Von kosmischen Kollisionen bis zu den ersten Zellen: Wie Meteoriteneinschläge das Leben ausgelöst haben könnten

Die Forschungsergebnisse eines Rutgers-Absolventen deuten darauf hin, dass Meteoriteneinschläge chemikalienreiche hydrothermale Umgebungen geschaffen haben könnten, die den Ursprung des Lebens auf der frühen Erde begünstigt hätten, wodurch sich die Theorien über die Tiefsee-Hydrothermalquellen hinaus erweitern.

Bild von hydrothermalen Quellen. Bildnachweis: Richard Lutz/Rutgers University.

Eine neue Studie, die im Journal of Marine Science and Engineering veröffentlicht wurde, beschreibt, wie Meteoriten möglicherweise dazu beigetragen haben, das Leben auf der Erde zu entfachen, indem sie eine chemikalienreiche, heiße Umgebung schufen, in der die allerersten lebenden Zellen entstehen konnten.

„Aus wissenschaftlicher Sicht weiß niemand, wie sich Leben auf der frühen Erde, auf der es noch kein Leben gab, gebildet haben könnte“, sagte Shea Cinquemani, „Wie kann aus dem Nichts etwas entstehen?“

Wie entsteht Leben?

Cinquemani, der Hauptautor der Studie, konzentrierte sich in seiner Arbeit auf hydrothermale Quellen, an denen heißes, mineralreiches Wasser durch Gestein fließt und in das umgebende Wasser austritt, wodurch die richtigen chemischen Bedingungen und die für Reaktionen erforderliche Energie geschaffen werden.

Die Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass durch Meteoriteneinschläge entstandene hydrothermale Systeme ein wichtiger Schauplatz für die Entstehung des Lebens sein könnten. Cinquemani erklärte, dass es solche Systeme auf der frühen Erde in großer Zahl gegeben habe, was sie zu potenziellen Umgebungen für die Entstehung von Leben gemacht habe.

Die Studie wurde gemeinsam mit dem Rutgers-Ozeanographen Richard Lutz verfasst und ist ein seltenes Beispiel dafür, dass eine studentische Arbeit zu einer Veröffentlichung in einer renommierten wissenschaftlichen Fachzeitschrift führt.

„Das ist unglaublich“, sagte Lutz. „Es kommt oft vor, dass Studierende an wissenschaftlichen Arbeiten mitwirken – die Dozenten ziehen ständig Studierende für Arbeiten und Projekte hinzu. Aber dass ein Studierender als Erstautor auftritt, ist eine ganz besondere Sache.“

Tiefsee-Hydrothermalquellen gelten als möglicher Ursprungsort des Lebens auf der Erde und wurden erstmals in den 1970er Jahren entdeckt. Diese Systeme beherbergen ganze Ökosysteme, die ohne Sonnenlicht auskommen, wobei Mikroben die chemische Energie aus Verbindungen nutzen, die von den Flüssigkeiten der Quellen freigesetzt werden, um zu gedeihen.

Einige Tiefseequellen werden durch vulkanische Wärme gespeist, während andere durch chemische Reaktionen zwischen Gestein und Wasser entstehen. Die Wärme setzt chemische Prozesse in Gang und sorgt für Wärme.

Cinquemanis Forschung konzentriert sich auf eine andere Kategorie – hydrothermale Systeme, die durch Meteoriteneinschläge entstanden sind. Wenn ein Meteorit auf die Erde trifft, entsteht durch den Aufprall intensive Hitze, die das Gestein schmilzt. Während es abkühlt und sich der Krater mit Wasser füllt, entsteht eine mineralreiche, heiße Umgebung, ähnlich wie bei Tiefseequellen.

„Man hat einen See, der ein sehr, sehr heißes Zentrum umgibt“, sagte Cinquemani. „Und nun entsteht ein hydrothermales Schlot-System, genau wie in der Tiefsee, das jedoch durch die Hitze eines Einschlags entstanden ist.“

Bild von Asteroiden, die auf einen Planeten zusteuern. Bildquelle: Pixabay.

Um zu verstehen, wie diese Systeme Leben ermöglichen könnten, analysierte sie Forschungsergebnisse von drei Kraterstandorten: den Chicxulub-Einschlagkrater auf der mexikanischen Halbinsel Yucatán, der vor 65 Millionen Jahren entstand und über ein langlebiges hydrothermales System verfügt. Die Haughton-Einschlagstruktur in der kanadischen Arktis, die sich vor 31 Millionen Jahren gebildet hat, und der Lonar-See in Indien, der etwa 50.000 Jahre alt ist und noch immer Wasser enthält.

Diese Systeme könnten Tausende bis Zehntausende von Jahren bestanden haben, wodurch einfache Moleküle die nötige Zeit hatten, möglicherweise Leben zu bilden.

Forscher sagen, dass diese Umgebungen auf der frühen Erde eine wichtige Rolle gespielt haben könnten, auf der es häufig zu Asteroideneinschlägen gekommen sein dürfte, was verdeutlicht, wie Zerstörung auch Leben hervorgebracht haben könnte.

Zusammenführung früherer Forschungsergebnisse und neuer Erkenntnisse

Cinquemanis Forschung verbindet bisherige Theorien mit neueren Erkenntnissen, die darauf hindeuten, dass Einschlagsereignisse eine Rolle spielen und die Voraussetzungen für frühe chemische Reaktionen schaffen könnten.

Die Erkenntnisse dieser Forschung betreffen nicht nur die Erde, da hydrothermale Aktivität vermutlich auch auf dem Meeresboden eisiger Monde wie Saturns Enceladus und Jupiters Europa stattfindet und möglicherweise auch in Kratern auf dem jungen Mars existiert hat.

Wenn diese Umgebungen auf der Erde die für Leben notwendigen chemischen Vorgänge ermöglichen, könnten sie der Schlüssel zur Entdeckung von Leben auf anderen Planeten sein.

Quellenhinweis:

Deep-Sea Hydrothermal Vent and Impact-Generated Hydrothermal Vent Systems: Insights into the Origin of Life. Cinquemani, S.M. and Lutz, R.A. 3^rd March 2026.