Ein internationales Team bestehend aus Forschern aus Japan, Malaysia, dem Vereinigten Königreich und Deutschland hat kürzlich einen neuen Rahmen für die Entstehung des Lebens vorgeschlagen und geht davon aus, dass die frühe „viskose Gel“-Struktur an festen Oberflächen möglicherweise eine Schlüsselumgebung für den Übergang des Lebens von der anorganischen Chemie zu organischen Systemen geschaffen hat. Relevante Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift „ChemSystemsChem“ veröffentlicht.
Der Ursprung des Lebens war schon immer eines der schwierigsten Rätsel der Wissenschaft. Da es unmöglich ist, den Zeitpunkt der Entstehung des Lebens auf der Erde direkt zurückzuverfolgen, können Forscher nur innerhalb der Grenzen der Chemie, Physik und Geologie vernünftige Szenarien konstruieren. Tony Z. Jia, Mitautor dieser Studie und Professor an der Universität Hiroshima, wies darauf hin, dass sich viele bestehende Theorien auf die Funktionen von Biomolekülen und Biopolymeren konzentrieren, der vom Team vorgeschlagene Rahmen jedoch die Rolle des „Gels“ in den Mittelpunkt der Diskussion über den Ursprung des Lebens rückt.
Das Forschungsteam schlug das sogenannte „Prebiotic Gel-First“-Modell vor, das davon ausgeht, dass vor der Entstehung von Zellen in der frühen Umgebung der Erde eine große Anzahl gelartiger Matrizen an Gesteinen, Mineralien oder anderen festen Oberflächen hafteten. Diese viskosen, halbfesten Strukturen ähneln in ihrer Morphologie den üblichen modernen mikrobiellen Biofilmen. Durch die Kombination relevanter Entdeckungen in der Chemie weicher Materie und der zeitgenössischen Biologie glauben Forscher, dass diese primitiven Gele die notwendige räumliche Struktur und Grundfunktionen für frühe komplexe chemische Systeme bereitstellten. Durch das Einfangen und Organisieren von Molekülen in lokalisierten Bereichen versprechen solche präbiotischen Gele die Überwindung mehrerer wichtiger Hindernisse in der präbiotischen Chemie, indem sie ihre Anreicherung, selektive Retention und Pufferung gegen Umweltveränderungen ermöglichen.
In einer solchen Gelumgebung können einfache chemische Systeme nach und nach Verhaltensweisen entwickeln, die dem primitiven Stoffwechsel und der Selbstreplikation ähneln, und so den Grundstein für eine echte biologische Evolution legen. Kuhan Chandru, Co-Autor des Artikels und Forscher am Space Science Centre der Universiti Kebangsaan Malaysia, sagte, dass dies nur eines von vielen Modellen für den Ursprung des Lebens sei, das Element „Gel“ jedoch in der einschlägigen Forschung lange Zeit relativ ignoriert wurde, weshalb das Team versuchte, die in verschiedenen Studien verstreuten Hinweise in eine kohärente Erzählung mit dem ursprünglichen Gel als Protagonisten zu integrieren.
Diese Theorie wurde auch auf den Bereich der Astrobiologie ausgeweitet. Forscher vermuten, dass es auf anderen Planeten oder Satelliten „gelartige Film“-Strukturen geben könnte, die ähnlich funktionieren wie Biofilme auf der Erde, aber aus völlig anderen chemischen Komponenten bestehen. Das Team nennt diese Art von hypothetischem System „Xeno-Filme“ und ist davon überzeugt, dass zukünftige Missionen zur Entdeckung von Leben sich möglicherweise nicht auf die Suche nach erdähnlichen organischen Molekülen beschränken, sondern mehr darauf achten sollten, ob es Oberflächenstrukturen mit der Fähigkeit gibt, chemische Substanzen zu konzentrieren, zu schützen und zu organisieren. Diese Perspektive hat in gewissem Maße die Vorstellungskraft der wissenschaftlichen Gemeinschaft darüber erweitert, wie außerirdisches Leben aussehen könnte.
Als nächstes plant das Forschungsteam, dieses Modell im Labor weiter zu testen, indem es beispielsweise einfache Chemikalien verwendet, um ähnliche Gelstrukturen unter simulierten frühen Umweltbedingungen der Erde aufzubauen, und die spezifischen Fähigkeiten dieser Gele bei der molekularen Anreicherung, Reaktionsförderung und der Bildung „ursprünglicher Funktionen“ systematisch zu untersuchen. Ramona Khanum, eine der ersten Autoren des Papiers, äußerte die Hoffnung, dass diese Arbeit nicht nur die experimentelle Verifizierung des „Prebiogel-first“-Modells selbst vorantreiben, sondern auch mehr Wissenschaftler dazu inspirieren wird, Ideen über den Ursprung des Lebens, die noch nicht vollständig erforscht sind, erneut zu prüfen.
Berichten zufolge wurde die Forschung vom Mobile Research Fund der University of Leeds, der Alexander von Humboldt-Stiftung, der Japan Society for the Promotion of Science, der Mizuho Science Promotion Foundation und anderen Institutionen unterstützt. Das Papier trägt den Titel „Prebiotic Gels as the Cradle of Life“ und wird am 19. November 2025 offiziell veröffentlicht.
Zusammengestellt von /ScitechDaily