Astronomen haben erstmals das Zuckermolekül Erythrulose in einer Gaswolke im Weltraum nachgewiesen. Die Entdeckung gelang in der Wolke G+0.693-0.027 nahe dem Zentrum der Milchstraße, wie das internationale Forschungsteam im Fachblatt „Nature Astronomy“ berichtet.
Fundamentale Bedeutung für die Entstehung des Lebens
Das Molekül besteht aus vier Kohlenstoff-, acht Wasserstoff- und vier Sauerstoffatomen. „Zucker sind essenzielle Biomoleküle, die als metabolische Energielieferanten und als wichtige Bausteine der Erbsubstanz dienen“, erklärt das Team um Izaskun Jiménez-Serra vom spanischen Zentrum für Astrobiologie in Torrejón de Ardoz. „Eine zentrale Frage bei der Erforschung der Ursprünge des Lebens ist, wie einfache Zucker auf der frühen Erde entstehen konnten.“ Laborexperimente zeigen, dass die Bildung solcher Moleküle unter den damaligen Bedingungen äußerst schwierig war.
Zucker bereits in Meteoriten und auf Asteroiden gefunden
Bereits 2019 gelang der Nachweis von Ribose, einem wichtigen Bestandteil der Erbinformation, in zwei auf die Erde gefallenen Meteoriten. In Bodenproben vom Asteroiden Bennu, die von der Raumsonde Osiris-Rex zur Erde gebracht wurden, entdeckten Wissenschaftler zudem Glukose. Im interstellaren Raum hatten US-Forscher bereits im Jahr 2000 Glycolaldehyd entdeckt, jedoch ist umstritten, ob diese Verbindung als einfache Form von Zucker bezeichnet werden kann. 2008 spürten Forschende Glycolaldehyd in einem Sternentstehungsgebiet weit entfernt vom Zentrum der Milchstraße auf.
Interstellares Medium als chemische Fabrik
In großen Wolken aus Gas und Staub, in denen Sterne und Planeten entstehen, haben Astronomen viele weitere Moleküle nachgewiesen, die eine Rolle bei der Entstehung des Lebens gespielt haben könnten. „Das interstellare Medium ist eine beeindruckende chemische Fabrik“, sagen Jiménez-Serra und ihre Kollegen. Mehr als 340 Moleküle seien dort bereits entdeckt worden – aber bislang nicht der Einfachzucker Erythrulose.
Nachweis mit Radioteleskopen in Spanien
Das Team nutzte zwei Radioteleskope in Spanien: die 40 Meter große Yebes-Antenne und das 30 Meter große Radioteleskop Iram. Damit spürte es die charakteristische Signatur von Erythrulose auf. Die Forscher verglichen ihre Beobachtungen unter anderem mit Labormessungen an dem Zucker.
Vorkommen auf der Erde und kosmische Entstehung
Erythrulose kommt auf der Erde beispielsweise in roten Himbeeren vor. Industriell hergestellte Erythrulose wird in der Kosmetikindustrie in Selbstbräunern eingesetzt. Die Entstehung des Zuckers im Weltall erklären Jiménez-Serra und ihre Kollegen durch chemische Reaktionen auf eisüberzogenen Staubkörnchen, die zur Bildung von Erythrulose-Molekülen führen könnten. Interstellare Erythrulose könnte demnach die für frühe Stoffwechsel- und Replikationsprozesse notwendigen Zucker geliefert haben. Weitere Beobachtungen sollen nun klären, ob aus diesen einfachen Zuckermolekülen auf den Staubpartikeln auch komplexere Zucker entstehen.
