Eines der größten Rätsel der Wissenschaft – wie das Leben aus einer chemischen Suppe kroch – hat einen neuen Kandidaten für die Hauptrolle: mineralische Nanozyme. Professor Yongdong Jin von der Universität Shenzhen hat die „Nanozym-Hypothese“ aufgestellt und argumentiert, dass primitive natürliche mineralische Nanozyme (MN-zyme), später ergänzt durch organische hybridisierte Nanozyme, die unbesungenen Helden waren, die inerte Gase in lebende Systeme verwandelten.

Die Hypothese besagt, dass unter den Bedingungen der Urerde MN-zyme prähistorische Gase durch einen Prozess namens „anorganische Photosynthese“ in komplexe Moleküle umwandelten – denn wenn Pflanzen das mit Sonnenlicht können, warum sollten Steine das nicht mit Lava und Blitzen schaffen?

Diese mikroskopisch kleinen Mineralpartikel sollen mehrere Aufgaben gleichzeitig erledigt haben: Katalyse, Oberflächenbindung, UV-Schutz, Photoselektion und Energiemanagement. Im Grunde waren sie die Schweizer Taschenmesser der präbiotischen Chemie, die Licht, Hitze und Elektrizität nutzten, um die molekulare Maschinerie des Lebens aufzubauen.

Die Erde selbst, so die Theorie, fungierte über Milliarden von Jahren als natürliches „All-in-One“-Chemielabor. Druck- und Temperaturgradienten in der Nähe von Vulkanen und heißen Quellen könnten frühe MN-zyme erzeugt haben, darunter Metalle, Metalloxide und Sulfid-Nanopartikel – dieselbe Art, die Wissenschaftler heute aus Spaß und Profit im Labor synthetisieren.

Einen besonders auffälligen Gastauftritt in dieser Geschichte haben monologeschützte Goldnanopartikel (AuNPs), die der Autor die „Au-Welt“ nennt. Während Goldnanopartikel normalerweise als künstliche Laborprodukte angesehen werden, argumentiert Jin, dass sie auf natürliche Weise entstanden sein könnten und durch organische Beschichtungen wie Thiole und Amine stabilisiert wurden, um sich der präbiotischen Party anzuschließen.

Tausende von Teragramm Mineralnanopartikel zirkulieren bereits jährlich durch die Ökosysteme der Erde, viele mit enzymähnlicher Aktivität. Neuere Studien zeigen auch, dass sie spontan aus verwitternden Mineralien in geladenen Wassertröpfchen oder unter UV-Bestrahlung entstehen können – die eigene Nanopartikelfabrik der Natur.

Die Hypothese befasst sich auch mit langanhaltenden Rätseln wie dem Wasserparadoxon, der Rolle von Mikro-Nano-Strukturen auf der Erdoberfläche und dem chiralen Ursprung von Biomolekülen. Letztlich zielt sie darauf ab, konkurrierende Theorien zum Ursprung des Lebens zu versöhnen, indem sie nahelegt, dass winzige Steine – nicht ausgefallene RNA- oder Stoffwechsel-zuerst-Szenarien – die ursprünglichen Architekten des Lebens waren.

Denn anscheinend entstand das Leben nicht nur aus einer Ursuppe – sondern aus einer urzeitlichen Nanopartikelbrühe, mit ein wenig Hilfe von vulkanischer Hitze und Blitzen.