„Science meets fiction": Leben, wie wir es NICHT kennen - wissenschaft.de
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Astronomie+Physik

„Science meets fiction“: Leben, wie wir es NICHT kennen

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Darstellung eines Azotosomes. Credit: James Stevenson.
Wolken, Flüsse und Seen: Der Saturnmond Titan ähnelt in spektakulärer Weise der Erde. Doch Leben, wie wir es kennen, kann hier nicht existieren, denn Titans Landschaften sind nicht von Wasser geprägt, sondern von flüssigen, minus 179 Grad Celsius kalten Kohlenwasserstoffen. Doch nun haben US-Forscher Grundelemente theoretischer Lebensformen modelliert, die unter frostigen Bedingungen wie auf dem Titan existieren könnten. Dies macht erneut deutlich, dass es zumindest theoretisch möglich wäre, dass sogar auf extrem wirkenden Himmelskörpern Leben existiert – Leben, wie wir es aber nicht kennen.

Gibt es außerirdische Lebensformen? Bei dieser Frage geht der Mensch meist wie selbstverständlich davon aus, dass fremde Wesen am ehesten auf erdähnlichen Himmelskörpern zu finden sind. Denn nur sie bieten die Bausteine und Bedingungen für Leben, so wie wir es kennen. Doch Leben könnte sich auch unter ganz anderen Umständen und mit anderen Elementen entwickelt haben, betonen einige Forscher. Paulette Clancy Clancy von der Cornell University in Ithaca und ihre Kollegen haben sich in diesem Zusammenhang nun konkret mit dem Fall des Saturnmonds Titan auseinandergesetzt.

Azotosome statt Liposome

Die Forscher beschäftigten sich gezielt mit der Frage, ob unter den bizarren Titanbedingungen ein Grundelement des Lebens entstehen könnte: eine Zellmembran – eine Hülle, die abgrenzt, aber dennoch bestimmte Stoffe passieren lassen kann. Das irdische Leben basiert auf wasserbasierten Phospholipid-Doppelschicht-Membranen, welche die organische Substanz einer jeden Zelle beherbergen. Die Einheiten, die aus solchen Membranen aufgebaut sind, werden Liposome genannt. Dieser Begriff bedeutet „Lipid-Körper“. Analog dazu nannten die Forscher ihre theoretische Titan-Version des Liposoms nun „Azotosom“ – das bedeutet „Stickstoff-Körper“.

Das Modell des Azotosoms entstand mit der Unterstützung eines automatischen Modellsimulations-Systems, das selbstständig optimale chemische Strukturen entwickeln kann. Wie die Forscher berichten, haben die tollen Eigenschaften ihres Azotosoms sie selbst überrascht. Das Azotosom besteht aus Stickstoff-, Kohlenstoff- und Wasserstoff-Verbindungen, wie sie bekanntermaßen in den Seen des Titan vorkommen. Die Modellsimulationen zeigen: Sie nehmen beim Azotosom eine Struktur an, die eine ähnliche Festigkeit und Flexibilität entwickelt wie bei den Liposomen des irdischen Lebens – das allerdings bei den extremen Temperaturbedingungen, wie sie auf dem frostigen Mond herrschen.

Azotosom-Leben könnte an unwirtlichen Orten existieren

„Wir sind weder Biologen noch Astronomen, aber wir hatten das richtige Handwerkszeug“, sagt die Chemikerin Clancy. „Vielleicht war sogar hilfreich, dass wir nicht mit irgendwelchen vorgefassten Meinungen darüber angefangen haben, was in einer Membran drin sein muss, und was nicht. Wir haben uns einfach die Ausgangsstoffe vorgenommen, von denen wir wissen, dass sie auf Titan vorkommen und haben uns dann gefragt, was wir daraus machen können“, so Clancy.

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Die Forscher wollen nun als nächstes modellieren, wie Azotosom-Zellen in einer sauerstofffreien Methanumgebung Stoffwechsel betreiben und sich vermehren könnten. Am liebsten würden die Forscher ihr Azotosom-Konzept eines Tages unter realen Bedingen auf Titan testen. Co-Autor James Stevenson sagt: „Wir haben das erste konkrete Schema für Leben entwickelt, wie wir es nicht kennen“. Bei dieser Aussage und den Forschungsarbeiten sei er von einem Essay von Isaac Asimov inspiriert worden. Der Biochemiker, Sachbuchautor und vor allem Science-Fiction-Schriftsteller Asimov hatte bereits 1969 über ein Konzept einer nicht wasserbasierten Lebensform geschrieben. Der Essay trug den Titel „Nicht wie wir es kennen“.

Originalarbeit der Forscher:

© wissenschaft.de – Martin Vieweg
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