Klassisch, aber fragwürdig

Der Versuch von Stanley Miller, den er 1953 durchführte, wird oft als Stütze dafür herangezogen, daß die Urzeugung in der Vergangenheit stattgefunden haben könnte. Die Stichhaltigkeit seiner Erklärungen beruht jedoch auf der Annahme, daß die Uratmosphäre der Erde „reduzierend“ war. Das bedeutet, daß sie nur ganz geringe Mengen an freiem (chemisch ungebundenem) Sauerstoff enthielt. Warum ging er davon aus?

In dem Buch The Mystery of Life’s Origin: Reassessing Current Theories wird darauf hingewiesen, daß sich in Anwesenheit von viel freiem Sauerstoff „keine Aminosäuren hätten bilden können, und wenn es auf Grund irgendeines Zufalls geschehen wäre, hätten sie sich schnell wieder zersetzt“a. Wie gut war Millers Behauptung begründet, daß die sogenannte Uratmosphäre reduzierend war?

In einer klassischen wissenschaftlichen Arbeit, die Miller zwei Jahre nach seinem Versuch veröffentlichte, schrieb er: „Natürlich sind diese Vorstellungen Spekulation, denn wir wissen nicht, ob die Erde eine reduzierende Atmosphäre hatte, als sie gebildet wurde. ... Kein unmittelbarer Beweis ist bis heute gefunden worden“ (Journal of the American Chemical Society, 12. Mai 1955).

Sind solche Beweise später entdeckt worden? Etwa 25 Jahre danach berichtete der Wissenschaftsautor Robert C. Cowen: „Wissenschaftler müssen einige ihrer Behauptungen überdenken. ... Es sind kaum Beweise aufgetaucht, die die Vorstellung von einer wasserstoffreichen, stark reduzierenden Atmosphäre stützen, wohl aber Beweise dagegen“ (Technology Review, April 1981).

Und wie war es seither? John Horgan schrieb 1991 in Scientific American: „Seit ungefähr zehn Jahren mehren sich die Zweifel an Ureys und Millers Behauptungen hinsichtlich der Atmosphäre. Laborversuche und Computerrekonstruktionen der Atmosphäre ... legen nahe, daß die ultraviolette Strahlung der Sonne, die heute vom Ozon in der Atmosphäre zurückgehalten wird, die auf Wasserstoff basierenden Moleküle in der Atmosphäre zerstört hätte. ... Eine solche Atmosphäre [aus Kohlendioxyd und Stickstoff] wäre nicht günstig für die Synthese von Aminosäuren und anderen Vorläufern des Lebens.“

Warum halten viele dann immer noch daran fest, daß die frühe Atmosphäre der Erde reduzierend war und kaum Sauerstoff enthielt? In dem Buch Molecular Evolution and the Origin of Life geben Sidney W. Fox und Klaus Dose die Antwort: Die Atmosphäre darf keinen Sauerstoff enthalten haben, da „Laborversuche zeigen, daß die chemische Evolution ... durch Sauerstoff stark gehemmt worden wäre“, und weil Verbindungen wie Aminosäuren „in Gegenwart von Sauerstoff über geologische Zeiträume hinweg nicht stabil sind“.

Ist das nicht ein Zirkelschluß? Es wird gesagt, daß die frühe Atmosphäre reduzierend gewesen sei, weil die Urzeugung des Lebens sonst nicht stattgefunden haben könnte. Aber eigentlich ist kein Beleg dafür vorhanden, daß reduzierende Bedingungen vorlagen.

Da ist noch ein vielsagendes Detail: Wenn in dem Versuch die Gasmischung für die Atmosphäre steht, der elektrische Funke den Blitz nachahmt und das brodelnde Wasser das Meer darstellt, was oder wen stellt dann der Wissenschaftler dar, der den Versuch aufbaut und durchführt?

[Fußnote]

In dem Labor von Harold Urey füllte der Wissenschaftler Stanley L. Miller Wasserstoff, Ammoniak, Methan und Wasserdampf (in der Annahme, daß die Uratmosphäre so zusammengesetzt war) in einen luftdicht abgeschlossenen Glasapparat, in dessen unterem Teil Wasser brodelte (den Urozean darstellend), und verpaßte den Gasen mit einem Funkenentladungsgerät simulierte Blitze. Innerhalb einer Woche bildeten sich Spuren einer zähen rötlichen Masse. Als Miller sie analysierte, fand er einen hohen Gehalt an Aminosäuren — die Bausteine der Proteine. Das Experiment dürfte uns nicht unbekannt sein, weil es seit Jahren in wissenschaftlichen Lehrbüchern und in Schulbüchern angeführt wird, um zu erklären, wie das Leben auf der Erde begann. Liefert es aber eine Erklärung?

In Wirklichkeit wird der Wert des Miller-Versuchs heute ernsthaft in Frage gezogen. (Siehe den Kasten „Klassisch, aber fragwürdig“, Seite 36, 37.)

Nachdem Miller und andere Forscher Aminosäuren hergestellt hatten, machte man sich an die Aufgabe, Proteine und DNS zu erzeugen, beides notwendige Substanzen für das Leben auf der Erde. Was war das Ergebnis Tausender Versuche unter sogenannten präbiotischen Bedingungen? In dem Buch The Mystery of Life’s Origin: Reassessing Current Theories wird bemerkt: „Es besteht ein auffallender Gegensatz zwischen dem beachtlichen Erfolg bei der Synthese von Aminosäuren und den beständigen Mißerfolgen bei der Synthese von Proteinen und DNS.“ Letztere Bemühungen zeichnen sich durch „konstanten Mißerfolg“ aus.

„Das kleinste Bakterium steht uns Menschen unvergleichlich viel näher als Stanley Millers chemische Gemische, weil es bereits diese Systemeigenschaften aufweist. Der Schritt von einem Bakterium zum Menschen ist also ein viel kleinerer Schritt als der von einem Gemenge von Aminosäuren zu diesem Bakterium“ (Lynn Margulis, Professorin der Biologie).