Man bringe Wasser in einem Glaskolben zum Kochen und fülle Methan und Ammoniak hinzu. Anschließend erzeuge man mit Elektroden Funken, die das Gemisch unter Strom stellen. Dann lasse man das ganze eine Woche lang vor sich hinbrodeln. So lautet das Rezept mit dem Stanley Miller 1953 eine Ursuppe im Labor nachgekocht hat. So, wie sie vor vielen Milliarden Jahren auf der Erde entstanden sein könnte. Mit diesem Versuch wies er nach, dass aus anorganischen Verbindungen spontan Aminosäuren, also organische Bausteine entstehen können. Die wichtigste Voraussetzung also dafür, dass damals Leben entstehen konnte. Dieses klassische "Ursuppen-Experiment" war jedoch nicht das einzige, das Miller vor mehr als 50 Jahren durchführte. Jeffrey Bada vom amerikanischen Scripps Institut für Ozeanographie in La Jolla:
"Kaum jemand weiß, dass Miller 1953 drei verschiedene Versuchsapparaturen testete. Das war nicht mal in der Wissenschaftsszene bekannt. Uns interessierte besonders ein Versuchsdesign, in dem Miller die Situation in einem Vulkan nachahmte. Denn es gab vage Berichte darüber, dass bei diesem Experiment mehr Aminosäuren entstanden sind, als in der klassischen Versuchsapparatur."
In seinen Vulkanexperimenten veränderte Miller die klassische Versuchsanordnung, in dem er ein zusätzliches Ventil einbaute, das den Wasserdampf schneller strömen ließ. In alten Kartons aus Stanley Millers Büro entdeckten Jeffrey Bada und seine Kollegen kleine Fläschchen, die offensichtlich Überreste von den damaligen Versuchen enthielten. Diese Kartons gehörten zum Nachlass des 2007 verstorbenen Ursuppen-Pioniers und lagen unbeachtet in Laborschränken herum. Bada:
"Ich war wirklich geschockt, denn Stanley hat mir nie etwas von diesen Fläschchen erzählt. Sein Vulkanexperiment hat er auch nie wiederholt und ich habe keine Ahnung, was aus der Versuchsapparatur geworden ist."
Bada und seine Kollegen machten sich nun daran, die alten Proben mit modernen Analysemethoden zu untersuchen. Dabei verglichen sie die Proben aus der klassischen Versuchsapparatur mit denjenigen, die aus der Vulkansimulation stammten. Bada:
"Wir waren erstaunt, dass wir nicht nur mehr sondern auch so viele unterschiedliche Aminosäuren in den Proben von seinem Vulkanexperiment entdeckt haben. Viel mehr, als Miller damals in seinem klassischen Experiment gefunden hatte. Viele dieser Aminosäuren haben zwar heute keine biologische Funktion in Proteinen. Aber sie könnten eine wichtige Rolle bei den chemischen Prozessen gespielt haben, die auf der frühen Erde stattfanden und die damals zur Entstehung des Lebens geführt haben."
Die Autoren sehen darin einen Beweis, dass Vulkane auf der frühen Erde eine wichtige Rolle bei der Entstehung des Lebens gehabt haben. Davon gehen auch viele andere Geowissenschaftler aus. Und die meisten Forscher glauben, dass die Atmosphäre der frühen Erde nicht aus Methan und Ammoniak bestand, wie Miller noch 1953 angenommen hatte. Bada:
"Millers klassisches Experiment zeigt also nicht, was auf der gesamten Erde damals passiert sein könnte. Aber seine Vulkansimulation weist darauf hin, dass die biologischen Bausteine spontan bei Eruptionen entstanden sein könnten. Denn wir wissen heute, dass solche Ausbrüche immer von Lichtblitzen begleitet sind, die die nötige Energie für die chemischen Prozesse liefern können. Es könnte also sein, dass die chemischen Vorgänge auf der gesamten Erde lokal in der Nähe von Vulkanen abliefen und sich daraus zufällig ein lebendiger Organismus entwickelt hat, der dann die ganze Erde besiedelt hat."
In seinen Spekulationen geht Jeffrey Bada sogar noch einen Schritt weiter. Er hält es für wahrscheinlich, dass sich diese spontanen Umwandlungen auch auf anderen Planeten unseres Sonnensystems abgespielt haben könnten. Bada:
"Viele der Aminosäuren, die wir in diesem Experiment gefunden haben ähneln sehr den Substanzen, die wir in Meteoriten finden, also der Erde, die von Asteroiden stammt. Damit ist klar, dass solche chemische Prozesse auch auf Asteroiden stattgefunden haben, also an anderer Stelle in unserem Sonnensystem."
"Kaum jemand weiß, dass Miller 1953 drei verschiedene Versuchsapparaturen testete. Das war nicht mal in der Wissenschaftsszene bekannt. Uns interessierte besonders ein Versuchsdesign, in dem Miller die Situation in einem Vulkan nachahmte. Denn es gab vage Berichte darüber, dass bei diesem Experiment mehr Aminosäuren entstanden sind, als in der klassischen Versuchsapparatur."
In seinen Vulkanexperimenten veränderte Miller die klassische Versuchsanordnung, in dem er ein zusätzliches Ventil einbaute, das den Wasserdampf schneller strömen ließ. In alten Kartons aus Stanley Millers Büro entdeckten Jeffrey Bada und seine Kollegen kleine Fläschchen, die offensichtlich Überreste von den damaligen Versuchen enthielten. Diese Kartons gehörten zum Nachlass des 2007 verstorbenen Ursuppen-Pioniers und lagen unbeachtet in Laborschränken herum. Bada:
"Ich war wirklich geschockt, denn Stanley hat mir nie etwas von diesen Fläschchen erzählt. Sein Vulkanexperiment hat er auch nie wiederholt und ich habe keine Ahnung, was aus der Versuchsapparatur geworden ist."
Bada und seine Kollegen machten sich nun daran, die alten Proben mit modernen Analysemethoden zu untersuchen. Dabei verglichen sie die Proben aus der klassischen Versuchsapparatur mit denjenigen, die aus der Vulkansimulation stammten. Bada:
"Wir waren erstaunt, dass wir nicht nur mehr sondern auch so viele unterschiedliche Aminosäuren in den Proben von seinem Vulkanexperiment entdeckt haben. Viel mehr, als Miller damals in seinem klassischen Experiment gefunden hatte. Viele dieser Aminosäuren haben zwar heute keine biologische Funktion in Proteinen. Aber sie könnten eine wichtige Rolle bei den chemischen Prozessen gespielt haben, die auf der frühen Erde stattfanden und die damals zur Entstehung des Lebens geführt haben."
Die Autoren sehen darin einen Beweis, dass Vulkane auf der frühen Erde eine wichtige Rolle bei der Entstehung des Lebens gehabt haben. Davon gehen auch viele andere Geowissenschaftler aus. Und die meisten Forscher glauben, dass die Atmosphäre der frühen Erde nicht aus Methan und Ammoniak bestand, wie Miller noch 1953 angenommen hatte. Bada:
"Millers klassisches Experiment zeigt also nicht, was auf der gesamten Erde damals passiert sein könnte. Aber seine Vulkansimulation weist darauf hin, dass die biologischen Bausteine spontan bei Eruptionen entstanden sein könnten. Denn wir wissen heute, dass solche Ausbrüche immer von Lichtblitzen begleitet sind, die die nötige Energie für die chemischen Prozesse liefern können. Es könnte also sein, dass die chemischen Vorgänge auf der gesamten Erde lokal in der Nähe von Vulkanen abliefen und sich daraus zufällig ein lebendiger Organismus entwickelt hat, der dann die ganze Erde besiedelt hat."
In seinen Spekulationen geht Jeffrey Bada sogar noch einen Schritt weiter. Er hält es für wahrscheinlich, dass sich diese spontanen Umwandlungen auch auf anderen Planeten unseres Sonnensystems abgespielt haben könnten. Bada:
"Viele der Aminosäuren, die wir in diesem Experiment gefunden haben ähneln sehr den Substanzen, die wir in Meteoriten finden, also der Erde, die von Asteroiden stammt. Damit ist klar, dass solche chemische Prozesse auch auf Asteroiden stattgefunden haben, also an anderer Stelle in unserem Sonnensystem."