Spanisch geführtes Team entdeckt erstmals Zucker im interstellaren Raum – Zutaten für Leben existieren bereits vor Sternen
Mit zwei Radioteleskopen in Spanien haben Astronomen Erythrulose identifiziert, einen vierkohligen Zucker, der in Himbeeren vorkommt, in einer Molekülwolke 27.000 Lichtjahre von der Erde entfernt. Die Entdeckung schließt eine Lücke in der präbiotischen Chemie und zeigt, dass Zucker, die für die Bausteine des Lebens essenziell sind, bereits vor Sternen oder Planeten entstehen können.
Ein Team unter der Leitung des Center for Astrobiology (CAB, CSIC-INTA) in Torrejón de Ardoz hat den ersten direkten Nachweis eines frei im interstellaren Medium schwebenden Zuckermoleküls gemeldet. Die Entdeckung, veröffentlicht am 13. Juli 2026 in Nature Astronomy, identifiziert Erythrulose in der Molekülwolke G+0.693-0.027 nahe dem Zentrum der Milchstraße. Frühere Suchen hatten Zucker wie Ribose und Glucose in Meteoriten und dem Asteroiden Bennu gefunden, aber nie im diffusen Gas und Staub zwischen den Sternen. An der Arbeit waren Forscher aus Spanien, den Niederlanden, Italien, Deutschland und den Vereinigten Staaten beteiligt.
Erster Zucker im interstellaren Medium
Zucker sind das strukturelle Rückgrat von RNA und DNA, doch Laborexperimente, die den Ursprung des Lebens auf der frühen Erde nachbilden sollen, produzieren sie stets in zu geringen Mengen, um plausibel zu sein. Dieses Paradoxon hat Astrobiologen dazu gebracht, über die Erde hinauszuschauen. Die neue Entdeckung löst diese Spannung: Erythrulose, ein einfacher vierkohliger Zucker, ist dort vorhanden, wo Sterne und Planeten entstehen.
Zucker sind essentielle organische Verbindungen, da sie das Rückgrat von RNA und DNA bilden.
Die Wolke G+0.693-0.027 gehört zu den reichsten molekularen Reservoirs, die in der Galaxie bekannt sind. Ihre chemische Komplexität hat sie zu einem natürlichen Labor für die Astrochemie gemacht. Erythrulose ist eine Ketose, der einzige vierkohlige Zucker mit einem chiralen Zentrum, und auf der Erde kommt er in Himbeeren vor und wird in Selbstbräunungslotionen verwendet. Im interstellaren Medium zeigt er, dass Zucker spontan lange vor der Existenz eines Planetensystems entstehen können.
Beeindruckend ist die Entdeckung, dass sie so früh synthetisiert werden können, in Nebeln, in denen noch keine Sterne oder Planetensysteme entstanden sind.
Wie die Entdeckung gemacht wurde
Die Beobachtungen kombinierten das 40-Meter-Radioteleskop in Yebes (Guadalajara) und die 30-Meter-IRAM-Schüssel am Pico Veleta (Granada). Das Team maß zunächst das Rotationsspektrum von Erythrulose im Labor und erhielt einen präzisen chemischen Fingerabdruck. Anschließend durchsuchten sie Breitbandspektraldaten der Wolke und identifizierten 12 unabhängige Emissionslinien, die mit dem Fingerabdruck übereinstimmten.
- Rotationsspektrum von Erythrulose unter kontrollierten Bedingungen gemessen, um einen Referenz-Fingerabdruck zu erhalten.
- Die 40-Meter-Yebes- und 30-Meter-IRAM-Teleskope sammelten Breitbandspektraldaten der Wolke G+0.693-0.027.
- 12 Spektrallinien in den Wolken-Daten wurden als Übereinstimmung mit dem Erythrulose-Fingerabdruck identifiziert.
- Ergebnisse in Nature Astronomy veröffentlicht, die den ersten direkt im interstellaren Medium nachgewiesenen Zucker bestätigen.
Die Signale sind eindeutig. Die Wolke liegt etwa 27.000 Lichtjahre entfernt und enthält genügend Material, um den Nachweis statistisch robust zu machen. Jiménez-Serra merkt an, dass das Team eine Region mit sehr hoher Säulendichte benötigte, um die schwachen molekularen Linien auf nachweisbare Verstärkung zu bringen.
Häufigkeit und Chemie
Erythrulose ist im Vergleich zu ähnlichen Molekülen auffallend häufig. In G+0.693-0.027 ist es mindestens achtmal häufiger als strukturell vergleichbare Dreikohlenstoffzucker, die auffällig abwesend sind. Dieses Muster deutet darauf hin, dass Zucker bei den niedrigen Temperaturen der Wolke Schritt für Schritt auf den Oberflächen von Staubkörnern zusammengebaut werden und allmählich Komplexität aufbauen.
- Erythrulose
- 8 x Häufigkeit von 3-Kohlenstoff-Zuckern
- 3-Kohlenstoff-Zucker
- 1 x Häufigkeit von 3-Kohlenstoff-Zuckern
Aus präbiotischer Sicht ist Erythrulose keine Sackgasse. In wässrigen Umgebungen wandelt es sich in Threose um, einen Bestandteil der Threose-Nukleinsäure (TNA), einem möglichen evolutionären Vorläufer der RNA.
Dieser Zucker hat die Fähigkeit, in wässrigen Medien zu reagieren und komplexere Strukturen sowie Polymere zu bilden.
Der Koautor fügt hinzu, dass die Entdeckung die Tür für die Existenz von Fünfkohlenstoffzuckern wie Ribose in derselben Umgebung öffnet und die RNA-Welt-Hypothese für den Ursprung des Lebens stärkt.
Von der Wolke zur frühen Erde
Das Team schätzt, dass die Erde während des späten schweren Bombardements vor etwa 4 Milliarden Jahren zwischen 0,5 und 50 Millionen Tonnen Erythrulose von Asteroiden und Kometen erhalten hat, die aus solchen Molekülwolken kondensiert waren. Dieser Liefermechanismus liefert genügend Material, um die Chemie zu säen, die schließlich die ersten Nukleinsäuren hervorbrachte.
Wir schätzen, dass die Erde während des letzten intensiven Bombardements großer Asteroiden zwischen 0,5 und 50 Millionen Tonnen Erythrulose erhalten haben könnte. Es ist eine der Perioden, in denen das meiste organische Material angekommen sein könnte, und sie gilt als entscheidend, weil das Leben kurz danach entstand.
Was kommt als Nächstes
Die Suche erweitert sich nun auf andere Molekülwolken und größere Zucker. Dieselben spektralen Methoden können auf Ribose und Glucose angewendet werden, deren interstellare Existenz durch Meteoritenstudien stark angedeutet wird. Jiménez-Serras Gruppe plant weitere Beobachtungen mit denselben und zusätzlichen Einrichtungen, in der Hoffnung, das gesamte Zuckerinventar des interstellaren Mediums zu kartieren und den chemischen Weg von einfachen Molekülen zu den Bausteinen des Lebens zu verfolgen.
