Die Gesteine der Isua-Gruppe auf Grönland bergen die Überreste ungewöhnlicher Schlammvulkane, die ideale Bedingungen für die Entstehung von Aminosäuren boten. Das schließt ein Team um Francis Albarède von der Université Claude Bernard in Lyon aus der Zinkisotopenverteilung in dem 3,8 Milliarden Jahre alten Grünsteingürtel. Demnach waren die dort zirkulierenden Lösungen dank einer chemischen Reaktion im Untergrund, der Serpentinisierung, stark alkalisch und reich an Wasserstoff und Methan. Die Forscher spekulieren, dass unter diesen Bedingungen Aminosäuren und andere Bausteine des ersten Lebens entstehen und sich anreichern konnten.

Die Isua-Gruppe ist ein Grünsteingürtel, der vor 3,8 Milliarden Jahren in einer Umgebung entstand, die wohl einem modernen vulkanischen Inselbogen ähnelte. Ozeanische Sedimente und Vulkanaschen findet man dort in Gemeinschaft mit Überresten von Serpentinit-Schlammvulkanen. Letztere sind heute auf der Erde sehr ungewöhnlich, weil sie nur dort auftreten, wo eine ozeanische Platte unter eine andere subduziert wird. Gegenwärtig existieren diese Bedingungen nur im westlichen Pazifik am Marianengraben, wo die Pazifische Platte unter die Philippinische Platte abtaucht.

Die besonderen chemischen Eigenschaften dieser Schlammvulkane basieren auf der Serpentinisierung, bei der Minerale wie Olivin bei Temperaturen um 500 Grad Celsius mit Wasser reagieren. Dabei entsteht nicht nur das Mineral Serpentinit, sondern auch Wasserstoff und Methan sowie eine heiße alkalische Lösung, die beides zum Meeresboden transportiert. Die Verteilung von Zinkisotopen in den Überresten der Struktur zeigt, dass der pH-Wert nicht geringer als 9 gewesen sein dürfte. Unter derartigen Bedingungen reagieren die bei der Serpentinisierung entstehenden organischen Verbindungen mit stickstoffhaltigen Substanzen zu Vorläufern von Aminosäuren, die an der Entstehung des Lebens entscheidend beteiligt waren – eine Reaktion, die in normalen Hydrothermalquellen wegen des sauren pH-Werts nicht stattfindet. (lf)