Es gibt zwei Ursprünge des Lebens. Und Metall.

Steile These? Doch genau darauf läuft eine neue Studie unter Leitung der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf hinaus. Die Forscher haben rekonstruiert, was vor rund vier Milliarden Jahren passiert sein könnte, als aus Chemie Leben wurde. Heiße Quellen am Meeresboden. Dort gab es Wasserstoff, Kohlendioxid, Ammoniak – und jede Menge Metalle. Aus diesen vergleichsweise einfachen Zutaten mussten irgendwie die Bausteine entstehen, aus denen Zellen bestehen.

Heute erledigen Zellen solche Aufgaben mit hochspezialisierten Eiweißen, den Enzymen. Sie ermöglichen und beschleunigen chemische Reaktionen. Das Problem: Am Anfang des Lebens gab es viele dieser Enzyme noch gar nicht. Also musste etwas anderes ran. Metall.

Die Forscher untersuchten 420 chemische Reaktionen, die Zellen benötigen, um wichtige Bausteine des Lebens herzustellen. Ihr Ergebnis: Der letzte gemeinsame Vorfahr aller heute lebenden Zellen besaß offenbar nur für ungefähr die Hälfte dieser Reaktionen passende Enzyme. Bei der anderen Hälfte konnten Metalle aus der Umgebung deren Aufgabe übernehmen.

Aus diesem gemeinsamen Vorfahren entwickelten sich zweierlei: Bakterien und Archaeen. Archaeen sind winzige Lebewesen, die Bakterien ähneln, biologisch aber eine eigene Gruppe bilden. Beide Linien entwickelten unabhängig voneinander neue Enzyme – teilweise sogar unterschiedliche Werkzeuge für exakt dieselbe Aufgabe. Dadurch konnten sie sich offenbar von den heißen Quellen lösen und als eigenständige Zellen weiterleben.

Auch für ein weiteres Problem fanden die Forscher eine mögliche Lösung: Energie. Heutige Zellen verwenden dafür vor allem einen Stoff namens ATP. Frühe Zellen verfügten aber noch nicht über die nötige Maschinerie, den herzustellen. In den heißen Quellen könnten stattdessen die Stoffe Phosphit und Palladium wichtige Reaktionen angetrieben haben.

Damit ergibt sich ein ungewöhnliches Bild unserer Vorgeschichte: Der genetische Bauplan allen Lebens hat wohl einen gemeinsamen Ursprung. Der Schritt zur wirklich eigenständigen Zelle könnte dagegen zweimal erfolgt sein – einmal bei den Vorfahren der Bakterien und einmal bei denen der Archaeen.