nahrung nehmen wir nicht nur Energie und Mineralien auf, sondern es wird auch Information in Form von mRNA-Stücke iin die Zelleigene DNA eingebaut. Diese interessante Entdeckung melden chinesische Forscher hier.

Diese Forschung hat weitreichende Folgen in verschiedenen Gebieten von der Entwicklung des Lebens bis hin zu Stoffwechselthematiken usw.

Daraus:

Oral aufgenommene pflanzliche microRNA (miRNA) kann die Translation von Boten-RNA (mRNA) in Proteine hemmen. Das berichten Forscher der Universität von Nanjing. Die Entdeckung hat weit reichende Implikationen für Ernährung, Pflanzenforschung und Naturheilkunde.

Als miRNA werden RNA-Sequenzen aus 19 bis 24 Nukleotiden bezeichnet, die nicht für Proteine kodieren. Schon aus früheren Studien war bekannt, dass stabile miRNAs an bestimmte mRNAs binden können und dadurch deren Translation in Proteine unterbinden. Gut ein Drittel der menschlichen Gene werden durch zelleigene miRNAs reguliert. Die chinesische Forschergruppe konnte zudem in früheren Versuchen zeigen, dass Zellen miRNAs gezielt absondern können, wodurch die Moleküle als Biomarker für bestimmte Krankheiten und als Signalmoleküle in der Kommunikation zwischen Zellen dienen können.

Dennoch war es eine Überraschung, als die Forscher bei verschiedenen Tieren derartige pflanzliche miRNA in Serum und Geweben fanden, die über die Nahrung aufgenommen worden war. Die untersuchte miRNA MIR168a ist in großer Zahl in Reis anzutreffen und ist gleichzeitig eine der am höchsten konzentrierten pflanzlichen miRNAs im Serum der chinesischen Bevölkerung. MIR168a bindet der neuen Studie zufolge in Mäusen an die mRNA für das Rezeptorprotein LDLRAP1, wodurch in der Leber kein LDLRAP1 gebildet wird. Dadurch kann das Protein die Menge der Lipoproteine niedriger Dichte (LDL) im Serum nicht mehr verringern – ein deutlicher Beleg, wie (pflanzliche) Nahrung in den Stoffwechsel eingreifen kann.

Der Umstand, dass man mit der Nahrung nicht nur Stoffe wie Kohlenhydrate und Proteine, sondern auch „Informationen“ aufnimmt, lässt den Autoren der Studie zufolge die Redewendung „Du bist, was du isst“ in einem neuen Licht erscheinen. Neben einer deutlichen Erweiterung der Funktionen von miRNA sehen die Forscher Konsequenzen für die Beute-Jäger-Interaktion bei Pflanzen und Tieren bis hin zur Koevolution, vor allem aber auch für die menschliche Ernährung und Gesundheit. Speziell für die traditionelle pflanzliche chinesische Medizin könnte sich miRNA als essenzielle Wirksubstanz herausstellen, spekulieren die Forscher.

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Dienstag, 18. Oktober 2011
Kontroverse zum Mars-Methan
Ein interessanter Artikel zum Thema Mars-Methan: hier.

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Freitag, 14. Oktober 2011
Meteorit: Mildes und Feuchtes Klima auf dem Mars
Der bekannte Meteorit ALH84001 hat nun preisgegeben, dass die in ihm gebildeten Carbonat bei gerade einmal 18° Celsius und bei flüssigem Wasser entstanden sind. Damit fallen auch jene Entstehungshypothesen weg, die eine Entstehung bei Hitze oder Frost vorsahen und so als Gegenargumente gegen eventuelle Lebensspuren galten. Zum letzten Punkt äußern sich die Forschern nicht direkt. Zum Artikel hier.

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Dienstag, 11. Oktober 2011
Venus mit Ozonschicht
Auch die Venus besitzt eine Ozonschicht, haben nun Messungen ergeben. Nun kann man - wie im Artikel hier - sagen, dass Ozon eben nicht als Lebensindikator in der Atmosphäre taugt. Oder aber untersuchen, ob es - wie ich vermute - in der Marsatmosphäre extremophile Mikroben gibt, die dafür verantwortlich sind!

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