In Enceladus‘ Ozean gibt es Phosphate

[Frank]

Extraterrestrische Chemie: Das für das Leben wichtige Element Phosphor kommt auch im subglazialen Ozean von Enceladus vor, wie Messdaten der NASA-Raumsonde Cassini belegen. Sie zeigen hohe Konzentrationen von Phosphaten in Eiskörnchen, die von den Geysiren des Saturnmonds ins All geschleudert wurden. Dies stützt die Annahme, dass unter der Eiskruste von Enceladus und anderen Eismonden potenziell habitable Bedingungen herrschen – und dass dort auch die chemischen Zutaten für Leben vorhanden sind.

https://www.scinexx.de/news/kosmos/in-e ... phosphate/

Ja die Bedingungen sehen gut aus, aber reicht das ?

[Diagnostiker]

Habitabel heißt ja nicht zugleich auch habitiert. Von daher ...

[Frank]

Jetzt muss ich aber doch noch mal nachfragen. Was ist denn an Phosphaten denn so besonders in Sachen Leben, dass jetzt alle so abfahren darauf.
Und was würde die hundertfache Konzentration wie in Erdozeanen für eine Bedeutung haben ?

https://www.spektrum.de/news/saturnmond ... ht/2151471





















pho

[Diagnostiker]

Hallo Frank,

Was ist denn an Phosphaten denn so besonders in Sachen Leben, dass jetzt alle so abfahren darauf.

Christian De Duve hatte mal gesagt: "Das Leben baut sich um Phosphor herum auf." Phosphor hat eine zentrale Bedeutung im Energiestoffwechsel, aber auch als Bestandteil der Nucleinsäuren RNA und DNA, die für Vererbungsprozesse und die Proteinbiosynthese das materielle Fundament darstellen. Wikipedia gibt zusätzlich Auskunft:

Phosphor ist für alle biologischen Organismen essenziell. Phosphorverbindungen sind Bestandteil der DNA- und RNA-Moleküle, der Trägersubstanz der Erbinformationen aller Lebewesen. Die stark phosphorhaltige Verbindung Adenosintriphosphat spielt die entscheidende Rolle beim Energiestoffwechsel (aktivierte Zucker) der Zellen. Phosphor ist weiterhin in Zuckerphosphaten, Phospholipiden und Coenzymen enthalten. Die Phosphorylierung ist einer der wichtigsten Regulationsmechanismen in Organismen.

Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Phosphor#Physiologie

Und was würde die hundertfache Konzentration wie in Erdozeanen für eine Bedeutung haben ?

Das würde bedeuten, dass für potenzielle biochemische Prozesse Phosphor in einer wasserlöslichen Form zur Verfügung steht, statt nur in einer wasserunlöslichen Form als mineralisches Apatit, wie es auf der Erde überwiegend der Fall ist und was in der Forschung zur Abiogenese als "Phosphat-Problem" bekannt ist.

Denn obwohl Phosphor das fünfthäufigste Element in Lebewesen ist – beispielsweise bildet Phosphat das „Rückgrat“ der Erbsubstanz DNA –, kommt es viele Millionen Mal seltener in den Ozeanen vor als Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff. In Eisenmeteoriten dagegen ist es in Form von Schreibersit (Eisen-Nickel-Phosphid) häufig. „Eisenmeteoriten enthalten 10- bis 100-mal so viel Schreibersit wie andere Meteoriten“, sagt Pasek. Trifft ein solcher Meteorit in der Nähe von Wasser auf die Erde, können sich Phosphate bilden, insbesondere P2O7 , fanden Pasek und seine Mitarbeiter Dante Lauretta und Virginia Smith heraus. „Das war wesentlich für die Evolution des Lebens, denn solche Phosphate spielen eine entscheidende Rolle für Energieträger-Moleküle wie ATP und für viele biochemische Prozesse“, erklärt Pasek.

Quelle: https://www.wissenschaft.de/astronomie- ... das-leben/

Hier ist noch ein Überblicksartikel aus dem Jahr 2008 von Matthew Pasek, der sich auf die Rolle von Phosphor bei der Abiogenese spezialisiert hat:

https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.0708205105

Abstract: Phosphor ist ein wichtiges biologisches Element, und es war schwierig, einen präbiotischen Weg zu ermitteln, der zu seinem Einbau in Biomoleküle führt. Die meisten potenziell präbiotischen Phosphorylierungsreaktionen basieren auf Orthophosphat als Phosphorquelle. Hier wird vermutet, dass die Geochemie von Phosphor auf der frühen Erde stattdessen durch Phosphorverbindungen mit reduziertem Oxidationszustand wie Phosphit (HPO32−) gesteuert wurde, die löslicher und reaktiver als Orthophosphate sind.

Dieser Phosphor mit reduziertem Oxidationszustand stammte aus außerirdischem Material, das während der schweren Bombardierungsperiode herunterfiel oder bei Einschlägen entstand, und verblieb in der leicht reduzierenden Atmosphäre. Diese alternative Sichtweise der Phosphorgeochemie der frühen Erde bietet einen unerforschten Weg zur Bildung relevanter präbiotischer Phosphorverbindungen, legt einen einfachen Reaktionsweg zu kondensierten Phosphaten nahe und steht im Einklang mit der biochemischen Verwendung von Phosphorverbindungen mit reduziertem Oxidationszustand im heutigen Leben.

Es werden mögliche Studien vorgeschlagen, die Phosphorverbindungen mit reduziertem Oxidationszustand in alten archaischen Gesteinen nachweisen könnten.