Dem Phosphor-Rätsel des Lebens auf der Spur

Phosphor ist ein unverzichtbarer Baustein des Lebens. Er steckt unter anderem in der DNA, der RNA und dem Energieträger ATP. Doch obwohl Phosphor auf der Erde reichlich in Form von Mineralien vorhanden ist, ist bis heute ungeklärt, woher die chemisch reaktiven Phosphorverbindungen stammten, die für die ersten Schritte zur Entstehung des Lebens benötigt wurden. Dieses sogenannte „Phosphor-Rätsel“ gehört zu den zentralen ungelösten Fragen der Entstehung des Lebens.

Im ERC-Projekt ³¹PIRATE untersucht Dr. André K. Eckhardt, ob reaktive Phosphorverbindungen bereits im Weltraum entstehen und nach ihrer Ankunft auf der frühen Erde an den ersten chemischen Schritten zum Leben beteiligt gewesen sein könnten. Dazu bildet er im Labor interstellare Eispartikel nach und behandelt sie mit energetischer Strahlung, wie sie auch im Weltall vorkommt. Anschließend verfolgt er, welche neuen Phosphorverbindungen entstehen und ob sie den Übergang vom interstellaren Eis in flüssiges Wasser überstehen.

Mithilfe einer weltweit einzigartigen Kombination aus EPR-Spektroskopie sowie Phosphor-Kernspinresonanzspektroskopie (³¹P-NMR) sollen diese kurzlebigen Verbindungen erstmals direkt beobachtet und bis in wässrige Lösungen verfolgt werden. Das Projekt schlägt damit eine direkte Brücke zwischen Astrochemie und präbiotischer Chemie und soll zeigen, welche Rolle Phosphor aus dem All bei der Entstehung der ersten biologisch relevanten Moleküle gespielt haben könnte.