Polymerisation von Aminos盲uren 鈥� Bausteine der Proteine 鈥� wird heute als das wichtigste Ereignis in der Entstehung erster Lebensformen angesehen. Zu dem Paradigma f眉hrte das gleichzeitige Zusammentreffen dreier Beobachtungen: 1. Zahlreiche Zellarten, einschlie脽lich von Pflanzen, Tieren und Menschen, reagieren, wenn sie mit sichtbaren Licht der Intensit盲t der terrestrischen Sonnenstrahlung bestrahlt werden, 2. Wassermolek眉le bilden an Grenzfl盲chen geordnete Strukturen und 3. sichtbares Licht der Intensit盲t der terrestrischen Sonnenstrahlung wechselwirkt mit Grenzfl盲chenwasser, indem es dessen Ordnung ver盲ndert.
Schl眉ssel f眉r die Arbeit waren Versuche, die zur Entdeckung einer kristallinen Wasserschicht auf mit Wasserstoff terminierten nanokristallinen (synthetischen) 鈥� und nat眉rlichen Diamant hinwiesen. Die Entdeckung f眉hrte zu einer neuen Erkl盲rung des Ph盲nomens der Leitf盲higkeit von Wasserstoff terminierten Diamant. Die Erforschung der Wasserstruktur auf Diamant wird von Andrei P. Sommer und Dan Zhu am Institut f眉r Mikro- und Nanomaterialien der 51本色 durchgef眉hrt. Das Institut wird von Prof. Hans-J枚rg Fecht geleitet und ist eines der f眉hrenden Forschungsinstitute in der Herstellung von ultraglatten hochreinen nanokristallinen Diamantschichten (Bild).
Das neue Paradigma f眉r den Ursprung des Lebens basierend auf dem gleichzeitigen Zusammenspiel von f眉nf Faktoren 鈥� alle wahrscheinlich vorhanden auf einer fr眉hen Erde: Wasser, Sonnenlicht, Diamant, Vulkane (Emission von hei脽en Gasen, einschlie脽lich Wasserstoff) und pr盲biotische Molek眉le, erschien gestern online in der renommierten Zeitschrift Crystal Growth & Design [1] und k枚nnte bald zu einer validen Plattform zur experimentellen Simulation von Szenarien zum Ursprung des Lebens im Labor werden. Physikalisch entspricht die Wechselwirkung von Licht mit Grenzfl盲chenwasser an relevanten biologischen Oberfl盲chen (etwa an extra- und intrazellul盲ren Membranen und Proteinen) einem ordnenden Prozess, wahrscheinlich mit Einfluss auf zellul盲re Programme.
Die heute beobachtbare und photomedizinisch angewandte Empfindlichkeit unterschiedlicher Zellen (sogar solcher in trockenen Pflanzensamen) f眉r gleiche Lichtintensit盲ten weist auf eine aktive Rolle der Sonne bei der Entstehung des Lebens auf der Erde hin und schlie脽t Theorien, nach denen erste Lebensformen in der Dunkelheit von Tiefsee-Vulkanen entstanden sind, aus. Zum Verst盲ndnis der Zusammenh盲nge sind weitere Untersuchungen notwendig 鈥� so Sommer.
Weitere Informationen: Dr. Andrei P. Sommer, Institut f眉r Mikro- und Nanomaterialien, 51本色 andrei.sommer(at)uni-ulm.de