Eine Hypothese zur Entstehung von organischen Molekülen

Nach Abschluß der physikalischen Evolution kühlte die Erdkugel langsam ab. Es entstand eine erste Atmosphäre aus H2 und He, die aber bald in den Weltraum entwich. Die nächste Atmosphäre war anfangs sehr neblig, denn sie bestand großteils aus H2O, CO2 und N2, sowie zu geringen Anteilen aus H2, CH4, NH3, CO und H2S.

O2, war zwar vorhanden, kam aber nicht frei in der Atmosphäre vor.

So wirkte die Atmosphäre reduzierend d.h. das eventuell entstandene organische Moleküle länger stabil wären.

Dies war eine der wichtigsten Vorraussetzungen für die abiotische Bildung von organischen Molekülen.

Durch die fortschreitende Abkühlung des Planeten kondensierte der Wasserdampf aus der Luft. Der "Urnebel" lichtete sich und das Wasser sammelte sich in Tümpeln, Seen und Ozeanen. Diese Gewässer werden als „Ursuppe“ bezeichnet.

Mit Hilfe von UV-Strahlung, Blitzen bei Gewittern, geothermischer Wärme bei Vulkanausbrüchen oder radioaktiver Strahlung konnten nun aus energiearmen anorganischen Teilchen energiereiche organische Moleküle entstehen.

Der Simulationsversuch von Miller (1953) bewies, dass aus einer „Ursuppe“ (H2O, CH4, H2 und NH3) organische Verbindungen entstehen konnten.  

Acht Tage durchlief das Gasgemisch den Versuchsaufbau. Durch den elektrischen Spannungsbogen, der Blitze simuliert, entwickelten sich Radikale und Ionen, die sich dann zu größeren organischen Molekülen verbanden.

Dabei entstanden unter anderem Aminosäuren, Formaldehyd, Milchsäure, Ameisensäure, Harnstoff und Essigsäure.

Die Versuchsbedingungen sind danach noch modifiziert worden, statt CH4 benutzte man CO2, statt N2 verwendete man NH3, und UV-Licht kam zum Einsatz anstelle elektrischer Entladungen.

Dabei entstanden noch weitere komplexere organische Verbindungen z.B. Zucker, Desoxyribose, Ribose, org. Basen (Adenin ..),Fettsäuren, Porphyine und sogar ATP sowie weitere Aminosäuren.

Bei den Simulationsversuchen entstanden neben den heute, in jedem Organismus vorkommenden, 20 Aminosäuren noch weitere, sogenannte Aminosäure-Isomere.

Auch in der Ursuppe muss es diese Isomere gegeben haben. Im Laufe der Zeit müssen sich aber die heute vorkommenden 20 Aminosäuren „durchgesetzt“ haben. Dies lässt auf Selektion schon im molekularen Bereich schließen. Das heißt, dass z.B. Proteine im Laufe der Evolution optimiert wurden und zwar durch Austausch der Isomere durch die „heutigen“ Aminosäuren.

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