In einer Molek\u00fclwolke nahe dem Zentrum der Milchstra\u00dfe wiesen Astronom*innen ein Zuckermolek\u00fcl mit vier Kohlenstoffatomen nach. Die Verbindung tr\u00e4gt den Namen Erythrulose und gilt als erster echter Zucker im interstellaren Raum. F\u00fcr den Nachweis nutzte das Team zwei Radioteleskope in Spanien, das Yebes-40-Meter-Teleskop und das IRAM-30-Meter-Teleskop. Die Molek\u00fclwolke mit der Bezeichnung G+0,693-0,027 liegt rund 26.700 Lichtjahre von der Erde entfernt.<\/p>\n
Echter Zucker aus dem Zentrum der Milchstra\u00dfe <\/p>\n
Damit ein Molek\u00fcl als Monosaccharid z\u00e4hlt, braucht es ein Kohlenstoffger\u00fcst aus mindestens drei Atomen. Erythrulose erf\u00fcllt diese Bedingung mit vier Kohlenstoffatomen eindeutig. Astronom*innen hatten bereits im Jahr 2000 das zweiatomige Molek\u00fcl Glykolaldehyd im interstellaren Raum entdeckt und damals als ersten Zucker bezeichnet. Nach heutiger Definition z\u00e4hlt Glykolaldehyd aber nur als Zuckervorstufe, nicht als vollwertiges Monosaccharid. Erythrulose ist somit die erste Verbindung aus dem Zentrum der Milchstra\u00dfe, die diese strengere Definition erf\u00fcllt.<\/p>\n
Die Forschenden fanden das Molek\u00fcl mithilfe von Rotationsspektroskopie. Rotierende Molek\u00fcle senden charakteristische Radiofrequenzen aus, die wie ein molekularer Fingerabdruck wirken. Das Team um die Astronomin Izaskun Jim\u00e9nez-Serra vom spanischen Forschungsrat CSIC in Madrid identifizierte in den Teleskopdaten 17 solcher Signale, sechs davon nahezu st\u00f6rungsfrei. Die Studie beziffert die Wahrscheinlichkeit, dass es sich dabei um zuf\u00e4llige \u00dcbereinstimmungen handelt, auf lediglich rund 0,2 Prozent. Die Grundlage daf\u00fcr legte ein Team um den Chemiker Emilio Cocinero bereits 2021 im Labor, als es das empfindliche Zuckermolek\u00fcl erstmals unzersetzt in die Gasphase brachte und sein Spektrum verma\u00df.<\/p>\n
\u201eDas ist ein unglaublich spannendes Ergebnis\u201c, erkl\u00e4rte der Astrochemiker Brett McGuire vom Massachusetts Institute of Technology gegen\u00fcber<\/a> dem Fachmagazin Nature. Astronom*innen suchten seit Langem gezielt nach Zuckermolek\u00fclen im All.<\/p>\n Topaktuell<\/p>\n \u00dcberraschendes Ungleichgewicht <\/p>\n Das Team suchte in derselben Molek\u00fclwolke im Zentrum der Milchstra\u00dfe auch nach den einfacheren dreiatomigen Zuckern Glyceraldehyd und Dihydroxyaceton, fand sie aber nicht. Erythrulose kommt in der Wolke mindestens acht- bis siebzehnmal h\u00e4ufiger vor, als es f\u00fcr die kleineren Molek\u00fcle zu erwarten w\u00e4re. Das widerspricht der naheliegenden Annahme, dass einfachere Molek\u00fcle zuerst und h\u00e4ufiger entstehen.<\/p>\n Die Forscher*innen vermuten stattdessen, dass Erythrulose direkt aus zweiatomigen Bruchst\u00fccken auf der eisigen Oberfl\u00e4che von Staubk\u00f6rnern entsteht, ohne den Umweg \u00fcber einen dreiatomigen Zwischenschritt. Daraus l\u00e4sst sich schlie\u00dfen, dass komplexe Molek\u00fcle im All offenbar nicht zwingend einer einfachen Stufenfolge von klein zu gro\u00df folgen, sondern von den verf\u00fcgbaren Ausgangsstoffen und Reaktionswegen auf den Eisk\u00f6rnern abh\u00e4ngen.<\/p>\n \t\t Was der Fund \u00fcber den Ursprung des Lebens verr\u00e4t <\/p>\n Zuckermolek\u00fcle spielen im modernen Leben eine zentrale Rolle. Ribose bildet den Baustein der RNA, Desoxyribose den Baustein der DNA. Erythrulose selbst geh\u00f6rt nicht zu diesen Molek\u00fclen, kann aber \u00fcber chemische Umlagerungen mit verwandten Vierfach-Zuckern wie Threose in Verbindung stehen. Diese diskutieren Forscher*innen wiederum als m\u00f6glichen Baustein einfacherer Erbmolek\u00fcle, die der RNA vorausgingen.<\/p>\n Dass solche Zucker tats\u00e4chlich den Weg auf die fr\u00fche Erde gefunden haben k\u00f6nnten, legen Funde in Meteoriten nahe. Forscher*innen wiesen im Rahmen einer schon 2019 ver\u00f6ffentlichten Studie<\/a> Ribose in kohligen Chondriten nach. Auch in Proben des Asteroiden Bennu, die die NASA-Mission OSIRIS-REx im September 2023 zur Erde brachte, fanden sich Ribose und Glukose. Die neue Entdeckung im Zentrum der Milchstra\u00dfe schlie\u00dft eine weitere L\u00fccke in dieser Indizienkette, denn sie zeigt, dass komplexe Zuckerchemie bereits in interstellaren Wolken ablaufen kann, lange bevor sich Sterne und Planeten bilden.<\/p>\n Einen Beweis f\u00fcr au\u00dferirdisches Leben liefert der Fund damit nicht. Erythrulose ist ein organisches, aber kein biologisches Signal. Die Beobachtungen zeigen zudem nicht, ob in der Wolke eine der beiden spiegelbildlichen Molek\u00fclformen \u00fcberwiegt, wie sie f\u00fcr irdisches Leben typisch ist. Als n\u00e4chstes Ziel wollen Forscher*innen nun Ribose selbst im interstellaren Raum aufsp\u00fcren, den eigentlichen Baustein heutiger Erbmolek\u00fcle.<\/p>\n Quellen: Nature; \u201eExtraterrestrial ribose and other sugars in primitive meteorites\u201c (PNAS, 2019)<\/p>\n Hinweis: Ukraine-Hilfe<\/p>\n