„Die Entstehung des Lebens auf der Erde mit dem Zufall erklären heißt, von der Explosion einer Druckerei das Zustandekommen eines Lexikons zu erwarten.“
―Edwin Conklin
So viel ist klar: Leben ist nichts als eine kurze, regelmäßig aus sich selbst heraus wiederholte Phase geordneter chemischer Reaktionen auf engem Raum; diesen nennt man dann gewöhnlich "Lebewesen"; im einfachsten Fall auch schlicht "Zelle".
Kein Mensch weiß heute, wie dieses Leben irgendwann einmal anfangen konnte.
Denn: Woher kamen eigentlich die chemischen Werkzeuge, die alle Bausteine der Zelle sowie ihren Werkzeugkasten selbst zusammensetzen – und die Bauanleitung noch dazu?
Zudem: Die Werkzeuge sorgen ja erst für die Energie, die zum Betrieb der Zelle nötig ist; und nur so sorgen sie auch dafür, dass sie selbst gebaut und einsatzbereit gemacht werden. Wie konnte der komplizierte Prozess also einst einmal starten?
Heute gibt es zwei gegensätzliche wissenschaftliche Lager, die über den Beginn der biochemischen Evolution streiten: die eine Seite meint, es gab zuerst spontan ablaufende chemische Reaktionen und dann erst Zellen und Zellwerkzeuge. Die andere Seite postuliert dagegen eine frühe RNA-Welt – die selbstständige Entstehung eines selbstreplizierenden und Information speichernden Werkzeugs, eines RNA-Ribozyms, gilt hier als entscheidender erster Schritt.
Es ist wie die Frage nach Henne „Stoffwechselweg“ und Ei „RNA“ – was gab es zuerst?
Auf der frühen Erde ("archean environment") liefen (untere Reihe von links nach rechts) womöglich schon ineinander greifende Stoffwechselwege ab (ein "primordiales metabolisches Netzwerk"), das dann die Vorstufen für RNA-Moleküle liefern konnte (etwa Ribose-Zucker). Danach erst entstanden dann Proteine als Enzyme, deren Bauplan genetisch festgeschrieben und gespeichert wurde ("genetically encoded enzymes"). Oder stimmt doch die Theorie einer frühen RNA-Welt (obere Reihe)?
© Luisi, P. L.: Prebiotic metabolic networks? In: Molecular Systems Biology 10, Art. 729, 2014, fig. 1 (Ausschnitt)
Der amerikanische Biochemiker Robert Cech präsentierte 1981 eine Lösung für dieses klassische Henne-Ei-Problem. Bei dem Ciliaten Tetrahymena pyriformis fand er Ribonukleinsäuren, die sich selbst – also ohne Beteiligung von Proteinen – zerschneiden können. Sein kanadischer Kollege Sidney Altman entdeckte zwei Jahre später Enzyme, die aus einem Protein- sowie einem RNA-Anteil bestehen. Katalytisch wirkte jedoch nicht die Protein-Komponente, sondern – die RNA. Diese RNA-Enzyme, kurz Ribozyme, widerlegten das biochemische Dogma und bescherten den beiden Entdeckern den Nobelpreis für Chemie 1989.
Ein Ribozym bindet per Basenpaarung an einen RNA-Strang und katalysiert damit die Spaltung an einer bestimmten Stelle des Strangs. Auf ähnliche Weise kann sich ein Ribozym auch selbst zerschneiden.
Faktum bleibt, dass bisher nur das auf Ribonukleinsäure und Desoxyribonukleinsäure (RNA und DNA) beruhende Leben bekannt ist, welches auf der Erde vor etwa 3,5 bis 3,9 Milliarden Jahren begann. Die bekannten Lebensformen, Bakterien, Archaeen, Pilze, Pflanzen sowie Tiere mit dem Menschen, verwenden – von wenigen Ausnahmen abgesehen – den gleichen, universell gültigen genetischen Code und erzeugen aus den gleichen chemischen Bausteinen, nämlich vier verschiedenen Nukleotiden und etwa 20 verschiedenen Aminosäuren, die für irdisches Leben typischen Nukleinsäuren und Proteine.
© Spektrum Akademischer Verlag
Die Aufgabe
Wenn ihr euch ein wenig mit der oben beschriebenen Materie auseinandersetzt, werdet ihr auch keine großen Probleme haben, die richtigen Koordinaten zu ermitteln:
N47° ∑ O[GAC], [AAU] . ∏ { ∑ H[AAA], [AUA], ∑ C[UCU], [CAU] , [GGG] , [GUU]}
E14° ∑ H[UGG], [UAC], [GUU], [CAG] . ∏ { ∑ C[AAA], [GAA], [UUU], [UGG], [UUG], ∑ O[UCU], [CCC], [AAU], ∑ S[UGC], [AUG]}
Deine Lösung für die Koordinaten dieses Rätsels kannst du auf geochecker.com überprüfen.
GeoChecker für Science? Science! #01 - Das Evolutionsdilemma.
Zum Cache
Wie ihr vor Ort feststellen werdet, ist der Cachebehälter verschlossen. Um den Schlüssel zu finden, müsst ihr noch eine kleine Peilaufgabe, die mit der Lösung der Aufgabe in direkter Verbindung steht, erledigen. Ach ja - und ein wenig Geduld solltet ihr auch mitbringen!
Bitte nach dem Loggen wieder alles so verstauen, wie ihr es vorgefunden habt! Sollte etwas nicht passen, kontaktiert mich bitte über das GC Forum! Danke!
Gratulation den Erstfindern beim 4.Murtaler GC-Stammtisch!
Herzlichen Dank für den Betatest an robfel und expoma!
