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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : warum sollte es kein anderes leben geben



kirsche4
10.04.2014, 20:23
Seit meiner schulzeit rege ich mich schon über eine aussage meines damaligen biolehrer auf
Er meinte zu mir: es kann kein ausserirdisches leben geben, da es dort entweder zu kalt oder zu heiß sei und man wasser als voraussetzung bräuchte.!
Aber wenn leben entsteht passt es sich doch an oder nicht.?
Und braucht es wirklich umbedingt wasser damit leben entsteht.?
Ich meine wir können doch nicht behaupten ,dass das so ist, wir haben vlt gerade mal 5% unseres meeres erforscht. warum kann es dann da draußen, in der "unendlichkeit" von der wir noch weniger ahnung haben, nicht so sein, dass eine komplett andere lebensform existiert, die sich aus einem uns noch unbekannten stoff entwickelt hat.?
Wie ich auch gelesen habe sollen wir nur 1o % unseres hirns nutzen, daher glaube ich dass so viel was uns unrealistisch scheint vlt in wirklichkeit (für intelligenteres leben) ganz einfach ist.?

Wie denkt ihr darüber.?

Chrischan
10.04.2014, 21:06
Hallo Kirsche,

da wir bisher nur das Leben auf der Erde kennen, ist es schwer genau die Bedingungen für die Entstehung von Leben zu definieren.
Was wir aber sicher wissen, ist das Leben nur im Rahmen unserer Naturgesetze existieren kann, d.h. es gibt ein paar Randbedingungen die fest stehen. Fachleute machen sich unter Berücksichtigung dieser Randbedingungen Gedanken über Leben und die Entstehung davon.

Zu der Aussage wir nutzen nur 10% unseres Gehirns, darf man sagen, dass dies eine inzwischen überholte Mär ist. Siehe hierzu diesen Link (http://dasgehirn.info/aktuell/frage-an-das-gehirn/nutzen-wir-tatsaechlich-nur-zehn-prozent-unseres-gehirns).

Gruß,
Christian

Kibo
10.04.2014, 21:06
Ich denke dein Lehrer hätte im Studium besser aufpassen sollen, als Karl Popper (http://de.wikipedia.org/wiki/Karl_Popper)behandelt wurde. Ganz davon abgesehen ist die Auffassung deines ohnehin sehr wahrscheinlich falsch. Es gibt billionen bis unendlich viele Planeten, werden eine ganze Menge bei sein, die fast genau so aussehen wie die Erde, und natürlich ist es nach unserem Wissen durchaus auch möglich das sich Leben auch unter anderen Bedingungen haben könnte. ( ohne ein Lösungsmittel wird es allerdings schwierig)
Um die den jetzigen Stand der wissenschaftlichen Forschung einmal kurz zusammen zu fassen: man weiß das alles noch nicht so genau.

Mahananda
10.04.2014, 21:27
Hallo kirsche4,


es kann kein ausserirdisches leben geben, da es dort entweder zu kalt oder zu heiß sei und man wasser als voraussetzung bräuchte.

Diese Begründung ist nicht hinreichend.


Aber wenn leben entsteht passt es sich doch an oder nicht.

Innerhalb bestimmter Grenzen trifft das zu.


Und braucht es wirklich umbedingt wasser damit leben entsteht?

Nach allem was wir wissen, ja.


warum kann es dann da draußen, in der "unendlichkeit" von der wir noch weniger ahnung haben, nicht so sein, dass eine komplett andere lebensform existiert, die sich aus einem uns noch unbekannten stoff entwickelt hat?

Da alle chemischen Elemente bekannt sind, liegt es aus chemischen und physikalischen Gründen nahe, dass auch anderswo Leben auf der Basis von Kohlenstoffverbindungen und Wasser entsteht.

Viele Grüße!

kirsche4
10.04.2014, 21:38
Hallo Kirsche,

da wir bisher nur das Leben auf der Erde kennen, ist es schwer genau die Bedingungen für die Entstehung von Leben zu definieren.
Was wir aber sicher wissen, ist das Leben nur im Rahmen unserer Naturgesetze existieren kann, d.h. es gibt ein paar Randbedingungen die fest stehen. Fachleute machen sich unter Berücksichtigung dieser Randbedingungen Gedanken über Leben und die Entstehung davon.

Zu der Aussage wir nutzen nur 10% unseres Gehirns, darf man sagen, dass dies eine inzwischen überholte Mär ist. Siehe hierzu diesen Link (http://dasgehirn.info/aktuell/frage-an-das-gehirn/nutzen-wir-tatsaechlich-nur-zehn-prozent-unseres-gehirns).

Gruß,
Christian

Erstmal danke für den link ;)

Was fällt in diese rahmenbedingungen.?
aber wohl nicht das was mein lehrer meinte oder.?
ich habe damals darauf verzichtet mit ihm eine diskussion anzufangen, da er immer egal bei welcher sache auf seinen standpunkt blieb.
Braucht es wirklich immer wasser.? Ich kann mich noch erinnern wie auf dem mars eis gefunden wurde ging ja auch gleich die hysterie los, dass es vlt leben gib/gab.?
Und ist es eig vorstellbar das dort leben war und das dann durch i.eine katastrphe ausgelöscht wurde, da ich da auch schon einige wilde theorien gehört habe.? (aber dem tv und internet kann man ja nicht alles glauben :D)

Lg tanja

kirsche4
10.04.2014, 21:47
Da alle chemischen Elemente bekannt sind, liegt es aus chemischen und physikalischen Gründen nahe, dass auch anderswo Leben auf der Basis von Kohlenstoffverbindungen und Wasser entsteht.

!

aber bewiesen ist das noch nicht oder.?
wir können ja nicht so weit hinaus schauen.?!

Chrischan
10.04.2014, 22:01
Hallo Tanja,

vorweg, ich bin weder Biologe, noch Chemiker...


Was fällt in diese rahmenbedingungen.?
Zum Beispiel, welche Atome können sich wie mit anderen Atomen verbinden. Welche Atome kommen mit welcher Häufigkeit vor. Wie stabil sind die Verbindungen in den Molekülen. usw... Die Liste ist sicherlich sehr lang.



Braucht es wirklich immer wasser.?Mit großer Sicherheit wird ein Lösungsmittel benötigt, in dem sich aus den einzelnen Atomen Moleküle entwickeln können. Dazu müssen die entstandenen Moleküle noch geschützt werden, z.B. durch eine Membran... also eine grobe Zelle...
Das Lösungsmittel darf dabei natürlich nicht (chemisch) aggressiv sein. Wasser besitzt durch seine Molekülstruktur dazu noch ein paar interessante Eigenschaften.



Und ist es eig vorstellbar das dort leben war und das dann durch i.eine katastrphe ausgelöscht wurdeMan ist sich zumindest sicher, dass der Mars mal ein Klima hatte, welches durchaus mit dem der Erde vergleichbar gewesen sein könnte. Ob während dieser Zeit Leben enstanden ist, ist ungewiss.

Vermutlich ist die Entstehung von Leben ein Vorgang, bei dem gewisse (noch teilweise unbekannte) Faktoren zusammen kommen müssen. Vermutlich kann man sagen, dass je nach Umwelt eine gewisse Wahrscheinlichkeit für die Entstehung pro Zeit existiert.

Für den Mars könnte es z.B. gewesen sein, daß die Wahrscheinlichkeit bei z.B. 1% pro Million Jahre lag. Dauerte diese Phase 1 Millionen Jahre, so könnte trotzdem Leben entstanden sein. Umgekehrt könnte selbst bei einer Dauer von 1.000 Mio. Jahren kein Leben entstanden sein. Es sind eben immer Wahrscheinlichkeiten und nicht Ja/Nein.

Gruß,
Christian

Mahananda
11.04.2014, 13:57
Hallo Tanja,


aber bewiesen ist das noch nicht oder?

Sagen wir es mal so: Die Alternativen zu Kohlenstoff und Wasser schneiden so schlecht ab, dass da nicht viel Spielraum bleibt. Falls Du es wirklich genauer wissen willst, dann empfehle ich Dir diese (http://www.astroverein-halle.de/ausserirdisches-leben-womit-ist-zu-rechnen/) Ausarbeitung. Darin steht alles detailliert beschrieben und begründet. Bei Verständnisproblemen kannst Du jederzeit nachfragen.

Viele Grüße!

kirsche4
11.04.2014, 18:39
Jz wird mir so einiges klar vielen dank für den link :))
Liebe grüße

gunteropitz
16.05.2014, 18:43
Hallo Mahananda,
Wasser kann auch ohne Energie oder Muskelkraft bergauf fließen und zwar durch Hygroskopie.

AlphaCentauri
12.06.2014, 11:46
Das Wort habe ich noch nie gehört... Direkt mal bei Wikipedia nachlesen... ;)

Bernhard
12.06.2014, 11:58
Herr Opitz meint wohl eher Kapillarität (http://de.wikipedia.org/wiki/Kapillarit%C3%A4t) - "Grummel"...

AlphaCentauri
12.06.2014, 12:57
Dass wir unser Gehirn nur zu 10% nutzen, wurde ja von verlinkten Beitrag widerlegt. Trotzdem ist es eine wahnsinnig spannende Überlegung, dass man mit Medikamenten oder äußeren Reizen mehr Leistung aus dem Hirn kitzeln könnte, ähnlich wie bei diesem einen Hollywood-Film, bei dem der Protagonist blaue Kapseln einnahm, um eine unmenschliche Leistungsfähigkeit zu bekommen.

MartinX
03.08.2014, 22:54
Hallo,

nur mal so Gedanken von mir.

"Es kommt die Zeit, in der Er Seine vier Wände mit hell leuchtenden Kugeln erhellen kann! Diese werden mit etwas aufleuchten, was man weder sehen, hören noch riechen kann!". Wenn man das im Mittelalter gesagt hätte, wäre das wohl Ketzerei gewesen und man hinge am Galgen. Heute nennen wir diese Kugeln Glühbirnen, LED´s, Sparlampen usw. ... Also ganz normal. Früher konnten wir uns so etwas nicht vorstellen und wir kamen auch nicht darauf.

Der Roman "Reise um den Mond" von Jules Verne um 1865 erzählte schon von einem Flug zum Mond. Klar, es wahr ein Roman, dennoch glaube ich, dass die Leute damals nicht im enferntesten daran geglaubt haben, dass das einmal möglich sein kann.
Sie wußten es halt nicht besser.

Und heute? Naja, heute sind wir extrem weit fortgeschritten und auf der anderen Seite auch wieder nicht. Vor nicht allzu langer Zeit wahr die Wissenschaft noch so Arrogant und behauptete, dass es da draussen nichts geben "kann"! Heute hat sich diese Arroganz im Groben gelegt oder eher verschoben. Heute wird behauptet, dass es nur Leben kann (da draußen), wenn es auch Wasser (Kohlenstoff) gibt. Man sollte nicht glauben, dass all dass, was wir bis jetzt über uns wissen, auch da draußen gilt!
Eines ist aber sicher. Wir werden irgendwann einen "Kleinen Teil" erfahren und wir müssen unsere Bücher neu schreiben.

Gruß,
Martin

Bynaus
03.08.2014, 23:18
Früher konnten wir uns so etwas nicht vorstellen und wir kamen auch nicht darauf.

Nur weil es Dinge gibt, von denen man früher dachte, dass sie unmöglich seien, heisst das nicht, dass alle Dinge, von denen man heute denkt, dass sie unmöglich sind, in der Zukunft möglich sein werden. Im Gegenteil: da es immer sehr viel mehr denkbare als real existierende Dinge gibt, muss mit wachsender echter Erkenntnis über die Welt die Anzahl Dinge, die wir für unmöglich halten, und die aber auch immer unmöglich bleiben, stetig wachsen - jede Erkenntnis macht einige neue Dinge möglich, aber gleichzeitig viel mehr Dinge unmöglich.

Zudem - ich glaube nicht, dass "die Wissenschaft" pauschal behauptet, es könne da draussen nichts geben, oder dass nur Leben entstehen könne, wenn Wasser oder Kohlenstoff vorhanden sei. Das scheint plausibel, aber kaum jemand schliesst das Gegenteil pauschal aus.


Wir werden irgendwann einen "Kleinen Teil" erfahren und wir müssen unsere Bücher neu schreiben.

Bücher müssen meistens nicht neu geschrieben werden. Meistens (aber längst nicht immer) reicht es, ein paar weitere Kapitel an das bisher geschriebene anzuhängen. Aber noch einmal: bloss weil einige frühere Bücher umgeschrieben werden mussten, muss das nicht heissen, dass alles, was heute in Büchern steht, künftig umgeschrieben werden wird.

FrankSpecht
04.08.2014, 02:45
Vor nicht allzu langer Zeit wahr die Wissenschaft noch so Arrogant und behauptete, dass es da draussen nichts geben "kann"!
Abgesehen davon, dass die Wissenschaft sowas nie behauptet hat, ist dies eine typische Argumentation von Leuten, die die Errungenschaften der Wissenschaft nutzen, ohne sie zu verstehen :mad:

SFF-TWRiker
04.08.2014, 11:17
Für die Existenz von Leben ist wichtig, dass bei Molekülen effektive Energiebillanzen vorliegen und dass die chemischen Eigenschaften passen.
Man kann nicht einfach Elemente durch die darunter im Periodensystem stehenden Elemente ersetzen, also bei den wichtigsten Elementen statt:

- H: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr
- O: S, Se, Te, Po, Lu
- C: Si, Ge, Sn, Pb, Fl
- N: P, As, Sb, Bi, Uup
Statt H20 Li2S oder statt Methan SiLi4 zu nehmen oder statt Ethanol (C2H6O) Si2Li6S wären interessante Erfahrungen.
Photosynthese mit den nächstgrößeren Elementen klappt sicher auch nicht und bei Blut Eisen wie in Star Trek auf Vulkan durch Kupfer zu ersetzen wäre sicher auch sehr "spannend".
Probiert haben Chemiker so was aber sicher schon, vllt sogar mit anders nutzbaren Ergebnissen.
Außerdem benötigt man Elemente, die es im Universum, bzw auf Planeten oft vorkommen, und das sind im überwiegenden Maß die leichteren Elemente.

Bynaus
04.08.2014, 13:11
Statt H20 Li2S oder statt Methan SiLi4 zu nehmen oder statt Ethanol (C2H6O) Si2Li6S wären interessante Erfahrungen.

Natürlich könnte man auch Querverbindungen machen: etwa H2S (Schwefelwasserstoff) oder SiH4 (Silan). Zumindest erstere Substanz spielt durchaus auch eine Rolle bei aneroben Bakterien.


Außerdem benötigt man Elemente, die es im Universum, bzw auf Planeten oft vorkommen, und das sind im überwiegenden Maß die leichteren Elemente.

Das ist ein wichtiger Punkt. Interessant ist allenfalls auch noch, dass bei Leben auf Planeten um gewisse Sterne mit unterschiedlichen chemischen Zusammensetzungen von Spurenelementen (relativ zur Sonne) einige für das Leben wichtige Spurenelemente (z.B. Phosphor) durch andere Elemente substituiert werden könnten.

MartinX
04.08.2014, 18:31
Abgesehen davon, dass die Wissenschaft sowas nie behauptet hat
Und ob sie das hat, sicher nicht die Gesamtwissenschaft, aber dennoch ein sehr großer Anteil davon. Dass was uns damals in den Schulen gelehrt worden ist, haben sich die Lehrpersonen sicher nicht selbst ausgedacht.


, ist dies eine typische Argumentation von Leuten, die die Errungenschaften der Wissenschaft nutzen, ohne sie zu verstehen :mad:
Das finde ich ein wenig unfair! Muß man die Wissenschaft jetzt schon verstehen wenn man über Themen Fragen oder Gedanken dazu hat? Für solche Fälle, also für Laien sind eben solche Foren da um Fragen zustellen und "Gedanken" nieder zu schreiben. Bei einem tollen Forum wie hier, bekommt man meistens diesen bekannten "Ahaaa Effekt" und man ist etwas schlauer geworden oder auch nicht, weil es eventuell zu kompliziert ist. Aber in jeden Fall hat man was dazu gelernt.

Wenn man bei meinem Post, ganz am Anfang, liest, steht da: "nur mal so Gedanken von mir."
Ich möchte niemanden zu nahe treten, möchte keinen Streit, sondern nur ganz normal diskutieren, weil ich eben ein Laie bin.

Gruß, Martin

Bynaus
04.08.2014, 18:46
Dass was uns damals in den Schulen gelehrt worden ist, haben sich die Lehrpersonen sicher nicht selbst ausgedacht.

Ich denke, man muss vorsichtig sein: Bei solchen Fragen kann auch die Persönlichkeit der Lehrperson reinspielen, z.B., wenn diese Person einen christlichen Hintergrund hat und deshalb partout ausschliessen will, dass es anderswo Leben geben könnte. Dann wird die Lehrperson den wissenschaftlichen Erkenntnisstand entsprechend lesen und weitergeben. Frank hat aber recht: ich glaube, du wirst nur sehr wenige wissenschaftliche Artikel finden, die behaupten, es könne im Universum kein anderes Leben geben. Wie kann eine solche Aussage überhaupt wissenschaftlich sein? Nicht-Existenz lässt sich nicht beweisen. Stattdessen wirst du frühe Ideen, dass auch andere Planeten Leben tragen, schon bei Giordano Bruno um 1600 herum finden (damals scharf bekämpft von der Kirche). Egal in welche Zeit du gehst, du wirst immer sehr viel mehr wissenschaftliche Artikel zu Spekulationen über die Möglichkeit ausserirdischen Lebens finden als Meinungs-Artikel von Wissenschaftlern, die behaupten, solches Leben sei nicht möglich (es gibt allerdings schon solche Leute, Frank Tipler z.B., aber sie waren eigentlich immer in der Minderheit).


Das finde ich ein wenig unfair!

Frank hat zwar auch hier inhaltlich recht (es IST eine typische Argumentation von Leuten, die Wissenschaft nicht verstehen), aber ich verstehe sehr gut, dass du dich angemacht fühlst (zu unrecht!). Dabei war die Aussage gar nicht mal unbedingt persönlich gegen dich gerichtet: es ist mehr so zu verstehen, dass wir diese Art von Argumentation ("die Wissenschaft ist arrogant, obwohl doch das was gestern galt heute schon nicht mehr gilt") leider nur schon allzu oft von (nervigen) Usern gelesen haben, die überzeugt waren, sie seien der nächste Einstein... Du bist nicht so, du bist nicht hier, weil du der Welt deine Antworten geben willst, sondern weil du deine Fragen stellen willst. Und das solltest du auch weiterhin tun.

MartinX
04.08.2014, 19:11
Vielen Dank, Bynaus! Ich verstehe Dich so wie Du geschrieben hat und somit verstehe ich auch Frank! In Zukunft werden meine Gedanken gut aussortiert und mit "reinen" Fragen wiedergegeben. So lassen sich vieleicht solche Missverständnise ausschließen.

LG, Martin

zabki
04.08.2014, 20:12
Ich denke, man muss vorsichtig sein: Bei solchen Fragen kann auch die Persönlichkeit der Lehrperson reinspielen, z.B., wenn diese Person einen christlichen Hintergrund hat und deshalb partout ausschliessen will, dass es anderswo Leben geben könnte. Dann wird die Lehrperson den wissenschaftlichen Erkenntnisstand entsprechend lesen und weitergeben.

Das gab's, aber auch das Gegenteil:

Ich habe letztens von dem Astronomen und kath. Geistlichen George M Searle

http://en.wikipedia.org/wiki/George_Mary_Searle

folgenden Aufsatz von 1890 gelesen:

• Title: ARE THE PLANETS HABITABLE?
• Author(s): George M. Searle
• Source: Publications of the Astronomical Society of the Pacific, Vol. 2, No. 9 (July 12, 1890), pp. 165-177
• Stable URL: http://www.jstor.org/stable/40666788

Darin kommt Searle zu dem Ergebnis, daß alle Himmelskörper bewohnbar sein könnten (bewohnbar, nicht bewohnt), auch die Fixsterne bzw. die Sonne (!!!) - man muß bei diesen nur abwarten, bis Sie genug abgekühlt sind, um Lebewesen zu erlauben. Es scheint damals tatsächlich Überlegungen gegeben zu haben, daß es unter der Oberfläche der Sonne quasi kühlere, bewohnte Höhlen geben könnte, was Searle aber ablehnt. Bei den Planeten sieht er außer der Erde "nur" den Mars aktuell bewohnt, Merkur, Venus, Mond werden zu sehr erhitzt von der Sonnenstrahlung, die äußeren Planeten sind wegen der Innenwärme zu heiß. Alle diese haben ihre Zeit als Lebensträger also noch vor sich. Searles Überlegungen sind, wie er selbst durchblicken läßt, durchaus auch religiös motiviert.

Bynaus
04.08.2014, 20:50
@MartinX: Gut, wobei wir ja sicher auch wollen, dass die Leute eben Wissenschaft richtig verstehen - deshalb ist es gut, wenn solche Dinge zur Sprache kommen. Letztlich geht es in der Wissenschaft doch darum, die Welt und ihre Gesetze zu verstehen: wie können wir, ohne jegliche fixfertige "Gebrauchsanweisung" für diese Welt, dorthin kommen? Doch letztlich nur durch Beobachtung und logische Deduktion. Dabei muss man sich aber bewusst sein, dass bei der Deduktion Fehler geschehen können, logische, aber es können auch wichtige Aspekte der Funktionsweise eines Systems bei der stets nötigen Vereinfachung untergehen. In erster Näherung bewegt sich die Erde in einer Kreisbahn um die Sonne. Besser gesagt, tut sie das auf einer Ellipse. Noch besser gesagt, spielen sogar relativistische Effekte eine Rolle. Und so weiter. Idealerweise nähert sich unser Bild der Welt der Realität immer mehr an, deshalb werden den Büchern der Physik tendenziell eher Kapitel beigefügt als dass sie neu geschrieben werden. In gewissen Fällen kann es aber durchaus sein, dass man völlig auf dem Holzweg ist. In diesen Fällen stellt sich, im Nachhinen betrachtet, immer heraus, dass es nicht die Beobachtungen waren, die problematisch waren - es waren stattdessen unsere eingeschränkte oder gar fehlerhafte Interpretation der Beobachtungen (z.B., weil man etwas aus schieren "Anschaulichkeitsgründen" (dem sogenannten "gesunden Menschenverstand") von vorn herein - und voreilig - ausschloss, wie etwa bei der Plattentektonik). Daraus wird klar, dass der Anstoss zu einem "Umstoss" etablierter Interpretationen immer von Beobachtungen ausgehen muss: wenn eine solide, reproduzierbare Beobachtung im krassen Konflikt mit einer Interpretation steht, ist es immer die Interpretation, die nachgeben muss. Die Erde wird (nach unserer Auffassung) NIE wieder eine Scheibe sein, die Sonne wird NIE wieder um sie kreisen, und sie wird auch NIE nur 6000 Jahre alt sein. Diese "Interpretationen" stehen im krassen Konflikt mit den Beobachtungen. Postmodernisten relativieren ja gerne alles, aber es gibt gewisse Aspekte unserer Welt, die schlicht und einfach feststehen und sich nie mehr ändern werden (ausser wir verlieren alle den Verstand... :) ). Unterschiedliche Interpretationen sind oft unterschiedlich weit von diesem superharten Kern von echter Erkenntnis entfernt. Wissenschaftlern eines Fachgebiets ist oft klar, wie weit gewisse Aussagen von diesem Kern weg sind, aber bei Laien ist das nicht so. Für sie ist jede Aussage eines Wissenschaftler gleich gewichtet, und entsprechend erscheinen auch - aus wissenschaftlicher Sicht - geringfügige Änderungen am Weltbild wie monumentale Änderungen (und da selbst Wissenschaftsjournalisten leider oft auch Laien sind, drückt diese "Wechselhaftigkeit" oft auch in populärwissenschaftlichen Artikeln durch).

@Zabki: Danke für den Hinweis, sehr interessant. Der Artikel muss aus einer Zeit stammen, als man noch ernsthaft diskutierte, ob die Sonne vielleicht ein grosses Stück Kohle sein könnte, das langsam verbrennt...

SFF-TWRiker
05.08.2014, 00:47
Was man so alles mit einfachen Suchbegriffen findet (Theorien über die Sonne):

http://www.spiegel.de/spiegel/print/d-21977110.html

Bynaus
05.08.2014, 08:44
@SFF-TWRiker: Ahahaha, Crackpoterie im Vor-Internetzeitalter... :D

Im Übrigen kann ich euch den von zabki verlinkten Artikel nur empfehlen: auch wenn er inhaltlich natürlich längstens überholt ist und der Autor gegen Schluss dem Sonnensystem unbedingt seinen christlichen Stempel aufdrücken will (wenn auch nicht allzu aufdringlich), so ist er doch sehr angenehm (physikalisch) argumentiert und in einer schönen Sprache geschrieben.

Dgoe
05.08.2014, 14:02
Hallo,

hier mal etwas Aktuelles zum Thema:

Suche nach Außerirdischen: NASA kündigt Durchbruch an - N24.de (http://www.n24.de/n24/Nachrichten/Wissenschaft/d/5081950/nasa-kuendigt-durchbruch-an.html)

Gruß,
Dgoe

Bynaus
05.08.2014, 15:53
Wieder so ein Titel, hinter den man Fragezeichen setzen muss. Es ist nicht "die NASA", die sowas ankündigt. Es ist einer ihrer (? selbst das wäre konkret zu klären) Wissenschaftler, der Astronom Kevin Hand, der im Rahmen einer Podiumsdiskussion seine persönliche Meinung (Einschätzung) kundtut. Mit "NASA kündigt Durchbruch an" hat das gar nichts zu tun.

Meine persönliche Meinung/Einschätzung:

Wenn es Leben auf dem Mars gibt oder gab, kommt es wohl von der Erde (via Meteoriten oder über den Sonnenwind importiert), und es ist denkbar, dass wir es bis in 20 Jahren gefunden haben werden.
Wenn es Leben auf Europa gibt oder gab, könnten wir bis in 20 Jahren die ersten konkreten Hinweise darauf gefunden haben (aber wenn es kein Leben auf Europa gibt, werden wir es auch in 20 Jahren nicht ausschliessen können).
Wir werden sehr viel mehr erdähnliche Planeten kennen und sie viel besser charakteristiert haben, aber wir werden keine Gewissheit haben, dass auf irgend einem von ihnen Leben existiert (obwohl wir einige sehr gute Kandidaten haben werden).
Wir werden keinen Kontakt zu ausserirdischen Zivilisationen haben und auch keine Spuren von ihnen entdeckt haben.

SFF-TWRiker
05.08.2014, 17:38
Hallo,

hier mal etwas Aktuelles zum Thema:

Suche nach Außerirdischen: NASA kündigt Durchbruch an - N24.de (http://www.n24.de/n24/Nachrichten/Wissenschaft/d/5081950/nasa-kuendigt-durchbruch-an.html)
Gruß,
Dgoe


Unter dem Bericht steht das Datum 16.07.14 und im Video ist der Direktor der JWST Mission.
Da kann man nur positives PR-Gerede erwarten.
Selbst die Zahl der Kepler-Kandidaten (1200 werden genannt) liegt ziemlich daneben.
Bei der Recherche hat es wohl noch nicht mal dazu gereicht mal auf die Kepler-HP zu schauen.

Dgoe
05.08.2014, 18:08
Immerhin dürfte Tanjas Lehrer langsam im Boden versinken!

Ich denke auch, dass 20 Jahre sehr optimistisch sind. Nicht zu übersehen ist allerdings, dass es der Öffentlichkeit nur noch als eine Frage der Zeit präsentiert wird (eben PR) - und dies nicht von einer Astrobiologie-Seite in den Tiefen des Webs, sondern von der führenden weltraumfahrenden Agentur, der NASA.

PR ist übrigens eine der wichtigsten Komponenten jeder Mission, auch zukünftigen.

Gruß,
Dgoe


P.S.:
der 16.07.2014 ist schon ein wenig aktueller, als
July 12, 1890:p

Ich
06.08.2014, 13:49
Immerhin dürfte Tanjas Lehrer langsam im Boden versinken!
Bei allem Respekt gehe ich davon aus, dass er diese Aussage so nicht gemacht hat:

es kann kein ausserirdisches leben geben, da es dort entweder zu kalt oder zu heiß sei und man wasser als voraussetzung bräuchte.!
Das Ganze ergibt exakt Null Sinn, wenn man es auf das Universum bezieht. Jetzt kann man entweder annehmen, dass besagter Lehrer der größte anzunehmende Horst ist und sich viele Beiträge lang über "die Wissenschaft" aufregen, die sich aus derlei Horsten zu konstituieren scheint.
Oder man nimmt an, dass hier etwas Kontext oder genauer Wortlaut fehlt. Vielleicht war mit "dort" ja das Sonnensystem gemeint. Dann ist die Aussage schon weit weniger spektakulär, und - wenn sie im Original auch noch etwas vorsichtiger formuliert war - durchaus tragbar.

Dgoe
06.08.2014, 15:40
Guter Punkt, könnte gut möglich sein.

Gruß,
Dgoe

Mahananda
07.08.2014, 10:01
Hallo SFF-TWRiker,


Für die Existenz von Leben ist wichtig, dass bei Molekülen effektive Energiebillanzen vorliegen und dass die chemischen Eigenschaften passen.

Völlig richtig. Die Stellung im Periodensystem ist wichtig, weil sich daraus Ableitungen für den Atombau ergeben. Grundsätzlich gilt, dass Makromoleküle, die als Biokatalysatoren geeignet sind, nicht mit Metallbindungen oder Ionenbindungen zu bekommen sind. Diese beiden Bindungsarten führen zu Kristallen, die dreidimensional wachsen, indem Gitterpositionen mit Ionen besetzt werden. Notwendig ist jedoch ein lineares Wachstum, um ggf. Seitengruppen mit unterschiedlichen chemischen Eigenschaften integrieren zu können. Das ist wichtig, damit enzymatische Aktivitäten ablaufen können, die den Stoffwechsel ermöglichen und in Gang halten.

Lineares Wachstum ist jedoch nur zu bekommen, wenn Atombindungen auftreten. Atombindungen wiederum entstehen, wenn Nichtmetalle sich mit Nichtmetallen über Elektronenpaare miteinander verbinden. Die Details zu Oktettregel und Edelgaskonfiguration lasse ich hier mal weg. Jedenfalls ergibt sich aus der Stellung im Periodensystem, wie stark der Metallcharakter eines Elements ist. Generell gilt, dass der Metallcharakter von links (1. Hauptgruppe) nach rechts (8. Hauptgruppe) abnimmt und von oben (1. bzw. 2. Periode) nach unten (3. bis 7. Periode) zunimmt. Die Elemente der Nebengruppen sind durchweg Metalle und scheiden daher als Grundlage für eine Biochemie komplett aus. Zur Auswahl stehen also Elemente, die möglichst weit rechts und möglichst weit oben im Periodensystem stehen.

Das allein reicht jedoch nicht aus. Wichtig ist zudem die Auswahl an Bindungsmöglichkeiten. Diese ergeben sich aus der Anzahl der Außenelektronen. Die Zahl der Hauptgruppe entspricht der Anzahl der Elektronen auf der äußersten Elektronenschale. Für die Elemente der 2. Periode ergibt sich folglich:

Lithium = 1 Außenelektron (Lithium ist ein Metall)
Beryllium = 2 Außenelektronen (Beryllium ist ein Halbmetall)
Bor = 3 Außenelektronen (Bor ist ein Halbmetall)
Kohlenstoff = 4 Außenelektronen (Kohlenstoff ist ein Nichtmetall)
Stickstoff = 5 Außenelektronen (Stickstoff ist ein Nichtmetall)
Sauerstoff = 6 Außenelektronen (Sauerstoff ist ein Nichtmetall)
Fluor = 7 Außenelektronen (Fluor ist ein Nichtmetall)
Neon = 8 Außenelektronen (Neon ist ein Edelgas)

Bei Edelgasen ist die Außenschale komplett mit Elektronen gefüllt, so dass sie keinerlei chemische Bindungen eingehen können (Nur mit speziellen chemischen Tricks und nur mit Fluor konnte das bisher im Labor mit Krypton und Xenon gelingen, aber von Natur aus eben nicht.). Elemente mit wenigen Außenelektronen sind eher bereit, Elektronen abzugeben, wenn sie eine Bindung eingehen. Also neigen Lithium, Beryllium und Bor eher zur Elektronenabgabe, so dass dann Ionen (Atomrümpfe) entstehen, die wegen der Unterzahl an Elektronen positiv geladen sind. Man findet diese Elemente daher bevorzugt in Ionenbindungen (z.B. Salze).

Elemente mit vielen Außenelektronen neigen dazu, weitere Elektronen aufzunehmen, um ihre Außenschale auf 8 Elektronen aufzufüllen. Dieses Bestreben, weitere Elektronen anzuziehen, wird als Elektronegativität bezeichnet. Fluor besitzt mit dem Wert 4,0 die größte Elektronegativität und ist daher besonders reaktiv. Fluor und die sich nach unten anschließenden Halogene (Salzbildner) Chlor, Brom und Iod bindet sich daher besonders mit Elementen, die zur Elektronenabgabe neigen, also insbesondere Alkalimetalle (Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium und Cäsium) sowie Erdalkalimetalle (Beryllium, Magnesium, Calcium, Strontium und Barium). Aufgrund dieser Affinität scheiden die Halogene als Grundlage einer Biochemie ebenfalls komplett aus.

Aber auch die Elemente der 6. Hauptgruppe Sauerstoff, Schwefel, Selen und Tellur besitzen ihren Namen Chalkogene (Erzbildner) nicht umsonst. Sie bilden ebenfalls bevorzugt mit Metallen der ersten beiden Hauptgruppen Verbindungen auf Ionenbasis. Somit verbleiben noch die Hauptgruppen 3 bis 5 und die obersten beiden Perioden 2 und 3, um für eine funktionierende Biochemie geeignete Elemente bereitzustellen. In der 3. Hauptgruppe befindet sich dort Bor und Aluminium. Bor als Halbmetall neigt dazu, sich eher mit seinesgleichen oder aber mit Halogenen und Chalkogenen zu verbinden. Immerhin gibt es aber mit Borazenen einige interessante Verbindungen, die komplexer sind als das, was das darunter stehende Aluminium hervorbringen kann. Aluminium als Metall scheidet von vornherein aus.

In der 4. Hauptgruppe haben wir Kohlenstoff und Silizium. Dass Kohlenstoff geeignet ist, wissen wir ohnehin, aber warum läuft es dem Silizium den Rang ab, obwohl es doch auf der Erdoberfläche erheblich mehr Silizium als Kohlenstoff gibt? Silizium hat aufgrund seines Atombaus erhebliche Nachteile. Es verfügt über eine weitere voll besetzte Elektronenschale, so dass der Atomradius größer ist als der von Kohlenstoff. Das verhindert wirksam die Bildung von Doppelbindungen oder Dreifachbindungen mit sich selbst, weil sich die vorhandenen Elektronenorbitale nicht wie beim Kohlenstoff überlagern können. Damit entfallen eine Reihe von Reaktionsmöglichkeiten, weil solche Mehrfachbindungen zugleich energiereich sind. Bindungen mit Silizium sind folglich stets Einfachbindungen. Das hat wiederum Folgen für die Bindung mit Sauerstoff. Da es nur Einfachbindungen gibt, muss sich Silizium mit vier Sauerstoffatomen verbinden, um seine Außenschale zu komplettieren. Sauerstoff kann jedoch stets zwei Elektronen aufnehmen, muss sich folglich mit einem weiteren Siliziumatom verbinden, das wiederum mit vier Sauerstoffatomen verbunden ist usw. Das Resultat ist ein Kristallgitter, wo beliebig viele SiO4-Tetraeder diamantähnlich angeordnet sind.

Aus diesem Grund ist Quarz fest, hart und wasserunlöslich. Das wiederum ist schlecht für eine Biochemie, weil Silizium als Oxid für weitere Syntheseprozesse nicht mehr verfügbar ist. Hinzu kommt, dass die Bindungsaffinität zu Sauerstoff erheblich größer ist als zu anderen Nichtmetallen. Falls bei der Planetenentstehung größere Mengen an Silan vorhanden gewesen sein sollten, so würden sie binnen kurzer Zeit mit Wasser zu Quarz bzw. Kieselsäure und Wasserstoff reagieren. Aus diesen Gründen scheidet Silizium als Baustoff für Polymere aus.

In der 5. Hauptgruppe befinden sich Stickstoff und Phosphor, die in den Makromolekülen, aber auch als Energiequelle in die Biochemie integriert werden. Die beiden Elemente der 6. Hauptgruppe, Sauerstoff und Schwefel, werden ebenfalls als Baustoff für die Herstellung von Makromolekülen, aber auch für reaktive Seitengruppen in Biokatalysatoren verwendet. (Beispiel: Di-Sulfid-Brücken in Proteinen mit Hilfe der Aminosäure Cystein, die eine SH-Seitengruppe aufweist) Alles andere, also Halogene (insbesondere Chlor) und Metall-Ionen, haben die Funktion von Beiwerk, um z.B. Proteine spezifisch funktionieren zu lassen (in Gestalt prosthetischer Gruppen) oder andere chemische Prozesse zu kanalisieren (Sauerstofftransport, Photosynthese, Nervenerregungsweiterleitung u.a.), aber stellen nicht das materielle Fundament für Makromoleküle dar. Sie sind daher Spurenelemente bzw. Mikroelemente, aber eben keine Bioelemente. Aus rein chemischen Gründen ist die Auswahl auf Kohlenstoff, im Verbund mit Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff sowie Schwefel und Phosphor eingeschränkt. Auch auf anderen Planeten ist daher nichts anderes zu erwarten, egal für wie beschränkt man den sogenannten "Kohlenstoff-Chauvinismus" halten mag ...

Viele Grüße!

Bynaus
07.08.2014, 10:30
Danke, Mahananda, das war sehr interessant und überzeugend zu lesen.

Wenn du nun, quasi als Anwalt des Teufels, auf eine leicht andere Biochemie unter anderen Bedingungen spekulieren müsstest - in welche Richtung würde das gehen bzw. welche Variation einer nicht (oder nicht nur?) auf Kohlenstoff basierenden Biochemie würde dich noch am wenigsten überraschen?

Mahananda
07.08.2014, 10:48
Hallo Bynaus,

als Alternative zu Kohlenstoff fällt mir gerade nichts ein ... ;) Variationsmöglichkeiten sehe ich in der Relation Kohlenstoff/Stickstoff. Hier könnte es einige Überraschungen geben, wenn anstelle von Wasser ein Wasser-Ammoniak-Gemisch vorherrscht. Insbesondere die Nitrilchemie besitzt das Potenzial zu vielfältigen Synthesewegen, die zu ganz anderen Polymerklassen führen würden als ausgerechnet Nucleinsäuren mit Purinen und Pyrimidinen. Auch Phosphor wäre entbehrlich, wenn energiereiche CN-Verbindungen infolge eines Überangebots an Ammonium-Ionen reproduzierbar werden.

Interessant könnte zudem die Integration von Aromaten in eine Biochemie sein, weil sich hierbei eine Vielzahl an Verzweigungsmöglichkeiten bietet, die zu komplexen Netzwerken hochwachsen könnten. Die Verwendung von Aromaten ist hier recht eng begrenzt (Aminosäuren Phenylalanin, Tyrosin und Tryptophan). Immerhin zeigt diese Verbindungsklasse aufgrund seiner karzinogenen Wirkung eine nicht unerhebliche biologisch relevante Potenz (ebenso wie die Giftigkeit des HCN auf so eine Potenz verweist).

Weiterhin ist das Potenzial der metallorganischen Verbindungen (ebenfalls sehr giftig!) biochemisch noch gar nicht ausgeschöpft. Ich kann mir sehr gut vorstellen, dass auch da noch eine Vielzahl an Varianten möglich ist, wobei auch hier ein Fluid aus Ammoniakwasser weitere Möglichkeiten einer komplexen Chemie unter Beteiligung von Stickstoffhaltigen reaktiven Gruppen eröffnet, die die Verbindungspalette erheblich bereichern dürfte.

So weit erste Überlegungen von mir dazu.

Viele Grüße!

Dgoe
07.08.2014, 11:36
Hallo Mahananda,

das ist wirklich sehr interessant, besonders auch diese Variationen. Während des Lesens stellte sich mir auch eine Frage, vielleicht kannst Du etwas dazu sagen.
Denn ich musste unwillkürlich an Plastik denken, wie absurd auch immer, denn:
Kunststoff – Wikipedia (http://de.wikipedia.org/wiki/Kunststoff)
Kunststoffe können sowohl aus linearen Ketten als auch aus verzweigten und vernetzten Ketten bestehen. Die Kettenlänge der einzelnen polymeren Moleküle variiert zwischen einigen tausend Moleküleinheiten bis über eine Million monomeren organischen Moleküleinheiten.
Ist es theoretisch möglich unter denkbar exotischen extraterrestrischen Bedingungen, dass Kunststoffe mit zu einer Biochemie beitragen könnten?

Gruß,
Dgoe

Mahananda
07.08.2014, 13:13
Hallo Dgoe,

nun ja, es gibt ja immerhin fibrilläre Proteine, wie z.B. Keratin. Die sind schon so wie Kunststoff. Allerdings muss man unterscheiden zwischen Polymerisation und Polykondensation. Während Kunststoffe meist Polymerisationsprodukte sind, stellen Proteine Polykondensationsprodukte dar.

Das Problem bei unseren Kunststoffen besteht darin, dass sie vernetzte Strukturen bilden und dadurch schwer reproduzierbar sind, wenn es auf eine identische Monomer-Abfolge ankommt, wie das bei unseren Proteinen der Fall ist.

Andererseits sind Zellulose, Glykogen und Stärke in ihrer Struktur durchaus ähnlich und - da sie aus Vervielfältigung eines einzelnen Monomerbausteins (meist Glucose, aber auch andere Einfach-Zucker) hervorgehen - nicht an einen komplizierten Synthese-Apparat gebunden, wie er für die Protein-Synthese nötig ist.

Aus rein chemischen Voraussetzungen heraus ist prinzipiell nichts gegen einige Arten von Kunststoffen einzuwenden (wenn es nicht gerade PVC oder PTFE ist), die in Zellen verbaut werden. Problematisch erscheint mir nur die abiotische Anreicherung von solchen Makromolekülen. Hierbei ist zu bedenken, dass bereits die Vorstufen von Kunststoffen schlecht bis gar nicht wasserlöslich sind. Bei Polyethylen z.B. würden zunächst längere Ketten von Alkanen entstehen, die dann - weil Benzin oder Paraffinöl - auf der Wasseroberfläche schwimmen bzw. sich auf Gesteinsoberflächen absetzen würden und infolge Reaktionsträgheit als eine Art Ölschlamm verbleiben.

Zur weiteren Polymerisation bzw. Polykondensation fehlt dann zum einen der katalytische Apparat (das geringere Problem, weil metallreiche Oberflächen bei hinreichender Energiezufuhr katalytisch wirken könnten) und zum anderen die Integration in den Stoffwechsel einer Protozelle (diese müsste ja mit dem sperrigen Molekül, das sehr reaktionsträge ist, etwas anfangen können - anderenfalls droht Verstopfung des Zell-Innenraums). Der Weg, den das irdische Leben beschritten hat, ist plausibler (wenn auch sicher nicht der einzig mögliche!): Verkettung von Monomeren zu beliebig einsetzbaren Polymeren (also Aminosäuren mit variablen Seitengruppen zu Proteinen) und dann via Selektion austesten, was passt und was nicht.

Kunststoffe sind außer als Gerüststoff kaum zu etwas zu gebrauchen. Und da sie schlecht abbaubar sind (Enzyme kommen wegen der vernetzten und hydrophoben Struktur kaum ran, um CH-Gruppen herauszulösen und z.B. in den Fettsäurestoffwechsel zu integrieren), haben Proteine mit analogen Eigenschaften wegen ihrer einfacheren Wiederverwertbarkeit hier einen klaren Selektionsvorteil. Also: Kunststoffe kann man für fortgeschrittene Evolutionsstadien nicht völlig ausschließen, sind aber sehr unwahrscheinlich in den frühen Evolutionsstadien.

Viele Grüße!

Dgoe
07.08.2014, 18:10
Hallo Mahananda,

interessant, vielen Dank. Vielleicht wird irgendwann mal das eine oder andere Süppchen auch in einer Simulation durchgerechnet, denke nur, dass die Rechenpower bisher noch nicht ausreicht.

Ein wichtiges Kriterium ist ja auch die Reproduktionsfähigkeit, die sich in anderen Variationen vielleicht schwieriger gestaltet. Überhaupt ist es irgendwie ein kleines Wunder, dass die Moleküle auf diese 'Idee' gekommen sind, die sich dann per Selektion manifestiert/etabliert hat. Wieviele Try-and-Error waren wohl dafür nötig? Und überhaupt, dass sich die Atome und Moleküle so organisieren, offenbar einfach dann, wenn die Rahmenbedingungen es den "Spielregeln" erlauben...

Mit Spielregeln meine ich die chemischen und physikalischen Gesetze, die in Biochemische münden usw., mit Rahmenbedingungen vor allem die Geologischen und natürlich schon den richtigen Mix aus den Supernovae-Resten, habitable Zone, etwas Wasser*, usw...

Während die Gesetze universumsweit die gleichen sind, sollte es ja nur um die richtigen Rahmenbedingungen gehen und wenn dann leichte Variationen auch noch etwas Flexibilität zulassen, dürfte es mehr als äußerst unwahrscheinlich sein, dass die Genese nur auf der Erde geschehen ist. Insbesondere in Anbetracht der neuesten Hochrechnungen in Sachen Planeten.

Das war nur 'laut' gedacht.

*: Wasser gibt es ja im Überfluß, siehe nur ein Beispiel:
12 Milliarden Lichtjahre entfernt: US-Forscher entdecken gigantisches Wasserreservoir im All - SPIEGEL ONLINE (http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/12-milliarden-lichtjahre-entfernt-us-forscher-entdecken-gigantisches-wasserreservoir-im-all-a-776129.html)

Die Menge umfasse das 140-billionenfache allen Meerwassers der Erde

Gruß,
Dgoe

Mahananda
07.08.2014, 21:35
Hallo Dgoe,


Ein wichtiges Kriterium ist ja auch die Reproduktionsfähigkeit, die sich in anderen Variationen vielleicht schwieriger gestaltet.

Evolution führt immer zu Kompromissen zwischen Aufwand und Nutzen. Es läuft am Ende immer darauf hinaus, mit möglichst wenig Aufwand möglichst viel an Variationsbreite zuzulassen, damit der Selektionsdruck genügend Angriffsfläche findet, um - den jeweils gegebenen Bedingungen entsprechend - noch besser optimierte Varianten übrig zu lassen, die sich ihrerseits in eine größere Variationsbreite aufspalten. Da Reproduktion zu den elementaren Lebensprozessen gehört, greift hier die Selektion besonders harsch durch und lässt nur das übrig, was sich in Konkurrenz zu anderen Möglichkeiten am effizientesten gestaltet.

Zu irgend einem frühen Zeitpunkt der chemischen Evolution hat sich bei uns RNA als Matrize durchgesetzt. Da RNA darüber hinaus auch enzymatische Aktivität zeigt (wenn auch nicht in einem großen Umfang, aber immerhin!), bildete sie ein Brückenglied hin zur Aufspaltung in Genom (aus Nucleinsäuren - neben RNA auch DNA) und Proteom (aus Proteinen, die mit Hilfe von Aminosäuren produziert wurden). Nun kann man über Alternativen zu RNA nachdenken, die ebenfalls hätten entstehen können, sich aber nicht durchgesetzt haben.

Eine Möglichkeit sind z.B. PNA's (Peptid-Nucleinsäuren), bei denen das Rückgrat nicht aus Zucker (Ribose) und Phosphat gebildet wird, sondern - wie bei Proteinen - aus Aminosäuren, die mittels Peptid-Bindungen verkettet sind. An den Seitenketten der Aminosäuren befinden sich dann die vier Basen, die sich auch in der RNA finden (Adenin, Uracil, Guanin und Cytosin). Nachteil wäre hier, dass PNA keine katalytische Aktivität zeigt. Als Matrize für ein Genom wäre sie jedoch gut geeignet. Sie wäre sogar stabiler als RNA, weil die Esterbindungen des Phosphatanteils brüchiger sind als Peptidbindungen. In diesem Falle müsste man sich ein anderes Brückenglied einfallen lassen, das zwischen PNA und Enzymen vermittelt. Der Stoffwechsel der Protozelle muss ja dennoch irgendwie in Gang kommen und in die Lage versetzt werden, zu einer größeren Organisationshöhe hochzuwachsen. Also sind PNA's im Vergleich zu RNA letztlich benachteiligt. In einer Konkurrenzsituation würde RNA das Rennen machen.

Hinzu kommt, dass die einzelnen RNA-Nucleotide - also die Bausteine, aus denen sich RNA zusammensetzt - für sich genommen durch ihren Phosphatanteil für Energieübertragungsprozesse geeignet sind. Bekanntestes Beispiel ist der Umsatz von ATP zu ADP und umgekehrt, der gewissermaßen den Treibstoff im Zellstoffwechsel darstellt. Ein RNA-Nucleotid ist Adenosin-mono-phosphat (AMP). Durch Anlagerung einer weiteren Phosphatgruppe entsteht Adenosin-di-phosphat (ADP) und schließlich mit noch einer weiteren Phosphatgruppe Adenosin-tri-phosphat (ATP), das dann universell für chemische Prozesse als Energielieferant verwertet wird. Gerade diese Mehrfach-Nutzbarkeit von chemischen Stoffklassen macht eine Biochemie aus, und da Adenin in vielen zentral wichtigen Stoffen (u.a. neben ATP auch cAMP, NADH und NADP) eingebaut ist - einschließlich des Ribose-Anteils - muss hier bereits sehr früh eine Weichenstellung erfolgt sein, die konkurrierenden Varianten keine Entfaltungsmöglichkeit mehr geboten hat.

Denkbar sind natürlich Varianten, in denen die Nitrilchemie oder die Aromatenchemie stärker zum Tragen kommt, so dass Zucker und Phosphat ins Hintertreffen geraten, nachdem hier eine fundamentale Weichenstellung erfolgt ist, aber das ist natürlich alles sehr spekulativ, da das Feld der organischen Chemie ein sehr weites ist, was immer für die eine oder andere Überraschung gut ist, an die man vorher nicht gedacht hat. Die stärkere Integration von Schwefel könnte z.B. ebenfalls zu völlig anderen Synthesewegen führen als die, die sich bei uns etabliert haben. Aber es lohnt sich nicht, sich hierin zu verlieren, da die Ausstattung der Gesteinsoberflächen mit Metall-Ionen ebenfalls katalytisch kanalisierend wirken. Und dieses weite Feld in die Kalkulationen mit einzubeziehen, macht das Ganze geradezu uferlos.


Während die Gesetze universumsweit die gleichen sind, sollte es ja nur um die richtigen Rahmenbedingungen gehen und wenn dann leichte Variationen auch noch etwas Flexibilität zulassen, dürfte es mehr als äußerst unwahrscheinlich sein, dass die Genese nur auf der Erde geschehen ist.

Der Schluss liegt zwar einerseits nahe, ist aber andererseits keinesfalls zwingend. Da die konkreten Bedingungen, die hier zur Entstehung des Lebens geführt haben, unbekannt und aller Voraussicht nach nicht reproduzierbar sind (Man könnte vielleicht im Labor Leben künstlich erzeugen, aber der dabei beschrittene Weg muss nicht derselbe sein wie der, der einst auf der Erde beschritten wurde. Was damals wirklich ablief, ist schlicht unkalkulierbar!), lässt sich keine Vorab-Wahrscheinlichkeit festlegen, nach der Leben bei hinreichender Häufigkeit von geeigneten Planeten auch tatsächlich entsteht. Wenn es dumm kommt, haben wir hier einfach so ein unwahrscheinliches Glück gehabt, dass es anderswo nur tote Welten gibt.

Wir wissen es nicht, und der einzige Weg, es herauszufinden, ist der, dass man die Atmosphären von Exoplaneten beobachtet und spektroskopisch untersucht. Finden sich Anzeichen eines chemischen Nichtgleichgewichts (also z.B. das gemeinsame Vorkommen von Ozon und Methan), haben wir ein deutliches - wenn auch nicht absolut sicheres - Indiz für das Vorhandensein einer Biosphäre. Finden sich diese Anzeichen nicht, muss das andererseits nicht bedeuten, dass dort alles tot ist. Die Erde ist auch erst seit etwa 2,2 Milliarden Jahren mit einer Ozonschicht versehen, obwohl es Leben schon 1,3 Milliarden Jahre länger gibt. Hier sind also auch eine Reihe Unwägbarkeiten vorhanden, die berücksichtigt werden müssen. Aber mal sehen, vielleicht sind wir in zehn Jahren schon etwas schlauer, nachdem das EELT in Betrieb gegangen ist ...

Viele Grüße!

Ich
07.08.2014, 21:59
@Mahananda: Es macht Spaß, deine Beiträge zu lesen. Hohe Qualität. :)

Mahananda
07.08.2014, 22:03
Danke für das Lob! :)

mac
07.08.2014, 22:31
Hallo Mahananda,


@Mahananda: Es macht Spaß, deine Beiträge zu lesen. Hohe Qualität. :)in der Tat!

Herzliche Grüße

MAC

Dgoe
08.08.2014, 00:31
Hallo Mahananda,


Da RNA darüber hinaus auch enzymatische Aktivität zeigt (wenn auch nicht in einem großen Umfang, aber immerhin!), bildete sie ein Brückenglied hin zur Aufspaltung in Genom (aus Nucleinsäuren - neben RNA auch DNA) und Proteom (aus Proteinen, die mit Hilfe von Aminosäuren produziert wurden).

Wenn ich das richtig in Erinnerung habe, dann sind es heute noch genau die RNA, die die DNA kopieren, in dem sie sie aufspalten und jeder Base eine neue Partnerbase spendieren. Auch das Auslesen von einem Protein-Code der DNA gehört zu deren Kompetenzen. Meintest Du das mit Brückenglied? Die RNA soll es zudem schon lange vor der DNA gegeben haben. Ich werde gleich in der Wikipedia noch ein wenig nachlesen... (edit: weiß nicht, ob das so stehen gelassen werden kann, ist alles noch viel komplexer mit rRNA usw.)


In einer Konkurrenzsituation würde RNA das Rennen machen.
Es lebe die RNA! Dann wahrscheinlich ebenso auch auf möglichen erdähnlichen Welten im Laufe der Zeit. (Falls der Blitz im richtigen Winkel einschlägt. *scherz* :-)
Es gibt ja Überlegungen, dass selbst die humanoide Gestalt ein typisches Erfolgsrezept der Natur sein könnte.


Denkbar sind natürlich Varianten, in denen die Nitrilchemie oder die Aromatenchemie stärker zum Tragen kommt, so dass Zucker und Phosphat ins Hintertreffen geraten, nachdem hier eine fundamentale Weichenstellung erfolgt ist, (...) Die stärkere Integration von Schwefel könnte z.B. ebenfalls zu völlig anderen Synthesewegen führen als die, die sich bei uns etabliert haben.

Ja, die erwähntest Du schon teilweise. Aber selbst wenn mehrere Varianten mal vor kämen, je nach den gegebenen Umständen, so wäre die uns bekannte Variante dennoch manchmal möglich - hypothetisch; vielleicht sogar die Einzige, die zu komplexeren Organismen fähig ist. Davon abgesehen hätte das Leben dann sogar noch mehr 'Gesichter'. Das erinnert mich an das ungewöhnliche Biotop der rauchenden Schlote der Tiefsee.


Man könnte vielleicht im Labor Leben künstlich erzeugen, aber der dabei beschrittene Weg muss nicht derselbe sein wie der, der einst auf der Erde beschritten wurde.
Es sei denn man hat rund eine Milliarde Jahre Zeit zuzuschauen. (+/-) :)



Finden sich Anzeichen eines chemischen Nichtgleichgewichts (also z.B. das gemeinsame Vorkommen von Ozon und Methan), haben wir ein deutliches - wenn auch nicht absolut sicheres - Indiz für das Vorhandensein einer Biosphäre.
Auf dem Mars hat man ja Methan in der Atmosphäre nachgewiesen, was sich normalerweise verflüchtigen müsste. Die passenden aktiven Vulkane für den Nachschub hat man noch nicht entdeckt, die passenden Mikroorganismen (oder Kühe) meines Wissens nach leider ebenso wenig. :(

Gruß,
Dgoe

Mahananda
08.08.2014, 07:56
Hallo Dgoe,


Wenn ich das richtig in Erinnerung habe, dann sind es heute noch genau die RNA, die die DNA kopieren, in dem sie sie aufspalten und jeder Base eine neue Partnerbase spendieren.

Na ja, das Ganze ist schon ein wenig komplizierter. Aber RNA ist in mehreren Varianten beteiligt, wenn es darum geht, aus einem DNA-Strang ein Protein herzustellen. Stichworte sind hier Transkription (Herstellung eines RNA-Negativstrangs (mRNA) aus einem DNA-Vorlagestrang auf der Grundlage des Prinzips der komplementären Basenpaarung mit Hilfe mehrerer Proteine) und Translation (Umsetzung der Nucleotidsequenz der mRNA in die Aminosäuresequenz eines Proteins mit Hilfe spezifischer Enzyme sowie tRNA - die die Aminosäuren heranführt - und rRNA, die dann die eigentliche Verkettung der Aminosäuren vornimmt) Entscheidend ist hierbei, dass die RNA insbesondere im Bereich des Genoms eine Nische innehat, wo sie ihre vielseitige Verwendbarkeit entfalten kann. DNA selbst ist eigentlich ein totes Molekül, dass erst infolge der Wechselwirkung mit RNA und Proteinen seine fundamentale Bedeutung für den Lebensprozess gewinnt.


Meintest Du das mit Brückenglied?

Auch, aber nicht nur. In den frühen Evolutionsstadien, als es noch nicht die komplizierte Maschinerie gab, die heute aus DNA Proteine macht, mussten ebenfalls die grundlegenden Erfordernisse abgedeckt werden, die mit der Existenz einer Protozelle verbunden sind - im engeren Sinne betrifft das Stoffwechsel und Vererbung durch Generationswechsel. Zufallsproteine hat es bestimmt schon gegeben, aber eben noch keine genetisch fixierten Sequenzen, weil der Translationsmechanismus noch fehlte, der solchen - sicher ebenfalls vorhandenen - RNA-Zufallssequenzen eine wechselseitige Bedeutung zuwies. Also musste RNA vor der Funktionsaufspaltung in Genom und Proteom zunächst beides können: Einerseits Vererbung mittels Basenpaarung und andererseits Enzymwirkung mittels katalytischer Aktivität. RNA als Enzym wird auch als Ribozym bezeichnet.

Man kann sich leicht vorstellen, dass das zunächst alles sehr ungenau und umständlich abgelaufen sein muss. Die Mutationsrate war sehr hoch (etwa am Rand der Eigenschen Fehlerschwelle), was wiederum dazu führte, dass die Variantenvielfalt sich sehr schnell auffächerte. Das wiederum erleichterte es der Selektion, hier rasch für optimierte Fitness zu sorgen, die letztlich dazu führte, dass ein Translationsmechanismus gefunden wurde (was allerdings kein Selbstläufer ist!). Erst dadurch war es dann möglich, gefundene Aminosäuresequenzen mittels RNA (und später DNA) zu fixieren, wobei Mutationen im Genom zu veränderten Proteinen führten, die wiederum in ihrem Funktionsspektrum variierten, was sich auf die Fitness des Gesamtorganismus auswirkte. Über die Selektion verblieben dann nur die Genome, die fittere Organismen zur Folge hatten.

Vorteil der Aufspaltung in Genom und Proteom war, dass Proteine im Vergleich zu RNA ein viel größeres Spektrum an chemischen Reaktionen abdecken können. Organismen mit einem Translationsmechanismus setzten sich daher sehr schnell durch und verdrängten die prägenomischen Vorstufen. Zu erwähnen ist noch, dass in den frühen Evolutionsstufen der horizontale Gentransfer dominierte - also das, was heute mittels Gentechnik praktiziert wird. Gefundene Lösungen für spezifische Stoffwechselvorgänge konnten so schneller ausgetauscht und in die Genome integriert werden. Erst später wurden die immer komplexer gewordenen Zellen autonomer (was wohl daran lag, dass die komplexer gewordenen Genome immer weniger passfähig für einwandernde Genomteile wurden) und sonderten sich von der "kommunalen Matrix" ab. Fortan dominierte der vertikale Gentransfer - also die Vermehrung über Zellteilung.

Relikt aus dieser Frühzeit ist die Rolle der RNA, die sie heute noch ausübt. Das Umfeld der Proteinsynthese ist die Nische, in die das einstige Brückenglied, das ursprünglich beides konnte, zurückgedrängt wurde und heute eine andere Art von Brückenglied darstellt - nämlich die Zuweisung von Bedeutung an DNA-Sequenzen via des genetischen Codes, der eigentlich nichts anderes ist als eine Zuweisungstabelle von RNA-Tripletts zu Aminosäuren sowie Leerstellen. Das Ribosom, an der die eigentliche Proteinsynthese abläuft, besitzt in ihrem RNA-Bereich (es gibt im Ribosom darüber hinaus noch einige Dutzend Proteine) immer noch katalytische Aktivität. Genau genommen ist das Ribosom ein Ribozym - eins der wenigen, die aus der Anfangszeit der biologischen Evolution übrig geblieben sind.


Dann wahrscheinlich ebenso auch auf möglichen erdähnlichen Welten im Laufe der Zeit.

Das ist schwer zu sagen, weil die Vielfalt der Ausgangsbedingungen nicht kalkulierbar ist. RNA muss nicht das Optimum jeglicher Ansätze einer chemischen Evolution darstellen. Eventuell gibt es andere, besser geeignete chemische Stoffklassen, die hätten entstehen können, aber nicht entstanden sind, weil die Weichenstellungen im Verlauf des Try-and-error-Prozesses in Richtung RNA gerichtet waren, die sich dann auch durchgesetzt hat.


Es gibt ja Überlegungen, dass selbst die humanoide Gestalt ein typisches Erfolgsrezept der Natur sein könnte.

Das halte ich für überzogen. Gerade die Zweibeinigkeit scheint mir nicht gerade nach einem Erfolgsrezept auszusehen. Es wäre vielleicht einfacher gewesen, den aufrechten Gang - und damit das Freiwerden von Greifhänden - hinzubekommen, wenn wir drei statt zwei Beinpaare gehabt hätten - oder noch besser vier, denn dann könnten wir uns so flink wie Insekten bewegen und hätten trotzdem ein Beinpaar frei für Arme und Hände ...

Aber schau Dich doch um: Was im Verlauf der letzten 600 Millionen Jahre allein im Tierreich an Formenvielfalt entstanden ist, die keinerlei Ähnlichkeit mit Menschen hat, zeigt, wie unvorhersehbar evolutionäre Entwicklungen sind. Und wenn dies hier der Fall ist, wie unvorhersehbar müssen dann "Erfolgsrezepte" in anderen Biosphären aussehen? Ich denke nicht, dass man eine humanoide Gestalt als das Non-plus-ultra auslegen kann, auf das eine Evolution hinauslaufen müsste, um Intelligenzwesen hervorzubringen. Hier hat die Natur noch viel mehr in ihrer Trickkiste als wir uns vorstellen können ...


Aber selbst wenn mehrere Varianten mal vor kämen, je nach den gegebenen Umständen, so wäre die uns bekannte Variante dennoch manchmal möglich - hypothetisch; vielleicht sogar die Einzige, die zu komplexeren Organismen fähig ist.

Unmöglich ist nichts, aber wie bereits gesagt - das wissen wir nicht, und es dürfte schwer bis unmöglich sein, hier Gewissheit zu erlangen.


Auf dem Mars hat man ja Methan in der Atmosphäre nachgewiesen, was sich normalerweise verflüchtigen müsste.

Dazu gab es bereits vor zwei Jahren eine plausible Erklärung (http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/meteoriten-analyse-methan-auf-dem-mars-doch-kein-zeichen-fuer-leben-a-836064.html) und Curiosity (http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/nasa-rover-curiosity-findet-kein-methan-auf-mars-a-865144.html) hat dort auch ein Jahr später (http://www.tagesschau.de/ausland/mars202.html) nichts gefunden. Das war übrigens auch hier (http://www.astronews.com/news/artikel/2013/09/1309-030.shtml) schon einmal Thema.

Viele Grüße!

Dgoe
08.08.2014, 11:00
Hallo Mahananda,

hier nur kurz ein Dankeschön, und das mit dem Mars schaue ich mir gleich an, wusste ich nicht.

Das ist wirklich sehr informativ, was Du schreibst, und in dem Kontext und Dialog viel anschaulicher, als einen allgemeinen populärwissenschaftlichen Text zu lesen oder eine Enzyklopädie zu bemühen. Danke dafür nochmals.

Gruß,
Dgoe

Mahananda
08.08.2014, 11:24
Hallo Dgoe,

durch den Kontext werden solche Texte oft recht lang, aber ich hoffe, nicht langatmig. Falls noch irgendwelche Fragen offen sind, kann ich darauf noch eingehen.

Viele Grüße!

Dgoe
08.08.2014, 12:50
Hallo Mahananda,

nein, keineswegs langatmig, ich freue mich über über Deine detaillierte Fachkenntnis, bzw. über Deine Motivation einen kleinen Einblick zu gewähren.
Ich möchte den Beitrag später nochmal in Ruhe lesen, da gerade viel zu tun ist bei mir hier. Gerne komme ich nochmals darauf zurück dann, bei Fragen oder ähnlichem.

Wenn Andere auch mitdiskutieren wollen, bitte keine Hemmungen.

Gruß,
Dgoe

ralfkannenberg
08.08.2014, 13:02
nämlich die Zuweisung von Bedeutung an DNA-Sequenzen via des genetischen Codes, der eigentlich nichts anderes ist als eine Zuweisungstabelle von RNA-Tripletts zu Aminosäuren sowie Leerstellen.
Hallo Mahananda,

hierzu eine Frage: wenn ich mich recht entsinne ist dieser auch heutzutage noch nicht ganz einheitlich, so dass er früher also mehr Abweichungen innerhalb der Lebewesen-Vielfalt hatte.

Weiss man da näheres, wie sich aus den verschiedenen Varianten die heute bei den meisten Lebewesen verwendete Variante des genetischen Codes entwickelt hat ?


Freundliche Grüsse, Ralf

Mahananda
08.08.2014, 13:48
Hallo Ralf,

die Ko-Evolutions-Hypothese von Wong (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC432657/pdf/pnas00048-0267.pdf) geht davon aus, dass sich der genetische Code im Kontext mit der begleitenden Biochemie entwickelte. Zunächst also wurden nur einige wenige Aminosäuren codiert, später - mit der zunehmend eindeutiger werdenden Zuordnung von Tripletts zu Aminosäuren - auch die, die im Verlauf von Syntheseschritten als Modifikationen immer wieder anfielen.

Einen guten Überblick über die Probleme, die mit der Entwicklung des genetischen Codes verbunden sind, liefert dieser (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3293468/) Artikel. In der dort enthaltenen Figur 4 (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3293468/figure/F4/) sind einige Evolutionswege aufgezeichnet, die sich aus der Ko-Evolutions-Hypothese ergeben haben könnten.

Wenn man sich die bis jetzt gefundenen Abweichungen ansieht (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Taxonomy/taxonomyhome.html/index.cgi?chapter=tgencodes#SG1), stellt man fest, dass sich insbesondere die Position TGA = Stop (Standard) bzw. Tryptophan (u.a. in Mitochondrien) sowie die Position ATA = Isoleucin (Standard) bzw. Methionin (u.a. in Mitochondrien) verändert haben. Aus einer Doppelbelegung ist eine Einzelbelegung geworden. Das ursprünglichere Muster scheint mir die Variante Nr. 5 (5. The Invertebrate Mitochondrial Code (transl_table=5)) zu sein, wo die Belegungen entweder in Vierergruppen oder in - nach Purin und Pyrimidin sauber getrennten - geteilten Vierergruppen zugeteilt sind. Die darauf folgenden "Erosionen" sind dann wohl spätere Fixierungen.

Ich hatte mich dazu bereits schon einmal in einem anderen Forum (http://www.ausserirdische.de/showpost.php?p=32821&postcount=3) geäußert, allerdings ist das sehr spekulativ.

Viele Grüße!

ralfkannenberg
08.08.2014, 17:17
Einen guten Überblick über die Probleme, die mit der Entwicklung des genetischen Codes verbunden sind, liefert dieser (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3293468/) Artikel. In der dort enthaltenen Figur 4 (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3293468/figure/F4/) sind einige Evolutionswege aufgezeichnet, die sich aus der Ko-Evolutions-Hypothese ergeben haben könnten.
Hallo Mahananda,

besten Dank, werde ich mir nächste Woche mal anschauen. Das letzte Mal, dass ich mich mit solchen Fragestellungen beschäftigt habe, was vor ~15 Jahren und da dürfte es nun mittlerweile schon neuere Erkenntnisse geben.


Freundliche Grüsse, Ralf

Dgoe
09.08.2014, 12:41
Hallo Mahananda,

ich habe mir erst einmal Enzym (http://de.wikipedia.org/wiki/Enzym)bei Wikipedia angeschaut, denn 'katalytisch' und 'enzymatisch' sind für einen Laien, wie mich, durchaus Fremdwörter, erzeugen höchstens nur eine äußerst vage Vorstellung. Immerhin war ein Protein mir schon ein Begriff (dazu noch Fragen), wie praktisch, dass ein Enzym fast das Gleiche ist und die RNA wieder einmal den Unterschied erklärt.
Zitat:

Ein Enzym (altgriechisches (http://de.wikipedia.org/wiki/Altgriechische_Sprache) Kunstwort (http://de.wikipedia.org/wiki/Kunstwort) ἔνζυμον, énzymon), früher Ferment (lateinisch (http://de.wikipedia.org/wiki/Latein) fermentum), ist ein Stoff, der eine oder mehrere biochemische (http://de.wikipedia.org/wiki/Biochemie) Reaktionen katalysieren (http://de.wikipedia.org/wiki/Katalyse) kann. Fast alle Enzyme sind Proteine (http://de.wikipedia.org/wiki/Proteine), die Ausnahme bildet katalytisch aktive RNA, wie z. B. snRNA (http://de.wikipedia.org/wiki/SnRNA). Ihre Bildung in der Zelle erfolgt daher, wie auch bei anderen Proteinen, über Proteinbiosynthese (http://de.wikipedia.org/wiki/Proteinbiosynthese) an den Ribosomen (http://de.wikipedia.org/wiki/Ribosom). Enzyme haben wichtige Funktionen (http://de.wikipedia.org/wiki/Physiologie) im Stoffwechsel (http://de.wikipedia.org/wiki/Stoffwechsel) von Organismen (http://de.wikipedia.org/wiki/Organismus): Sie steuern den überwiegenden Teil biochemischer Reaktionen – von der Verdauung (http://de.wikipedia.org/wiki/Verdauung) bis hin zur Transkription (http://de.wikipedia.org/wiki/Transkription_(Biologie)) (RNA-Polymerase (http://de.wikipedia.org/wiki/RNA-Polymerase)) und Replikation (http://de.wikipedia.org/wiki/Replikation) (DNA-Polymerase (http://de.wikipedia.org/wiki/DNA-Polymerase)) der Erbinformationen (http://de.wikipedia.org/wiki/Gen).
Soweit, so gut.
Dein letzter Link führt einen Klick weiter auch zu dem dort vorangehenden Post #1 (http://www.ausserirdische.de/showpost.php?p=32051&postcount=1), den ich sehr lesenswert finde und hier jedem empfehlen kann als Ergänzung zu dem Kontext. Denn Du erklärst dort - wie hier auch schon - von Grund auf nachvollziehbar die genauen Zusammenhänge, womit das Wikipedia-Zitat oben mit Leben gefüllt wird, sozusagen. Falls Du mal ein Buch schreibst, sag mir (uns) bitte umgehend Bescheid. :)

Eine Vertiefung in die Biochemie sprengt vielleicht das Thema, andererseits auch passend, dass man das Thema nicht nur oberflächlich angeht. Das Spannende ist vor allem ja, dass wenn man ernsthaft nach 'anderes Leben' fragt, vor allem erst mal mit den grundlegendsten Eigenschaften des Hiesigen konfrontiert wird und mit deren Historie.

In meinem nächsten Beitrag möchte ich gerne noch auf einen anderen Punkt Deiner Antwort eingehen und auch noch Fragen stellen - muss das hier nur gerade unterbrechen.

Gruß,
Dgoe

Mahananda
09.08.2014, 14:11
Hallo Dgoe,


Dein letzter Link führt einen Klick weiter auch zu dem dort vorangehenden Post #1, den ich sehr lesenswert finde ...

Eine überarbeitete Version (http://www.astroverein-halle.de/ausserirdisches-leben-womit-ist-zu-rechnen/) dieses Beitrags hatte ich bereits schon einmal hier (http://www.astronews.com/forum/showthread.php?7474-warum-sollte-es-kein-anderes-leben-geben&p=102210#post102210) verlinkt - ist aber mittlerweile schon wieder vier Monate her ...

Viele Grüße!

EDIT: Ich sehe gerade, dass sich die überarbeitete Version auf diesen Forumsbeitrag (http://www.ausserirdische.de/showpost.php?p=34460&postcount=4) bezieht. So kann man sich manchmal täuschen ... :o

Dgoe
09.08.2014, 15:05
Hallo Mahananda,

ach, der Artikel ist von Dir? Das erklärt einiges, denn ich hatte ihn sogleich gelesen, als ich den Thread durchgelesen hatte (bevor ich hier gepostet habe) und fühlte mich zuletzt schon gleich daran erinnert.

Beinah hätte ich schon erneut darauf verwiesen, doch dann die Idee verworfen, schließlich liegt der Link nur ein paar Seiten zurück - sicherlich wäre mir dabei aufgefallen, dass Du es selber warst, der ihn hier eingestellt hat, denn wer es genau war, hatte ich vergessen. Schon lustig, irgendwie.

In dem Artikel sprichst Du auch die Entropie an, was ich ganz besonders interessant fand, weil hier gerade zuletzt erst darüber diskutiert wurde, wenn auch in einem anderen Zusammenhang. Jedenfalls hatte ich mir kürzlich erst den schwer verdaulichen Wikipedia-Artikel zur Entropie gegeben und war dennoch überrascht die Entropie im Zusammenhang mit Lebewesen wiederzufinden.

Konkret (http://www.astroverein-halle.de/ausserirdisches-leben-womit-ist-zu-rechnen/):

Lebewesen besitzen als fundamentales Merkmal die Fähigkeit zur aktiven Entropietrennung
Hm.

Gruß,
Dgoe

Mahananda
09.08.2014, 17:28
Hallo Dgoe,

die Idee der Entropietrennung geht genau genommen auf Erwin Schrödinger - "Was ist Leben?" - zurück, also auf die 1940er Jahre. Vor einigen Jahren las ich von Eike Libbert "Kompendium der allgemeinen Biologie" aus dem Jahr 1976 und fand das dort im Einleitungskapitel sehr schön, weil verständlich, herausgearbeitet. Auf dieser Basis begann ich dann, mir eigene Gedanken dazu zu entwerfen. In meinem Vortrag anlässlich der letzten Langen Nacht der Wissenschaften (http://www.astroverein-halle.de/die-gab-bei-der-langen-nacht-der-wissenschaften-2014/) habe ich das Thema "aktive Entropietrennung" (im Unterschied zur passiven Entropietrennung, die z.B. beim Kristallwachstum abläuft) allgemeinverständlich aufgedröselt. Der ganze biochemische Rest ergibt sich dann zwanglos, wenn man das zugrundeliegende Prinzip verstanden hat.

Viele Grüße!

P.S.: Wenn Du magst, kann ich Dir über PN die PowerPoint-Präsentation zukommen lassen.

Dgoe
10.08.2014, 01:43
... wenn man das zugrundeliegende Prinzip verstanden hat.
Sehr gerne komme ich deswegen darauf zurück, gleich per PN, und könnte dann ja mal berichten, was ich verstanden habe und wo Fragen meinerseits offen sind.

Gruß,
Dgoe


Edit:
Ups, PN geht nicht, da kommt

Mahananda möchte oder darf keine Privaten Nachrichten empfangen. Daher können Sie Ihre Nachricht nicht an diesen Benutzer schicken.
Muss man wohl erst entsperren, ein Häckchen irgendwo.

Dgoe
10.08.2014, 04:03
Hallo Mahananda,

wegen Proteinen. Also es gibt 20 Aminosäuren, sind nicht auch mehr möglich?

Ist das chemisch genau so begrenzt durch irgendwelche Elektronenanzahlen? Hängt das auch mit der Temperatur oder mit dem Druck zusammen, ist da Spielraum?

Davon abgesehen.
Hierzu bin ich skeptisch:


Gerade die Zweibeinigkeit scheint mir nicht gerade nach einem Erfolgsrezept auszusehen. Es wäre vielleicht einfacher gewesen, den aufrechten Gang - und damit das Freiwerden von Greifhänden - hinzubekommen, wenn wir drei statt zwei Beinpaare gehabt hätten - oder noch besser vier, denn dann könnten wir uns so flink wie Insekten bewegen und hätten trotzdem ein Beinpaar frei für Arme und Hände ...

Nun ja, warum nicht 50 Arme und 10 Beine? Das würde unheimlich viel auf einmal bewerkstelligen können. Es wäre nur nicht unbedingt energieeffizient, und sofern diese Ressource denn knapp ist ein K.O.-Kriterium.

Du hast das Gleiche selber für den mikroskopischen Bereich angeführt:

Es ist nun interessant, zu untersuchen, was passiert, wenn man die einzusetzenden Werte verändert. Daraus lassen sich Schlussfolgerungen ableiten, die generell auf hypothetische Lebewesen übertragbar sind.

Beispielsweise könnte man annehmen, dass nicht vier Basen, sondern mehr oder weniger zur Verfügung stehen. Da das Prinzip der komplementären Basenpaarung gilt, sind nur geradzahlige Werte für a zulässig, also 2; 4; 6; 8; … Um 20 Aminosäuren repräsentieren zu können, benötigt man:

Für 2 Basen eine Kombination mit 5 Basen, also 2^5 = 32;
Für 4 Basen eine Kombination mit 3 Basen, also 4^3 = 64;
Für 6 Basen eine Kombination mit 2 Basen, also 6^2 = 36;
Für 8 Basen eine Kombination mit 2 Basen, also 8^2 = 64.
Letztlich hast Du dort weiter erörtert welche Gründe (Argumente) die einen und die anderen eher ausschließen, immer ging es letztlich um eine Optimiertungsaufgabe, verständlicherweise.

Nun einen Schritt weiter zu den Zweibeinern oder einen Schritt zurück zu den Supernovae (wo es auch drauf ankommt).



Aber schau Dich doch um: Was im Verlauf der letzten 600 Millionen Jahre allein im Tierreich an Formenvielfalt entstanden ist, die keinerlei Ähnlichkeit mit Menschen hat, zeigt, wie unvorhersehbar evolutionäre Entwicklungen sind. Und wenn dies hier der Fall ist, wie unvorhersehbar müssen dann "Erfolgsrezepte" in anderen Biosphären aussehen? Ich denke nicht, dass man eine humanoide Gestalt als das Non-plus-ultra auslegen kann, auf das eine Evolution hinauslaufen müsste, um Intelligenzwesen hervorzubringen. Hier hat die Natur noch viel mehr in ihrer Trickkiste als wir uns vorstellen können ...

Vielleicht. Vielleicht auch nicht. Vielleicht sehen wir das im Spiegel. Die vielen Millionen Jahre haben NIE so etwas wie unser Gehirn hervorgebracht, außer bei uns auf unserem Planeten, zumindest.
Unser Gehirn ist mit weitem Abstand das komplexeste Gebilde überhaupt (das wir kennen) und zudem noch auf so kleinem Raum. Ich weiß nicht wie die Entropie-Theoretiker das verpacken. Fakt ist, in dem uns bekannten Universum sucht es Seinesgleichen - was ich sinnbildlich meinte, man aber durchaus auch wörtlich nehmen kann.

Gruß,
Dgoe

Mahananda
10.08.2014, 10:29
Hallo Dgoe,


Muss man wohl erst entsperren, ein Häckchen irgendwo.

Jetzt müsste es funktionieren.


Also es gibt 20 Aminosäuren, sind nicht auch mehr möglich?

Es gibt mehrere Hundert Aminosäuren, aber nur 20 werden in der DNA codiert. Es hätten auch mehr sein können. Mit dem vierbasigen Triplett-Code sind maximal 63 Belegungen möglich (sowie eine Stopp-Stelle). Eine solche eindeutige Zuordnung hätte jedoch wegen fehlender Redundanz einige Nachteile gegenüber der im Durchschnitt dreifachen Redundanz pro Aminosäure, die sich durchgesetzt hat.


Ist das chemisch genau so begrenzt durch irgendwelche Elektronenanzahlen?

Nein, aus rein chemischen Gründen gibt es da keine Einschränkungen. Natürlich können die Seitengruppen nicht beliebig lang werden, da diese dann aufgrund von Faltungen mit sich selbst zu Ringstrukturen reagieren. Irgendwann wird es dann etwas sperrig, wenn man solche Aminosäuren in einen Peptidstrang verbaut, aber die chemische Vielfalt im kurzkettigen Bereich ließe weitaus mehr als nur 20 Aminosäuren zu.


Nun ja, warum nicht 50 Arme und 10 Beine?

Tausendfüßler machen uns vor, dass auch das nicht unmöglich ist ... Ich denke, das Problem wäre hier der Aufwand an Gehirnkapazität, wenn es Wirbeltiere mit derart vielen Gliedmaßen gäbe. Aber die Vierfüßigkeit der Landwirbeltiere geht ja nicht auf eine Beinreduktion infolge des Landlebens zurück, sondern auf den Umstand, dass diejenige Gruppe an Süßwasserfischen, die zuerst das Festland besiedelt hat, zufällig nur noch zwei Flossenpaare übrig hatte. Wären es drei oder vier Flossenpaare gewesen, könnten wir uns vielleicht über ein weiteres Beinpaar freuen und hätten weniger Probleme mit Bandscheibenvorfall, Arthrose und Hüftgelenkbrüchen ...


Letztlich hast Du dort weiter erörtert welche Gründe (Argumente) die einen und die anderen eher ausschließen, ...

Richtig. Hier ging es um eine Aufwandsminimierung zum Erreichen einer möglichst großen Vielfalt. Und ein achtbasiger Code ist nun mal aufwändiger als ein vierbasiger, um 64 Kombinationen zu ermöglichen. Hinzu kommt, dass die Größe von drei Basen pro Codeeinheit auf stereochemische Gründe zurückgeht, weil sich die Anticodonschleife der tRNA nicht "spitzer" ausformen lässt. Und ein achtbasiger Triplettcode ergibt 512 Kombinationen, die irgendwie belegt werden müssen - so etwas ist von vornherein utopisch. Auch die sechsbasige Variante ergäbe als Triplettcode 216 Kombinationen, was selektiv ungünstig wäre.

Im Unterschied dazu sind ein oder zwei zusätzliche Beinpaare hinsichtlich des Aufwands für den Gesamtorganismus geradezu Peanuts, wie es uns diejenigen Gliederfüßer vormachen, die die überwiegende Mehrzahl aller Tierarten stellen - also die Insekten.


Die vielen Millionen Jahre haben NIE so etwas wie unser Gehirn hervorgebracht, außer bei uns auf unserem Planeten, zumindest.

Das kann sein, aber wir wissen es nicht. Wenn wir es herausfinden wollen, müssen wir danach suchen. Im Rahmen unserer Möglichkeiten werden wir vielleicht Indizien dafür finden.


Ich weiß nicht wie die Entropie-Theoretiker das verpacken.

Der Aufwand für das große Gehirn wird durch die damit ermöglichten kulturellen Leistungen (Zivilisation + Technologie) wettgemacht, die auf die biologische Fitness rückwirken.

Viele Grüße!

Dgoe
10.08.2014, 13:39
Es gibt mehrere Hundert Aminosäuren, aber nur 20 werden in der DNA codiert.
Hallo Mahananda,

ach so, ist diesen 20 denn irgendetwas Besonderes gemeinsam. Warum nicht 21, Zufall?

Meistens trifft man ja eine Analogie an, die Basen mit Buchstaben vergleicht, ich würde jetzt aber spontan diese 20 Aminosäuren mit unserem Alphabet vergleichen, während Wörter dann Proteine darstellen. Die vierbasigen Triplets würden dann die Form des Buchstabens definieren. Hinkt der Vergleich? Ich finde die Analogie so nicht schlecht, wir hätten in unserer Sprache ja auch mehr Buchstaben haben können, nur würde es unübersichtlicher, irgendwann hat man die Anzahl 'eingefroren' und so beibehalten.

Die dreifache Redundanz erinnert mich wiederum an unsere heißgeliebten Backups (Daten-Sicherheitskopien), bei welchen ein Optimum zwischen Sicherheit und Aufwand ebenfalls eine dreifache Redundanz (Original und 2 Backups) gilt. Oft sagt man ja auch 'doppelt redundant', das Original nicht mitgezählt.

Gruß,
Dgoe

P.S.:
In Raumsonden werden/wurden manche wichtigen Systeme auch doppelt redundant verbaut, also 3-fach.

Mahananda
10.08.2014, 18:22
Hallo Dgoe,


Warum nicht 21, Zufall?

Mit Umwegen sind es sogar 22. Pyrrolysin (http://de.wikipedia.org/wiki/Pyrrolysin) wird bei einigen Organismen anstelle des Stopp-Codons UAG eingefügt. Selenocystein (http://de.wikipedia.org/wiki/Selenocystein) anstelle des Stopp-Codons UCA. Die Einbauwege sind zwar verschieden, aber an diesen beiden Beispielen wird deutlich, dass der genetische Code a) erweiterungsfähig und b) in seiner Fixierung noch nicht abgeschlossen ist. Er unterliegt also weiterhin der optimierenden Evolution. Allerdings sind Neuerungen zunehmend schwieriger in ein seit langer Zeit etabliertes Muster einzubringen.


Meistens trifft man ja eine Analogie an, die Basen mit Buchstaben vergleicht, ...

Na ja, als Metapher gebraucht, ergeben sich da einige Parallelen, aber wenn man die Metapher nicht mehr als solche im Blick behält, sondern das Umschreibende mit dem Umschriebenen gleichsetzt, gelangt man schnell auf Irrwege. Bereits die Anwendung des Begriffs "Information" auf die Biologie birgt eine Reihe von Fallstricken, in denen man sich leicht verheddern kann, wenn man die jeweiligen Kontexte nicht sauber auseinanderhält. Lily E. Kay hat darüber ein - nicht ganz einfach zu lesendes - Buch geschrieben: "Das Buch des Lebens. Wer schrieb den genetischen Code?" Vielleicht schaffe ich es , morgen dazu noch etwas genauer ins Detail zu gehen. Jetzt ist es gerade ungünstig.


... irgendwann hat man die Anzahl 'eingefroren' und so beibehalten.

Die Geschichte der Schrift ist etwas komplexer, aber das "Einfrieren" in Bezug auf den genetischen Code wurde tatsächlich von Francis Crick als "Frozen-Accident"-Hypothese in den 1960er Jahren vorgebracht. Hier (http://www.bibliotecapleyades.net/ciencia/ciencia_adn09.htm) kannst Du seinen Artikel nachlesen, der 1968 veröffentlicht wurde.


Die dreifache Redundanz erinnert mich wiederum an unsere heißgeliebten Backups ...

Die dreifache Redundanz ergibt sich lediglich als Durchschnittswert, wenn ich die 61 belegten Tripletts durch die 20 Aminosäuren teile. In Wirklichkeit ist die Redundanz pro Aminosäure zwischen 1 und 6 angesiedelt, wobei die sechsfache Redundanz für Leucin, Arginin und Serin mit der Bedeutung für den Stoffwechsel korreliert. Tryptophan und Methionin mit der Redundanz 1 finden sich in Proteinen eher selten. Auf die Schlüsselrolle von Methionin im Zusammenhang mit dem Startcodon bin ich ja bereits eingegangen.

Dass die Verteilung der Redundanzen Resultat einer Optimierung ist, kann man z.B. hier (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1693064/) nachlesen. Also einerseits eine Art "Frozen Accident" - aber nachfolgend mit selektiver Optimierung, um einerseits Fehlertoleranz sowie andererseits Evolutionsfähigkeit auf bestmöglichem Level feinabgestimmt zu gewährleisten. Na gut, es waren ja über 3 Milliarden Jahre Zeit ...

Viele Grüße!

Dgoe
14.08.2014, 01:31
Hallo Mahananda,





Meistens trifft man ja eine Analogie an, die Basen mit Buchstaben vergleicht, ...
Na ja, als Metapher gebraucht, ergeben sich da einige Parallelen, ...
Ich habe Francis Cricks Artikel noch nicht gelesen, danke für den Link.
Ich habe nur den Eindruck, dass Du eventuell etwas überlesen hast, denn ich meinte ja gerade nicht diese übliche Analogie, sondern eine, meines Erachtens, viel besser passende, als Vorschlag. Denn die 20 bis 22 Säuren passen von der Größenordnung viel besser zum Alphabet, als wie nur 4 Basen analog zu Buchstaben. Das kleinere Vokabular baut erst die Zeichen auf, wie Bits die Bytes. Unsere Buchstaben sind ja auch noch optisch kodiert (analog) mit Ecken, Rundungen, Richtung, Grundlinie, usw. eher ähnlich einem Triplett aus Vierern. Die Aminosäuren wären dann Buchstaben und Enyme/Proteine die Wörter, deren Kombination dann Sätze (Gene?). Bis hin zu Texte (komplexe Gene?).
Dass es dabei Grenzen gibt, will ich ja nicht bestreiten. Aber es ist keineswegs ein Vergleich zwischen Äpfel und Birnen, vielmehr zwischen verschiedenen Äpfelsorten.
Ich sehe uns ja nicht losgelöst von der Natur, sondern als Teil dessen (wenn auch eigenartigen), von daher fallen diese wiederholenden ähnlichen Muster der Natur einfach auf (beides Leben, beides Kommunikation, beides Fixierung) eben in den unterschiedlichen aufeinander aufbauenden Größen (siehe Fraktale - ähnlich aber nicht gleich). Wer weiß schon genau, wie abwechslungsreich und komplex das mit der RNA im Vergleich zu unsere_r/n Sprachen war, zumal einige hundert bis tausend mal mehr Zeit gedauert.
Vielleicht wären so die beiden, Pyrrolysin (http://de.wikipedia.org/wiki/Pyrrolysin) und Selenocystein (http://de.wikipedia.org/wiki/Selenocystein) ähnlich unserem ß(sz, ss) oder den Umlauten im Deutschen. (+/-)


In Wirklichkeit ist die Redundanz pro Aminosäure zwischen 1 und 6 angesiedelt, wobei die sechsfache Redundanz für Leucin, Arginin und Serin mit der Bedeutung für den Stoffwechsel korreliert. Tryptophan und Methionin mit der Redundanz 1 finden sich in Proteinen eher selten.

Das ist auch voll passend. Es gibt Untersuchungen welche Buchstaben in den verschiedenen Sprachen am meisten vorkommen, respektive benutzt werden, für alternative Tastaturbelegungen zum Beispiel von Bedeutung, denn die Aktuelle hat sich noch an der Schreibmaschine orientiert, die vermeiden wollte, dass häufige Buchstaben direkt nebeneinander liegen, damit die sich nicht verklemmen. Ergonomisch ist das nicht. Heute gibt es Alternativen, die man auch kaufen kann und die schnell erlernbar sind, mit deutlichem Geschwindigkeitszuwachs und Sehnen-Entlastung. Die häufigsten Buchstaben liegen dabei auf die am einfachsten zu erreichenden Stellen, die punktemäßig mehrfach zählen (Zeigefinger, etc.). Die Seltenen dann ganz außen.

...


Da ist noch mehr, zu ein paar anderen Zitaten, unterbreche mal hier jetzt.
+ zur Entropietrennung ...

Gruß,
Dgoe

Dgoe
14.08.2014, 02:19
+Na komm,

hier auch schnell dazu, dann habe ich alles gesagt, was mir auf dem Herzen lag:





Tausendfüßler machen uns vor, dass auch das nicht unmöglich ist ...
Das hatte ich geahnt ein wenig, dass das kommt. Das ist aber grundlegend anders, weil dabei eher ein Schwarm-Effekt genutzt wird und die Glieder für sich nicht so strukturell ausgebaut sind.



... die zuerst das Festland besiedelt hat, zufällig nur noch zwei Flossenpaare übrig hatte.
Ja aber, das ist doch wie die ganze Zeit schon (Stichwort 20 von zig), die anderen mit mehr oder weniger hatten das Nachsehen auf Dauer und der Landgang hat nochmal ausgesiebt. Die zwei Flossenpaare-Variante würde das vielleicht auch jedes mal bis zu einem Humanoiden voranbringen, wenn der Planet es anbietet. Vielleicht auch manchmal anders am vorläufigen Ende, ein intelligentes Reptil (immerhin hatten damals schon manche zwei Hände frei, wenn auch noch mit Winzhirn) oder Exoskelett, Insekten, wenn mehr Sauerstoff da wäre, für größere Körper. Erinnert mich alles an diverse SF, aber substanzlos ist es irgendwie keineswegs, finde ich.


Gruß,
Dgoe

Mahananda
14.08.2014, 10:14
Hallo Dgoe,


Dass es dabei Grenzen gibt, will ich ja nicht bestreiten.

Die Grenze ist dort, wenn Du über die Buchstabenbelegung hinaus zu sinnvollen Wörtern, Sätzen und Texten gelangen willst. Die Analogie greift ja nur deswegen auf dem von Dir dargestellten elementaren Level, weil die Aneinanderreihung von Bausteinen in linearer Abfolge sowohl in Buchstabenschriften wie eben auch bei Nucleinsäuresträngen sowie Proteinen erfolgt. Die Analogie versagt bereits, wenn Du chinesische Schriftzeichen verwenden würdest. Und dass sich Chinesen mit Hilfe ihrer Schriftzeichen sprachlich sinnvoll ausdrücken können, dürfte unbestreitbar sein.

Überhaupt ist es problematisch, den Begriff "Sinn" aus dem sprachlichen Kontext herauszulösen und auf den biochemischen Kontext zu übertragen. Ob eine Aminosäuresequenz "sinnvoll" ist oder nicht, ergibt sich aus dem konkreten Umfeld, in dem sie als Protein präsent ist. Diese "Sinnhaftigkeit" ist nicht bereits in der DNA "festgeschrieben". Entscheidend ist, ob sie in einem konkreten Umfeld brauchbar ist, und hierbei läuft eine ganze Kaskade von Wechselwirkungen, Rückkopplungen usw. ab, bevor

a) eine DNA-Sequenz in eine mRNA transkribiert wird, die

b) über Splicing modifiziert wird (je nach Bedarf werden Introns auf verschiedene Weise herausgetrennt und die verbliebenen Exons auf verschiedene Weise wieder zusammengesetzt, so dass aus einer DNA-Sequenz verschiedene Proteine hervorgehen können!) und

c) in den Zellbereich wandert, wo sie eine bestimmte Funktion erfüllen soll.

Das Ganze lässt sich mit einer Buchstabenanalogie bzw. Textmetapher nicht mehr in Übereinstimmung bringen. Hinzu kommt, dass solche "Texte" weder einen Schreiber noch einen Leser haben. Von daher hängt die Analogie gewissermaßen in der Luft. Doch selbst wenn man an der Textmetapher festhalten würde - sie bietet keinen Erkenntniszuwachs. Man hat das in den 1950er Jahren versucht, als man daran gearbeitet hatte, den genetischen Code zu entschlüsseln, musste aber erkennen, dass die Analogien zwar einerseits verblüffend, andererseits darüber hinaus jedoch nichts weiter sind (Stichwort: Henry Quastler). Mit dem in jener Zeit entstandenen Vokabular operiert man heute zwar immer noch (Stichwort: Informationsdiskurs in der Biologie), aber jenseits der sprachanalogen Begriffs-Fassade findet sich nur die übliche Biochemie, die man zuvor auch schon hatte.

Na gut, es hat sich eben etabliert, deshalb werden wir weiterhin mit "Umschreibung" (Transkription), "Übersetzung" (Translation) und "genetischer Information" leben müssen, die gemäß des "Zentralen Dogmas der Molekularbiologie" genauso von der DNA zu den Proteinen "fließt", wie Wasser in einem Fluss, obwohl Information eigentlich nichts Substanzielles ist, das fließen könnte ...


... die anderen mit mehr oder weniger hatten das Nachsehen auf Dauer und der Landgang hat nochmal ausgesiebt.

Es gab keine anderen. Die, die den Landgang geschafft hatten, hatten bereits zuvor schon vier Beine (Stichwort: Tiktaalik). Hier liegt also bereits eine von jenen Weichenstellungen vor, die nicht mehr rückgängig zu machen sind (Stichwort: Dollosches Gesetz). Wäre die Weichenstellung in Richtung sechs oder acht Beine erfolgt, gäbe es vielleicht so etwas wie Pegasusse oder Drachen ...

Viele Grüße!

Dgoe
15.08.2014, 01:03
Hallo Mahananda,

ah ok, ich verstehe, sehr interessant, aber



Es gab keine anderen.
Insekten - die Exoskelettwesen doch!?


Wäre die Weichenstellung in Richtung sechs oder acht Beine erfolgt, (...)

Das hört sich immer so an, wie ein Zufall, wie die Würfel halt fielen, dabei ist doch auch denkbar, dass vier Glieder einfach zu den Effizientesten gehörten.

Gruß,
Dgoe


P.S.: das erinnert mich an die Tripletts und die genau 4 Basen. Survival of the fittest.

FrankSpecht
15.08.2014, 02:38
Moin,

Insekten
Tatsächlich ist es wohl so, dass Insekten, insbesondere Ameisen (http://de.wikipedia.org/wiki/Ameisen), eine größere Biomasse (http://de.wikipedia.org/wiki/Ameisen#Rekorde_aus_der_Welt_der_Ameisen) auf der Erde bilden als der Mensch.


Das hört sich immer so an, wie ein Zufall, wie die Würfel halt fielen, dabei ist doch auch denkbar, dass vier Glieder einfach zu den Effizientesten gehörten.
Das hängt auch wohl sehr stark von den Umweltbedingungen (Atmosphäre, Gravitation, Sonneneinstrahlung, Geologie, etc.) ab.
Als für einige Zeit der Sauerstoffgehalt der Atmosphäre auf der Erde höher war als heute (vor 250 Mio. Jahren), waren auch die Insekten größer. Gut denkbar, dass auf einer dauerhaft sauerstoffreichen Welt die Insekten viel mehr Nischen erworben haben als hier.

Mahananda
15.08.2014, 09:46
Hallo Dgoe,


Insekten - die Exoskelettwesen doch!?

Ich bezog mich auf die Landwirbeltiere.


... dabei ist doch auch denkbar, dass vier Glieder einfach zu den Effizientesten gehörten.

Wenn Du die Insekten einbeziehst, sind sechs Glieder am effizientesten.


... das erinnert mich an die Tripletts und die genau 4 Basen.

Das ist aber ein ganz anderer Kontext.

Viele Grüße!

Dgoe
15.08.2014, 14:17
Das ist aber ein ganz anderer Kontext.

Hallo Mahananda,

das ist wohl wahr, beiden gemeinsam verbleibt vielleicht nur, dass die Natur sich immer wieder auf eine konkrete Anzahl einpendelt, die jeweils am Besten passt.

Könnte man das oben nicht so festhalten, dass für Endoskelette (Wirbeltiere) sich die 4-gliedrige Variante und für Exoskelette (Insekten) die 6-Gliedrige als Optimal herausgestellt hat, zumindest auf der Erde - vielleicht unter ähnlichen Bedingungen dann auch woanders eventuell?

Gruß,
Dgoe

Dgoe
15.08.2014, 14:38
Tatsächlich ist es wohl so, dass Insekten, insbesondere Ameisen (http://de.wikipedia.org/wiki/Ameisen), eine größere Biomasse (http://de.wikipedia.org/wiki/Ameisen#Rekorde_aus_der_Welt_der_Ameisen) auf der Erde bilden als der Mensch.
Hallo Frank,

ja gut, ich habe aber noch keine Ameisen gesehen, die winzige Automobile, Mini-Computer oder Raketchen gebaut haben. :(


Das hängt auch wohl sehr stark von den Umweltbedingungen (Atmosphäre, Gravitation, Sonneneinstrahlung, Geologie, etc.) ab.
Sicher, aber wenn die Bedingungen sehr ähnlich sind und nur geringfügig abweichen, dann ... ?


Als für einige Zeit der Sauerstoffgehalt der Atmosphäre auf der Erde höher war als heute (vor 250 Mio. Jahren), waren auch die Insekten größer. Gut denkbar, dass auf einer dauerhaft sauerstoffreichen Welt die Insekten viel mehr Nischen erworben haben als hier.
Nischen haben sie hier ja reichlich gefunden. Vielleicht hätten aber größere Versionen es einfacher gehabt sich technologisch wichtige Ressourcen zu erschließen, will damit sagen, hätten vielleicht auch ein größeres Gehirn entwickelt ...

Gruß,
Dgoe


EDIT:
mir ist natürlich klar, dass allein die Größe des Gehirns nicht entscheidend ist, wie man ja auch an recht cleveren Vögeln erkennen kann, usf., vielmehr der Grad der Komplexität (des Neokortex) einhergehend mit Werkzeuggebrauch (was Tiere auch tun) und Sprachgebrauch (was Tiere auch tun) und dies dann im steigernden Maßen.

ralfkannenberg
15.08.2014, 15:07
Hallo Frank,

ja gut, ich habe aber noch keine Ameisen gesehen, die winzige Automobile, Mini-Computer oder Raketchen gebaut haben. :(
Hallo Dgoe,

um das hinzukriegen hat der Mensch weniger als 200 Jahre benötigt. Eine eher kurze Zeit im Vergleich zu den Zeiträumen, die man während der Evolution vorfindet. Wenn man für die Vorbereitungsarbeiten hierzu die vergangenen 20000 Jahre miteinrechnet ist es immer noch eine kurze Zeit im Vergleich zu den Zeiträumen, die man während der Evolution vorfindet.

Zudem bringt es der Ameise derzeit offenbar keine nennenswerte Vorteile, wenn sie sich Autos baut. Und wenn der 4.Weltkrieg durch ist, werden es wohl eher die Ameisen als die Menschen sein, die man danach noch auf der Erde antrifft.


Freundliche Grüsse, Ralf

Dgoe
15.08.2014, 17:04
Zudem bringt es der Ameise derzeit offenbar keine nennenswerte Vorteile, wenn sie sich Autos baut.
Hallo Ralf,

na, sie könnten zur Freizeit mal ein paar Rennen fahren, mit Allradantrieb vorzugsweise...
Zugegeben, es gäbe möglicherweise auch überzeugendere Argumente
*scherz*


Und wenn der 4.Weltkrieg durch ist, werden es wohl eher die Ameisen als die Menschen sein, die man danach noch auf der Erde antrifft.
Oder die noch robusteren Kakerlaken.

Die Entwicklung der Sprache reicht noch viel weiter als 20 Tausend Jahre zurück, wie auch der Werkzeuggebrauch, wobei der Übergang zu einem nenneswerten Unterschied zu anderen Primaten oder noch anderen, sicher ziemlich fließend war, denn selbst Schimpansen (oder andere) heutzutage beherrschen beides viel detaillierter als man früher dachte.
Die Entwicklung von adäquaten Greiforganen (Hände, ein freies Beinpaar) geht dabei noch entsprechend viel viel weiter zurück ...

Gruß,
Dgoe

Kibo
15.08.2014, 21:45
Es gibt schon komische Zufälle. Bei NBF gibt es heute folgende Überschrift (übersetzt):

Kleines Vergrößerungsglas verbrennt Ameisen - 6 Fuß Linse kann sicheres Trinkwasser für Millionen herstellen (http://nextbigfuture.com/2014/08/small-magnifyig-glass-burn-ants-six.html?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed%3A+blogspot%2Fadvancednano+%28ne xtbigfuture%29)

Da geht es natürlich nicht wirklich um brennende Ameisen sondern um Wassersterilisation.

mfg

Dgoe
15.08.2014, 23:20
Da geht es natürlich nicht wirklich um brennende Ameisen sondern um Wassersterilisation.

Das ist eher eine große Linse, nicht so handlich, dass Kinder damit rumrennen könnten, um arme Ameisen zu malträtieren.

Der primäre Einsatzzweck ist dafür umso genialer, gigantisch! Und dies so simpel. Nur dass das Wasser, das für die Linse selber nötig ist, erst einmal hergegeben werden muss, dann langsam verdampft und Dreck sammelt, wird nicht alle erfreuen, vor allem jene nicht, denen sich der tiefere Sinn nicht sofort erschließt.


Was die Ameisen betrifft, habe ich nochmal darüber nachgedacht, die haben doch sogar schon Ameisenstraßen. Da fehlt doch nun wirklich nur noch ein ganz kleiner Schritt, diese auch effektiv zu nutzen. Aber nein, trotten lieber wie die römischen Legionäre zu Fuß umher, voll altmodisch.

Schon gut. Was anderes hat mich aber wirklich schwer beeindruckt, ohne Scherz jetzt, vor kurzem erst erzählt bekommen: Es gibt ja Ameisengift, soll es geben, das man über die Haufen streuseln kann. Die Körner, die in den Ameisenhaufen hineinfallen, werden sofort von je einer Ameise pro Korn aus dem Bau hinausbefördert, mit tödlichem Ausgang für jede einzelne danach, außerhalb, .... Nun könnte man meinen, die machen das mit jedem Fremdkörper, es scheint aber eher so, dass denen die Gefahr durchaus bewusst ist und sich niemand vor der Selbstaufopferung zum Wohle der Gemeinschaft drückt.

Der Mensch würde doch wohl eher 'evakuieren', Hals über Kopf.

Gruß,
Dgoe

zabki
16.08.2014, 09:22
die haben doch sogar schon Ameisenstraßen. Da fehlt doch nun wirklich nur noch ein ganz kleiner Schritt, diese auch effektiv zu nutzen. Aber nein, trotten lieber wie die römischen Legionäre zu Fuß umher, voll altmodisch.

Ich denke, bei der Beschaffenheit der Ameisenstraßenoberfläche ist der gute alte Beinmodus immer noch tauglicher als der Rädermodus. Die Ameisen sollten sich vielleicht Roboter mit Beinbestückung bauen.

Dgoe
16.08.2014, 11:35
Ich denke, bei der Beschaffenheit der Ameisenstraßenoberfläche ist der gute alte Beinmodus immer noch tauglicher als der Rädermodus. Die Ameisen sollten sich vielleicht Roboter mit Beinbestückung bauen.
Hallo zabki,

oder sie gleich mit XXL-Wheels (http://losiforums.net/showthread.php?t=44) bestücken.

Gruß,
Dgoe

Mahananda
11.10.2014, 15:36
Hallo,

zur Frage, die den Titel dieses Threads darstellt, habe ich hier (http://totewelten.wordpress.com/) einen Blog erstellt. Vielleicht hat ja jemand Zeit und Muße, kritische oder auch wohlwollende Kommentare zu hinterlassen ...

Viele Grüße!

Kosmo
11.10.2014, 23:02
Hallo,

zur Frage, die den Titel dieses Threads darstellt, habe ich hier (http://totewelten.wordpress.com/) einen Blog erstellt. Vielleicht hat ja jemand Zeit und Muße, kritische oder auch wohlwollende Kommentare zu hinterlassen ...

Viele Grüße!
Also bisher gibt es ja noch nicht sehr viel dort zu lesen. Ich bin gespannt auf die Argumente für die Alleinstellung der Lebensentstehung auf der Erde. Denn bislang klingt es in deinem Blog so, dass das zentrale Argument für diese Alleinstellung dasjenige ist, dass anderswo noch kein Leben entdeckt wurde.

Mahananda
12.10.2014, 08:41
Also bisher gibt es ja noch nicht sehr viel dort zu lesen. ...

Nur Geduld! Ich habe ja gerade erst angefangen, und da ich ad hoc schreibe, also nicht einfach Textfragmente aus diversen Forendiskussionen herauskopiere, dauert das noch ein wenig, bis genügend Lesestoff zusammengekommen ist. Auf die Argumente für die Alleinstellung des Lebens werde ich natürlich noch detailliert eingehen. So viel sei aber schon jetzt verraten: Der Kernpunkt ist die Entstehung der Translation - also das, was man in dem kleinen Video zum "Ribosom in Aktion" sehen kann. Dazu werde ich verschiedene Hypothesen zusammenstellen, die zu diesem Aspekt in den vergangenen Jahrzehnten entwickelt wurden und dann die diversen Brüche aufzeigen, die darin enthalten sind. Doch wie gesagt, das dauert noch etwas - vielleicht bin ich in ein paar Wochen schon wesentlich weiter gekommen ... :)

Mahananda
17.10.2014, 17:19
Inzwischen sind ein paar Beiträge dazu gekommen, wo es u.a. um Eigens Hyperzyklen geht. Ein Beitrag zur RNA-Welt ist in Vorbereitung ...

Dgoe
18.10.2014, 16:59
Hallo Mahananda,

das Henne-Ei-Problem taucht also schon bei der ersten Translation auf. Dann muss die Evolution bis dahin also schon einiges bewerkstelligt haben, wie unwahrscheinlich auch immer.

Wenn man sich den Entwicklungsfaden anschaut, den die Evolution von einem ersten Hyperzyklus bis zu einem - sagen wir - Adlerauge, oder bis zu unserem Gehirn vollbracht hat, dann würde man das zum damaligen Zeitpunkt auch für äußerst unwahrscheinlich gehalten haben.

Selbst der Computer unter unseren Fingern ist eine Folge dessen. Wie wahrscheinlich ist das denn? Dass ein paar Makromoleküle anhand der Translation und Hyperzyklen irgendwann mal ein IPad bauen?

Gruß,
Dgoe

MoreInput
18.10.2014, 21:40
Hallo Mahananda,

bin schon gespannt auf die weiteren Beiträge. Ich finde das Thema absolut spannend, und bin wißbegierig, hier neue Dinge zu erfahren.
Seit ca. einem halben Jahr lese ich Seite für Seite des Buchs "Molekularbiologie der Zelle" (Ulrich Schäfer, Bruce Alberts) durch. Wer wirklich wissen will, wie Zellen auf molekularer Ebene funktionieren, dem kann ich das Buch wirklich empfehlen.

Gruß,
MoreInput

Mahananda
19.10.2014, 11:22
Hallo Dgoe:


Dann muss die Evolution bis dahin also schon einiges bewerkstelligt haben, wie unwahrscheinlich auch immer.

Ich übersetze gerade das 12. Kapitel des Buchs "The Logic Of Chance" von Eugene V. Koonin. Darin geht es genau darum. Vergleichende Genom-Untersuchungen haben gezeigt, dass bereits vor der Etablierung eines funktionierenden Translations-Systems ein immenser Evolutions-Vorlauf stattgefunden haben muss, der u.a. zu einer hinreichend großen Vielfalt von Proteinen mit Rossmann-Falte geführt hat, aus der sich später die Klasse I-aaRS entwickelt haben. Für die aaRS der Klasse II lassen sich analoge Schlussfolgerungen ziehen.

(zur Erläuterung: aaRS sind die Proteine, die Aminosäuren spezifisch an die zugehörige tRNA binden, so dass diese später am Ribosom für die Proteinbiosynthese verbaut werden können. Die zwanzig aaRS-Arten teilen sich auf in zwei Klassen mit je zehn Arten - also aaRS, die für zehn verschiedene Aminosäuren spezifisch sind (das sind dann in der Summe aber mehr als zehn aaRS, da manche Aminosäuren mit mehreren - bis zu sechs! - aaRS an die zugehörige tRNA gebunden werden), wobei jede der beiden Klassen über eine spezifische Bindungsstelle verfügt, die nicht evolutionär voneinander ableitbar sind. Die beiden Klassen müssen also unabhängig voneinander entstanden sein.)

Daraus leitet sich aber ein weiteres Paradox ab: Wenn komplexe Proteine einen funktionierenden Translationsapparat benötigen, um reproduziert werden zu können, zugleich diese jedoch nötig sind, damit ein Translationsapparat entstehen kann, muss der Zufall gewaltig unwahrscheinlich gewesen sein, da es ohne Translationsapparat dennoch geklappt hat. Der von Eigen beschriebene Hyperzyklus funktioniert ja erst dann in Richtung größere Komplexität, wenn eine Möglichkeit besteht, die Fehlerschwelle dauerhaft so zu umschiffen, dass es nicht zu einer Fehlerkatastrophe kommt. Und dies wiederum setzt eine hinreichend genaue Replikaton der involvierten Makromoleküle voraus, was wiederum auf einen noch komplexeren Apparat verweist, der die nötige Genauigkeit garantiert ...

Die Lektüre von Koonins Buch ist sehr hilfreich, um überhaupt erst einmal das Problem zu reflektieren, das im Zusammenhang mit der Entstehung des Lebens besteht. Verschiedene Lösungsvarianten werden darin erörtert, aber letztlich bleiben alle irgendwo auf dem Weg zwischen RNA-Replikatoren und Translationsmechanismus stecken. Sobald ich mit der Übersetzung des 12. Kapitels fertig bin (es sind ca. 40 Buchseiten) werde ich den Text soweit überarbeiten, dass er auch für Laien relativ leicht verständlich ist und dann in den Blog einstellen (wird wahrscheinlich eine ganze Serie werden, na ja ...).


Hallo MoreInput:


Wer wirklich wissen will, wie Zellen auf molekularer Ebene funktionieren, dem kann ich das Buch wirklich empfehlen.

In Bezug auf die Maschinenfabrik-Analogie ist auch "Was treibt das Leben an?" von Stephan Berry empfehlenswert.

Viele Grüße!

Dgoe
19.10.2014, 11:39
Hallo Mahananda,

ich bin gespannt - wie ein Flitzebogen! :)

Gruß,
Dgoe

SRMeister
19.10.2014, 13:30
Daraus leitet sich aber ein weiteres Paradox ab: Wenn komplexe Proteine einen funktionierenden Translationsapparat benötigen, um reproduziert werden zu können, zugleich diese jedoch nötig sind, damit ein Translationsapparat entstehen kann, muss der Zufall gewaltig unwahrscheinlich gewesen sein, da es ohne Translationsapparat dennoch geklappt hat

Dabei muss man doch unweigerlich an Panspermie denken, zumindest geht es mir so.

Eine andere Frage die sich mir stellt ist, warum es genau nur 1 solches System gibt und dieses laut Wikipedia soweit optimiert ist, dass es unter 1Mio solcher Systeme nur 1 gibt das besser funktioniert, bezogen auf die Fehlertoleranz.

Alle leichten Varianten von diesem System, die heute vorkommen, sind meines Wissen nur Ableitungen von dem ursprünglichen System, soll heißen, evolutionär gesehen nachfolger.

Aber da der Weg hin zu diesem System ja evolutionär (auf der Erde) abgelaufen sein soll, würde man dann nicht auch ein paar andere Varianten erwarten, die sich bis heute gehalten haben müssten? Zumindest bei den Einzellern. Das erscheint mir ebenfalls paradox.

Und außerdem, wie wir wissen ist das Leben ja erdzeitlich relativ früh entstanden. Prinzipiell sollten doch auch andere Systeme ähnlich überlebensfähig sein, wenn auch nur in ihrer Nische. Solche Systeme könnten sich doch ständig bilden, aber ich sehe keine. Ist die Erde heute nicht mehr so "lebensfreundlich" wie damals? Oder sind alle Nischen schon besetzt? Kann mich mit beiden nicht so recht anfreunden.

Grüße

Dgoe
19.10.2014, 13:47
Hallo SRMeister,

Panspermie verlagert das Problem doch nur. Wenn es nicht hier war, dann woanders zum ersten Mal. Dann könnte man es aber ebenso gut auch hier erwarten.

Es mag ja andere Formen gegeben haben, die nicht genug optimiert waren, die gibt es folglich nicht mehr. Da kann Mahananda aber sicher mehr zu sagen.

Gruß,
Dgoe

SRMeister
19.10.2014, 14:08
Ja aber wenn es woanders geschehen ist, gibt man dem Optimierungsprozess quasi unbegrenzte Zeit. Auf der Erde war die Zeit zwischen belebbar und belebt sehr kurz.
Außerdem könnte man einen bewussten Optimierungsprozess annehmen, sollte es zu uns getragen worden sein...
Außerdem hätte man nicht das Problem wie oben dargestellt: wo sind die anderen Systeme/Varianten?
Im Prinzip wäre Mahanandas Paradox aufgelöst.

PS: Mahanandas Blog ist echt klasse.

Mahananda
19.10.2014, 16:56
Hallo SRMeister und Dgoe,

Panspermie ist meiner Ansicht nach keine gangbare Lösung und würde darüber hinaus das aufgezeigte Paradox nicht auflösen. Der Zeitgewinn beträgt grob 9 Milliarden Jahre, was recht viel zu sein scheint. Nehmen wir an, das Leben ist erstmalig in der Umgebung eines K-Sterns entstanden, dann wäre der Ursprungsplanet vielleicht heute noch vorhanden und würde vielleicht sogar noch Leben beherbergen. Für eine gelingende Panspermie müssten dann allerdings mehr oder weniger stetig kleinere Brocken ab Zentimetergröße abgetragen und aus dem Heimatsystem hinauskatapultiert werden. Darüber hinaus müssten die im Gestein enthaltenen Organismen eine mehrere Millionen Jahre dauernde Reise durch den interstellaren Raum überstehen, bevor sie in ein Nachbarsystem gelangen. Und dort angekommen, müsste ein für eine weitere Evolution geeigneter Planet getroffen und die Oberfläche durch die Atmosphäre hinweg erreicht werden, ohne dass der Brocken entweder verglüht oder sich so weit aufheizt, dass die Mikrobenfracht denaturiert wird. Für mich sind das ein paar Auswahleffekte zu viel.

Weiterhin ist durch den Zeitgewinn das Paradox nicht wirklich verringert bzw. aufgelöst. Je länger eine chemische Evolution dauert, um so mehr greift der Trend zur Entropiezunahme, der aus scheinbar hoffnungsvollen Ansätzen am Ende eine teerige Brühe übrig lässt, weil der Weg zu sich aufschaukelnden Hyperzyklen nicht gefunden wird. Folglich ist das Zeitfenster für eine gelingende Biogenese nicht unbegrenzt offen. Auf der Erde hat es ab Mondentstehung etwa 1 Milliarde Jahre gedauert. Nehmen wir das Intermezzo des LHB als limitierend, bleiben etwa 300 Millionen Jahre bis zum Auftauchen erster Lebensspuren. Die thermophile Wurzel des gegenwärtig rekonstruierbaren Stammbaums der drei Domänen verweist allerdings auf die Möglichkeit, dass LUCA (Last Universal Common Ancestor) lediglich die Stammform vormals entstandenen Lebens gewesen sein könnte, die das LHB überlebt hat. Das würde dann die relativ zeitige Aufspaltung in die drei Domänen erklären. Das LHB wäre dann nicht limitierend gewesen sondern lediglich ein Flaschenhals, der nur die thermophilen Zweige des ursprünglichen Geflechts übrig ließ, die sich dann via adaptiver Radiation über die frei gewordenen Nischen hermachten ...

Zur Universalität des genetischen Codes: Auch dies ist ein Paradox, dass Koonin mit auflistet. Der Code muss von Anfang an optimal genug gewesen sein, um a) Proteine unterhalb der Fehlerschwelle zu reproduzieren und b) um dennoch optimierbar zu bleiben, indem z.B. weitere Aminosäuren in das Code-Schema eingefügt werden können. Das Szenario des "eingefrorenen Zufalls" von Crick ist einerseits notwendig, andererseits waren Szenarien über stereochemische und adaptive Wege nicht ausgeschlossen, so dass eine Optimierung hin zu besserer Fehlertoleranz erfolgen konnte. Dennoch: Eine gewisse Mindestrobustheit musste der Code von Anfang an besessen haben, als er "eingefroren" wurde, und diese verweist wiederum auf einen seltenen Glückstreffer, der sich ereignet haben muss. Damit jedoch überhaupt ein Code manifest werden konnte, war die Präsenz eines funktionierenden Translationsmechanismus' wieder einmal die Voraussetzung. Der Kreis schließt sich also ...

Viele Grüße!

P.S.: Im Verlauf der nächsten Woche stelle ich zunächst einen Beitrag über die RNA-Welt ein, bevor ich mich dann dem schon erwähnten 12. Kapitel aus Koonins Buch widme. Mir sind erst mal die Basics wichtig, damit die sich daran anschließenden Ausführungen auch verstanden werden.

Dgoe
19.10.2014, 17:21
Ja aber wenn es woanders geschehen ist, gibt man dem Optimierungsprozess quasi unbegrenzte Zeit.
Das kann man so nicht sagen, eine absolute Obergrenze wäre schon mal 13,8 Milliarden Jahre (Universumsalter), dann muss man noch einige abziehen für eine gute Durchmischung der Elemente aus Supernovae. Plus etwas Karenzzeit bis sich mal ein gut konfigurierter Planet in einer habitablen Zone eines gut konfigurierten Sterns befindet und sich vorteilhaft entwickeln kann. Kommt also grob hin.


Auf der Erde war die Zeit zwischen belebbar und belebt sehr kurz.
So kurz nun auch wieder nicht. Außerdem, die Vorläufer, die es bis zum ersten Hyperzyklus oder vorher bis zu ersten spontanen Translationen (ohne Vererbung) geschafft haben, brauchten vielleicht noch gar nicht alle diese Konditionen, die man unter 'belebbar' zusammenfasst, was das Zeitfenster wieder enorm vergrößert. An sich ja auch eine sowieso unnötige Einschränkung, genau die gleichen Konditionen für die Vorläufer, wie für die später entsprechend angepassten Formen vorauszusetzen.

Gleichzeitig möchte ich neben dem Zeitfenster auch mal die Größe des zur Verfügung stehenden Raumes ansprechen. Dazu mal ein Vergleich (https://www.wuppertal.de/rathaus-buergerservice/medien/dokumente/Teil3_VE11_Bodenlebewesen.pdf):

In einer Hand voll Boden gibt es mehr Lebewesen als Menschen auf der Erde. In der oberen Bodenschicht eines fruchtbaren Bodens lebt pro Quadratmeter eine Billiarde Bakterien. Würde man diese aneinanderreihen, so könnte man sie 25 Mal um den Erdball legen.
(...)
Ein Fingerhut Boden enthält ca.:
ƒ 1.000 Einzeller
ƒ 100.000 Algen
ƒ 400.000 Pilze
ƒ 600.000 Bakterien
Gut das ist heute, aber eine Billiarde! Wie viele Aberzigquadrilliarden Makromoleküle mögen über ein Jahr, aber erst recht über etliche Hunderte Jahrmillionen in den sonnengebadeten, feuchten Bereichen der damaligen Erde oder an thermalen Quellen der Ozeane, oder sonst wo, herumexperimentiert haben können. Ein einziger großer Durchbruch reicht ja.



Außerdem könnte man einen bewussten Optimierungsprozess annehmen, sollte es zu uns getragen worden sein...
Auch dies verlagert das Problem nur.



Außerdem hätte man nicht das Problem wie oben dargestellt: wo sind die anderen Systeme/Varianten?
Im Prinzip wäre Mahanandas Paradox aufgelöst.
Wie gesagt: Weg! Futschikato. Ineffektiv oder haben sich mit eingebracht. Das Paradox lässt sich sicher auch anders auflösen. Fortsetzung folgt ja...

P.S.: hat sich überschnitten.

Gruß,
Dgoe

Dgoe
19.10.2014, 19:01
Je länger eine chemische Evolution dauert, um so mehr greift der Trend zur Entropiezunahme, der aus scheinbar hoffnungsvollen Ansätzen am Ende eine teerige Brühe übrig lässt, weil der Weg zu sich aufschaukelnden Hyperzyklen nicht gefunden wird.
Das ist natürlich ein Aspekt der das Ganze wieder limitiert, ähnlich wie ein Countdown, eine Deadline. Interessant.


Die thermophile Wurzel des gegenwärtig rekonstruierbaren Stammbaums der drei Domänen verweist allerdings auf die Möglichkeit, dass LUCA (Last Universal Common Ancestor) lediglich die Stammform vormals entstandenen Lebens gewesen sein könnte, die das LHB überlebt hat. Das würde dann die relativ zeitige Aufspaltung in die drei Domänen erklären. Das LHB wäre dann nicht limitierend gewesen sondern lediglich ein Flaschenhals, der nur die thermophilen Zweige des ursprünglichen Geflechts übrig ließ, die sich dann via adaptiver Radiation über die frei gewordenen Nischen hermachten ...

3 Domänen? Entschuldigung, was ist damit gemeint? Wenn ich das richtig interpretiere, lag ich dann gar nicht so falsch mit den Konditionen für Vorläufer!? Hier sind aber doch immer noch Formen/Strukturen gemeint, die die Hyperzyklen und Translation schon beherrschten!? Vor dem LHB (Last Heavy Bombardment)?? Hui, da war aber immer weniger Zeit und sicher auch ungemütlich. Last heißt ja nur letztes...

Allerdings habe ich einmal eine Reportage gesehen, die genau die Energie, wie sie bei einem Impakt frei wird, als Quelle für chemische Reaktionen beschreibt, die Aminosäuren oder andere Makromoleküle herstellt, wenn ich mich richtig erinnere, dumpf. Das wurde in aufwendigen Experimenten (kl. Kanonenkugel) sogar bewiesen!

Gruß,
Dgoe

Dgoe
19.10.2014, 20:02
Je länger eine chemische Evolution dauert, um so mehr greift der Trend zur Entropiezunahme, der aus scheinbar hoffnungsvollen Ansätzen am Ende eine teerige Brühe übrig lässt, weil der Weg zu sich aufschaukelnden Hyperzyklen nicht gefunden wird. Folglich ist das Zeitfenster für eine gelingende Biogenese nicht unbegrenzt offen.
Das lässt mich gerade nicht mehr los.

Die Bobardements bringen doch dauernd auch neues Wasser und anderes Material mit - man hat doch schon auch Aminosäuren nachgewiesen, zudem ist immer wieder neue Energie für etliche Reaktionen da, die genau vorteilhaft sind (siehe Beweise (link missing)).
Selbst (wenn, dann auch) eine teerige Brühe mit hohem Entropiegrad und vertanen Chancen wird dadurch doch wiederbelebt.

Aber entscheidend ist doch wie und wann die Translation und die ersten Hyperzyklen aufkamen, oder wie oft sie es tun und wieder untergehen, bis durch etliche Flaschenhälse (inkl. der letzten 5 gr. Massensterben) diese bis zu uns heute überlebt haben konnten.

Vielleicht geschieht das ganze total automatisch, sobald alle nötigen Konditionen vorhanden sind, quasi innerhalb von Minuten und Stunden, anstatt Jahrhundertmillionen. Oder Tage und Wochen, ach wieso?

Da sind ja keine Miniintelligenzen am Werk, die da ewig rum tüfteln. Entweder passt alles und es fügt sich zusammen oder eben nicht. Damit alles passt vergehen vielleicht Jahrmilliarden, aber einmal soweit, geht das hoppla hopp.

Gruß,
Dgoe

Mahananda
19.10.2014, 20:05
Hallo Dgoe,


3 Domänen? Entschuldigung, was ist damit gemeint?

Das hier (http://de.wikipedia.org/wiki/Dom%C3%A4ne_%28Biologie%29).


... lag ich dann gar nicht so falsch mit den Konditionen für Vorläufer!?

Es muss irgendeine stabilisierende Matrix gegeben haben, innerhalb der die präbiotischen Stoffwechselsysteme sich entwickeln konnten, ohne z.B. beim nächsten Wellenschlag wieder zu zerfallen. Das könnten z.B. Tonschichten gewesen sein (siehe dazu die Hypothese von Graham Cairns-Smith bezüglich Ton-Matrizen als Vorläufer von RNA-Matrizen für Replikationen - auch wenn es mir recht weit hergeholt erscheint), oder auch ufernahe Sedimente bzw. Sedimentgesteine mit katalytisch wirksamen Mineraloberflächen, inklusive solcher interessanten Metall-Ionen wie Cu+ oder Co++ oder aber eben Zn++ (siehe dazu die Zink-Welt-Hypothese von Mulkidjanian) ... Was auch immer das gewesen ist - ohne eine solche Matrix hätte es ein hinreichend breit gefächertes chemisches Experimentierfeld nicht gegeben, aus dem später etwas Komplexeres entstehen konnte.


Hier sind aber doch immer noch Formen/Strukturen gemeint, die die Hyperzyklen und Translation schon beherrschten!?

Ja sicher. Bevor eine Aufspaltung erfolgen konnte, mussten funktionsfähige Zellen überhaupt erst einmal da sein. Und diese enthielten bereits einen Translationsmechanismus.


Last heißt ja nur letztes...

Ja, aber man hat in Australien Zirkone gefunden, aus deren Untersuchung hervorgeht, dass es auf der Erde vor etwa 4,4 Milliarden Jahren schon flüssiges Wasser auf der Oberfläche gegeben hat. Also gab es nach der Mondentstehung möglicherweise ein Zeitfenster von etwa 300 bis 400 Millionen Jahren, in dem Leben hätte entstehen können, bevor das LHB einsetzte.


Das wurde in aufwendigen Experimenten (kl. Kanonenkugel) sogar bewiesen!

Ja, die Synthese durch Schockwellen liefert u.a. Aminosäuren und kurzkettige Peptide, wie man u.a. hier (http://livasperiklis.files.wordpress.com/2013/09/shock-synthesis-of-amino-acids-from-impacting-cometary-and-icy-planet-surface-analogues.pdf) nachlesen kann. Da insbesondere in der Frühzeit der Erde auch Kometen auftrafen (die einen Teil des Wassers mitbrachten), dürfte das eine nicht unerhebliche Rolle gespielt haben, die primordiale Ursuppe mit interessanten Monomeren anzureichern.

Viele Grüße!

EDIT:


Selbst (wenn, dann auch) eine teerige Brühe mit hohem Entropiegrad und vertanen Chancen wird dadurch doch wiederbelebt.

Bei Teer wird es schwierig, aber andere, mitgebrachte Fracht kann durchaus zu neuen Reaktionsabläufen führen.

Dgoe
19.10.2014, 21:52
Hallo Mahananda,

Danke für Deine Antworten.

Dann sind aber Domäne schon Zellen, die wiederum eine noch wesentlich höhere Ordnung haben als nur Translation und Hyperzyklus. Ich meine, wenn sogar schon Zellen da sind, ist der Fisch doch schon längst gegessen.

Ich hab mich zuerst mehr auf die RNA als Vorläufer konzentriert, die natürlich auch schon Translation und Hyperzyklus verwalten kann. Und nun den Fokus eher auf Strukturen von Makromolekülen, die drauf und dran sind eine Translation hervorzubringen, die in einem Hyperzyklus organisiert ist. Wie ich von Dir gelernt zu haben meine, meine Interpretation, sollte beides eigentlich gleichzeitig, also auf einmal, einmal geklappt haben - wie sonst will man das Paradox auflösen?

Dass es geklappt hat, ist ja unbestreitbare Tatsache, außer für intelligent Design-Anhänger und für Panspermie - sorry - Ausweichler (räumliche Problemverlagerer) oder andere religiöse Erklärungen, die ich allesamt respektiere, hier aber außen vor lassen möchte.

Das ist natürlich ausgesprochen unwahrscheinlich, aber eben nur für unsere Begriffe, des menschlichen Geistes. Selbst für Wissenschaftler auch, aber wenn man sich vor Augen führt, dass diese Prozesse unheimlich winzig sind und dadurch schon extrem zahlreich sein können (siehe oben mein Vergleich) und die ganze Welt (Erde) zur Verfügung stand, wenn auch sicher nicht überall gleichermaßen, dann, ja, dann relativiert sich das Bild schon ein wenig. Hinzu kommen satte Zeitrahmen.

Nur, wie schon angedeutet, werde ich die Idee nicht mehr los, dass es überhaupt nicht lange dauern mag, wenn schon so gut wie alles am Start ist. Im Detail dann eine Matrix, die ganzen Bausteine drum herum, richtige Temperatur, richtiger Druck, Gravitation, alles in ambienten Verhältnissen. Gut, eine Energiequelle, wie die Sonne (evtl. auch deren genauer Strahlungsmix) oder auch nur eine thermale Quelle oder Impakte oder Blitze (diese vielleicht nur für die Bausteine vorher). Aber dann, genau dann, PLOPP!

Fügt sich auf wundersam anmutende Weise Translation und Hyperzyklus zusammen zum Rest. Fast wie vorgesehen oder wie füreinander bestimmt. Eine Hochzeit.

Eben eine sehr komplexe chemische Reaktion (die man dann umtauft in biochemisch), die nur unter ganz bestimmten Voraussetzungen stattfindet. Und eben, wenn einmal alles stimmt, sich im Sekunden- bis Minutentakt vollzieht.

Bei einer Supernaova geht auch alles ganz schnell, auch wenn es schier ewig dauert, bis sich alles dahin akkumuliert hat. Oder bei GRBs.

Es muss aber eine zwingende Folge sein, kein herumlavieren. Sicher, wenn die Konditionen auch nur knapp daneben liegen, dann höchstens, klappt nicht ganz.

Soviel mal wieder aus Laiensicht, etwas naiv vielleicht hie' und da, aber - ich hoffe - gut formuliert, nachvollziehbar.

Gruß,
Dgoe

ralfkannenberg
20.10.2014, 15:39
Dann sind aber Domäne schon Zellen, die wiederum eine noch wesentlich höhere Ordnung haben als nur Translation und Hyperzyklus. Ich meine, wenn sogar schon Zellen da sind, ist der Fisch doch schon längst gegessen.
Hallo zusammen,

ich wusste noch gar nicht, dass man Prokaryoten als "Zellen" bezeichnet, aber gemäss Wikipedia gesteht man denen heutzutage auch Zell-Charakter zu.

Seit wann ist das so und was waren die Gründe für diese Umordnung ? - Das hat ja auch zur Folge, dass Eukaryoten in sich unzählige fremde "Zellen" besitzen, also Mitochondrien und Plastiden.


Freundliche Grüsse, Ralf

Mahananda
20.10.2014, 16:07
Hallo Ralf,

Prokaryoten sind Zellen, die - im Gegensatz zu den Eukaryoten - keinen Zellkern aufweisen. Meines Wissens galten diese schon immer - also seit der Entdeckung von Bakterien mit dem Mikroskop und der Zellentheorie von Schwann und Schleiden im 19. Jahrhundert - als Zellen.

Zu den Mitochondrien und Plastiden: Hierzu gibt es die Endosymbionten-Theorie, nach der die Vorläufer der heutigen Eukaryoten einst frei lebende Bakterien (Vorläufer der heutigen Mitochondrien: Proteobakterien, die Sauerstoff verwerten konnten) und ein Teil derselben später frei lebende Cyano-Bakterien (Vorläufer der heutigen Plastiden) in das Zell-Innere aufnahmen, ohne sie zu verdauen.

Relikte des einstigen "freien" Lebens sind u.a. ein eigenes, wenn auch bruchstückhaftes Genom und ein eigenes Translationssystem mit z.T. abweichender Belegung des genetischen Codes.

Viele Grüße!

Mahananda
20.10.2014, 16:25
Hallo Dgoe,


Es muss aber eine zwingende Folge sein, kein herumlavieren.

Das ist genau der Punkt, um den es geht. Natürlich musste irgendwann ein Level an Wechselwirkungen erreicht worden sein, das geradewegs in die Entstehung eines Translationsmechanismus' mündete, anderenfalls wäre er nicht entstanden. Aber welche zufälligen Umstände dieses Level herbeiführten, ist hierbei die große Unbekannte. Es mussten mehrere Wege in einem Punkt zusammenkommen, damit es "Plopp!" machen konnte, wie Du es so schön umschrieben hattest. Raum, Zeit und Winzigkeit der betreffenden Moleküle erhöhen zwar einerseits die Chance dafür, bewirken jedoch andererseits, dass die Chance, dass sich weitläufige Wege verfehlen können, mit steigendem Raumangebot ebenfalls steigt. Mit wachsendem Zeitangebot können sich bestimmte Prozesse zwar öfter wiederholen, aber damit mehrere Prozesslinien zusammenkommen können, kommt es auf die Zeitgleichheit an. Anderenfalls verfehlen sie sich am selben Ort zu verschiedenen Zeitpunkten. Es muss also zufällig genau passen, aber das ist eben nicht vorab bestimmbar.

Viele Grüße!

Dgoe
20.10.2014, 18:15
... und ein eigenes Translationssystem mit z.T. abweichender Belegung des genetischen Codes.
Huch,

etwa ein Hinweis, dass die Translation nicht nur einmal zustande kam? Sogar selbst in Variationen?
Spannend, was man so alles schon erforscht hat, ein großes Puzzle-Spiel...

Gruß,
Dgoe

Mahananda
20.10.2014, 18:42
Hallo Dgoe,


etwa ein Hinweis, dass die Translation nicht nur einmal zustande kam?

Nein, nur ein Hinweis darauf, dass der genetische Code eine Phase der Optimierung hinter sich hat, die bei Mitochondrien z.B. dazu führte, dass ein Stopp-Codon des Standard-Codes dort mit Tryptophan belegt ist. Das Translationssystem ist dasselbe, aber die Proteinbiosynthese findet sowohl im Zell-Inneren der Eukaryoten-Zelle statt wie auch im Innern der Mitochondrien. Es gibt also zwei getrennte Bereiche, allerdings haben die Mitochondrien große Teile des ursprünglichen Genoms in den Zellkern der beherbergenden "Mutter"-Zelle verlagert (Ein Beispiel für horizontalen Gentransfer). Nur der verbliebene Rest wird mit Hilfe des im Mitochondriums noch vorhandenen Translationssystems über den leicht abweichenden Code verarbeitet.

Die derzeit bekannten Abweichungen vom Standard-Code sind hier (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Taxonomy/taxonomyhome.html/index.cgi?chapter=tgencodes#SG1) verzeichnet (ab Übersicht 2. mit "Differences from the Standard Code", wobei der Standard Code als Übersicht 1. aufgeführt ist).

Viele Grüße!

Dgoe
20.10.2014, 22:44
Nein, nur ein Hinweis darauf, dass der genetische Code eine Phase der Optimierung hinter sich hat, die bei Mitochondrien z.B. dazu führte, dass ein Stopp-Codon des Standard-Codes dort mit Tryptophan belegt ist.
(...)
Nur der verbliebene Rest wird mit Hilfe des im Mitochondriums noch vorhandenen Translationssystems über den leicht abweichenden Code verarbeitet.

Hallo Mahananda,

wie kann man sich so sicher sein, dass der Code erst später optimiert worden ist (Stopp-Codon mit Tryptophan ausgetauscht). Welchen Vorteil birgt Tryptophan?

Das restliche Zitat liest sich ja auch entsprechend anders, fast widersprüchlich zu interpretieren möglich, namentlich der verbliebene Rest. Also der Rest, der nicht horizontal ausgewandert ist, sondern so verblieben ist, wie er schon immer war??

Das wären dann 2 fast identische Codes für Translationen, die separat entstanden sein könnten - eben an dem Unterschied zu erkennen!? Wäre jetzt schon nicht so nebensächlich.

Gruß,
Dgoe

Mahananda
21.10.2014, 15:46
Hallo Dgoe,


wie kann man sich so sicher sein, dass der Code erst später optimiert worden ist

Der Code wird auch heute noch optimiert. Ich hatte hier (http://www.astronews.com/forum/showthread.php?7474-warum-sollte-es-kein-anderes-leben-geben&p=104424#post104424) ja schon auf Pyrrolysin und Selenocystein verwiesen, die die Auswahl der 20 Aminosäuren auf 22 erweitern. Am unteren Ende des Beitrages hatte ich auch auf einen Beitrag verlinkt, aus dem hervorgeht, dass der genetische Code in seiner jetzigen Struktur das Resultat einer Optimierung darstellt. Der Optimierungsprozess läuft parallel ab. In den Eukaryoten hat es möglicherweise den Verlust der zu Tryptophan gehörigen tRNA gegeben, so dass heute das Codon UGA auf der mRNA ein Stopp-Codon darstellt, während in den Mitochondrien dieses Codon für Tryptophan nach wie vor codiert, weil im Innern des Mitochondriums die zugehörige tRNA vorhanden geblieben ist.


Welchen Vorteil birgt Tryptophan?

Es ist eine hydrophobe Aminosäure, die recht sperrig ist. Sie wird recht selten eingebaut und bewirkt infolge der Sperrigkeit einen schärferen Knick in der Ausformung der Polypeptidkette, was wiederum die Ausformung eines aktiven Zentrums in einem Enzym nach sich ziehen kann. Tryptophan wird allerdings recht selten eingebaut, weil einerseits die Synthese recht aufwändig ist und andererseits im Standardcode nur mit einer einzelnen Belegung vertreten ist.


Also der Rest, der nicht horizontal ausgewandert ist, sondern so verblieben ist, wie er schon immer war??

Nein, der Rest des ursprünglich vollständigen Genoms des Bakteriums, das es besaß, bevor es als Mitochondrium in das Innere einer eukaryotischen Zelle gelangte.


Das wären dann 2 fast identische Codes für Translationen, die separat entstanden sein könnten - eben an dem Unterschied zu erkennen!?

Wenn sie separat entstanden wären, hätten wir nicht nur kleine Alternativbelegungen mit denselben 20 Aminosäuren, sondern würden größere Unterschiede in den Belegungen haben, bei denen völlig andere Aminosäuren auftreten und nicht nur geringere chemische Abwandlungen bzw. Belegungen von Stopp-Codons mit Vertretern eben denselben Aminosäuren. Insofern ist es plausibel, davon auszugehen, dass es sich hier um Modifikationen eines einzelnen Ausgangscodes handelt, statt um eine parallel erfolgte Neuentstehung. Bei den schon erwähnten zwei aaRS-Klassen ist das schön zu sehen: Diese haben tatsächlich zwei von einander verschiedene Ursprünge. Nicht nur, dass sie in ihrem Aufbau verschieden sind - sie verknüpfen ihre jeweiligen Aminosäuren zudem an zwei voneinander verschiedenen Positionen mit der zugehörigen tRNA (Klasse-I-aaRS binden an die 3'-Position der endständigen Ribose und Klasse-II-aaRS binden an die 2'-Position).

Viele Grüße!

Dgoe
21.10.2014, 16:22
Hallo Mahananda,

vor lauter Staunen ist mir glatt der Schnuller aus dem Mund gefallen...

Gruß,
Dgoe

ralfkannenberg
21.10.2014, 16:30
vor lauter Staunen ist mir glatt der Schnuller aus dem Mund gefallen...
Hallo Dgoe,

nur kurzer Zwischenruf: ist Dir der Unterschied zwischen DNA, mRNA und tRNA geläufig ?


Freundliche Grüsse, Ralf

Dgoe
21.10.2014, 16:52
ist Dir der Unterschied zwischen DNA, mRNA und tRNA geläufig ?


Hallo Ralf,

ja, der zwischen DNA und RNA zuvor auch schon (sagt keiner mehr DNS, RNS auf deutsch?). Nur mRNA und tRNA, bzw. noch zig andereRNA habe ich erst anhand des Wikipedia-Artikels (http://de.wikipedia.org/wiki/Ribonukleins%C3%A4ure) unterscheiden können, um besser folgen zu können - die auch von Mahananda etwas erläutert wurden...

Gruß,
Dgoe

Dgoe
21.10.2014, 16:59
sagt keiner mehr DNS
ist bestimmt das Internet schuld dran, seitdem das für Domain Name System steht.

Ich
21.10.2014, 22:48
ist bestimmt das Internet schuld dran, seitdem das für Domain Name System steht.Mein Biolehrer, Herr Korotwitschka, hatte schon vor 30 Jahren auf "DNA" umgestellt. Der Rest Deutschlands ziemlich zeitgleich, in den folgenden 10 Jahren, wenn ich mich richtig erinnere.

Mahananda
24.10.2014, 16:01
Nachdem ich den angekündigten Beitrag über die RNA-Welt mehrfach überarbeitet habe (darunter zwei komplette Neufassungen) und eine Erkältung dazwischen gekommen ist, steht er jetzt endlich drin (http://totewelten.wordpress.com/2014/10/24/die-rna-welt/) ... :)

Viel Spaß beim Lesen!

Dgoe
24.10.2014, 18:41
Hallo Mahananda,

ganz toller Artikel! :D Auf den habe ich ja gewartet und mich entsprechend gefreut. Vor allem, weil er eine wahre Fundgrube ist. Dazu später mehr ...

@Ich:
Ich habe das immer abwechselnd erlebt. Wie das im Unterricht war, erinnere ich mich nicht mehr.

Gruß,
Dgoe

zabki
24.10.2014, 19:31
Hallo Mahananda,
muß es bei den Faktoren der Drake-Gleichung nicht teilweise heißen "Anteil an..." statt "Anzahl"?

Mahananda
24.10.2014, 20:00
Hallo zabki,

Du hast recht. Die "Anzahl" ergibt sich aus der Multiplikation mit dem jeweiligen Faktor, der - da kleiner als 1 - stets einen "Anteil" vorgibt. Ich werde das umgehend korrigieren. Danke für den Hinweis! :)

Mahananda
26.10.2014, 20:00
Passend zum Wochenendausklang ist hier (http://totewelten.wordpress.com/2014/10/26/koonins-durchbruchs-system/) der angekündigte Artikel zu Eugene V. Koonins "The Logic of Chance".

Viel Spaß beim Lesen! :)

Dgoe
28.10.2014, 12:59
Hallo Mahananda,

eigentlich war ich noch am Sortieren, habe nun aber schon den neuen Artikel gelesen. Da steht u.a.:

Das Modell, das hier herangezogen wurde, ist nicht notwendigerweise als realistisch anzusehen.
Wie beruhigend. Denn neben der Rechnung sehe ich persönlich die MWO-Hypothese auch nicht als notwendigerweise realistisch an.

Jedenfalls würde ich mich hüten so unrobuste Grundlagen als Dreh- und Angelpunkt für alle weiteren Überlegungen zu verwenden.

Gruß,
Dgoe

Mahananda
28.10.2014, 13:55
Hallo Dgoe,

Die Rechnung soll auch nur illustrieren, zu welchen Erfordernissen des Zufalls das Heranziehen verschiedener Varianten des Durchbruchs-Systems führen. Und wenn die Variante mit den grob überschlagenen 1800 Nucleotiden gerade so als gangbares Minimum durchgehen sollte, dann haben wir es entweder mit einem außerordentlichen Glücksfall zu tun - oder aber man kann es als Hinweis (jedoch nicht als Beleg!) dafür interpretieren, dass ein unendliches Multiversum mit unendlich vielen endlichen O-Regionen und einer endlichen Anzahl an makroskopischen Geschichten ("coarse-grain histories"), die sich dann - egal wie unwahrscheinlich sie im jeweils konkreten Einzelfall in einer bestimmten O-Region auch sein mögen - unendlich oft wiederholen. Das Erscheinen des Lebens auf der Erde ist dann eine notwendige Folge, die sich aus dem Vorhandensein eines so gearteten Multiversums ergibt.

Koonin schreibt in seinem Artikel aus dem Jahr 2007, dass diese Hypothese falsifizierbar ist. Konkret schlägt er vor, dass ein plausibles Modell bzw. ein Labortest, welche(s)r zeigt, dass ein gekoppeltes Replikations-Translations-System zwanglos aus einem RNA-Welt-Ansatz entsteht, eine solche Widerlegung sei. Auch die Entdeckung fremder Lebensformen auf z.B. Mars oder auch Europa, die nachweislich nicht ihren Ursprung auf der Erde haben, sondern über eine z.T. andere Biochemie verfügen, eignen sich als Widerlegung. Weiterhin widerlegt das Finden von Leben in der Galaxis an mehreren Stellen die angestellte Überlegung.

Umgekehrt lassen sich Vorhersagen formulieren, die wiederum testbar sind. So wird abgeleitet, dass sämtliches Leben, das man im Sonnensystem oder auch anderswo findet (wobei es dann mit dem Testen schwierig wird!) mit dem irdischen einen gemeinsamen Ursprung hat (also auch die Variante, dass das Leben z.B. auf dem Mars entstanden ist und dann über Transspermie zur Erde gelangte, ist hier mit abgedeckt).

Inwiefern die MWO-Hypothese widerlegbar ist, weiß ich jetzt nicht. Sollte sie dahingehend widerlegt werden, dass entweder kein räumlich unendliches Universum möglich ist oder aber dass die Anzahl der makroskopischen Geschichten nicht endlich ist, sondern unendlich, wäre zugleich der hypothetische Ansatz Koonins widerlegt. Aus der Rechnung können dann keine weiterreichenden Schlussfolgerungen bezüglich der vorliegenden Kosmologie gezogen werden.

Viele Grüße!

Dgoe
28.10.2014, 16:51
Hmm,

(Anmerkung: MWO = Many Worlds in One; steht natürlich auch im Artikel)

Zu dem zweiten Paradoxon (ein Auszug):

Wenn das Translations-System noch nicht dagewesen ist – woher sollte dann der selektive Druck kommen, der die Spezifizierung der einen tRNA-Stammform in Aminosäure-spezifische tRNA’s bewirkt hätte?
Vielleicht war das Translations-System selber noch nicht so ausgebildet, viel rudimentärer. Eben so, dass es mit der einen tRNA-Stammform ausgekommen ist. Im Laufe der Zeit wurden immer mehr Variationen als Komponenten beibehalten*, die ganz genau zu ausgebildeten Variationen bzw. Spezialisierungen der einen tRNA-Stammform passten.
:confused:

Gruß,
Dgoe

EDIT *: statt "beibehalten" passt das Wort 'integriert' vielleicht besser.

ralfkannenberg
28.10.2014, 17:50
Auch die Entdeckung fremder Lebensformen auf z.B. Mars oder auch Europa
Die Enceladus würde ich an dieser Stelle auch nicht von vornherein ausschliessen, und je mehr man von Ganymed erfährt, diesen auch nicht.

FrankSpecht
29.10.2014, 00:41
Moin zusammen,

ich finde dieses Thema außerordentlich faszinierend!
Und ich möchte mich vorab schon mal bei Mahananda bedanken für seinen Tote-Welten-Blog (http://totewelten.wordpress.com/), den ich gerne lese, aber mangels Kenntnissen in Biochemie nicht kommentieren kann.

@Ralf:

Die Enceladus würde ich an dieser Stelle auch nicht von vornherein ausschliessen, und je mehr man von Ganymed erfährt, diesen auch nicht.
Neben den genannten Welten wird es sicherlich noch viele weitere geben, so dass eine vollständige Auflistung eine müßige Sache werden dürfte. Ich denke, dass das "z.B." (bold gekennzeichnet von mir) in

So wird abgeleitet, dass sämtliches Leben, das man im Sonnensystem oder auch anderswo findet (wobei es dann mit dem Testen schwierig wird!) mit dem irdischen einen gemeinsamen Ursprung hat (also auch die Variante, dass das Leben z.B. auf dem Mars entstanden ist und dann über Transspermie zur Erde gelangte, ist hier mit abgedeckt).
alle potentiell möglichen Welten enthält. Das schließt nicht nur die Objekte des Sonnensystems ein!

Wobei mir der Begriff "Transspermie" völlig neu war. Ist aber wohl identisch mit Panspermie?

Gestern erschien auf SPON ein vielleicht meta-passender Artikel zum Thema: Buntbarsche in Kraterseen: Parallele Evolution erstaunt Forscher (http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/parallele-evolution-bei-buntbarschen-in-afrikanischen-kraterseen-a-999743.html)
Darin geht es um unterschiedliche Wege der Evolution, die zum selben Ergebnis führen:

Vor etwa 25 Jahren wagte der inzwischen verstorbene Evolutionsbiologe Stephen Jay Gould ein Gedankenexperiment: Was würde passieren, wenn man die Zeit auf der Erde zurückspulen würde und die Evolution noch einmal beginnen müsste? Würde sie sich genauso wiederholen, wie sie bislang verlaufen ist?
(Der SPON-Artikel bezieht sich auf den Artikel bei nature communications: Parallel evolution of Nicaraguan crater lake cichlid fishes via non-parallel routes (http://www.nature.com/ncomms/2014/141027/ncomms6168/full/ncomms6168.html))

Ich frage mich, ob dies nicht nur für belebte Materie gelten könnte? Ob es nicht, überspitzt gefragt, gar ein Naturgesetz geben könnte, dass Leben (und Bewusstsein) zwingend voraussetzt, sobald die Parameter passen?

Wie gesagt: Ich finde das Thema äußerst spannend und freue mich darüber, bald ansatzweise mehr darüber erfahren zu dürfen, was tote Materie dazu bewegt, ein Bewusstsein zu entwickeln - also, welchen Vorteil Atome und Moleküle davon haben :)

Mahananda
29.10.2014, 13:00
Hallo Dgoe, Ralf und Frank Specht,


Vielleicht war das Translations-System selber noch nicht so ausgebildet, viel rudimentärer. Eben so, dass es mit der einen tRNA-Stammform ausgekommen ist. Im Laufe der Zeit wurden immer mehr Variationen als Komponenten beibehalten*, die ganz genau zu ausgebildeten Variationen bzw. Spezialisierungen der einen tRNA-Stammform passten.

Der Punkt ist aber dann, dass Translation mit nur einem tRNA-Molekül nicht spezifisch genug ist, um z.B. die Reproduktion von Proteinen zu bewerkstelligen, die dann evolvieren, um dann - in einem fortgeschrittenerem Stadium - in den Translationsprozess integriert werden zu können. Da die an der Translation beteiligten Proteine relativ späte Abzweigungen von Vorläuferproteinen sind (zumindest legt das die vergleichende Sequenzuntersuchung nahe), muss ein hinreichend genauer (wenn auch nicht so fein abgestimmter, wie heute) Translationsmechanismus vorhanden gewesen sein. Und der geht eben nur mit einer bereits vorhandenen Auswahl an tRNA-Varianten, die zuvor spontan entstanden sein mussten. Die Frage ist dann nur, wieso diese Aufspaltung erfolgte, obwohl die Verwendung in einem Translationssystem noch nicht gegeben war. Es muss also ein noch unbekannter selektiver Druck vorhanden gewesen sein, der die tRNA-Ursprungs-Population in mehrere Varietäten aufspalten ließ, die sich dann im Umfeld der RNA-Welt irgendwie etablierten, bevor sie dann in das Translationssystem involviert wurden.


Die Enceladus würde ich an dieser Stelle auch nicht von vornherein ausschliessen, und je mehr man von Ganymed erfährt, diesen auch nicht.

Du kannst sogar noch Titan hinzunehmen - allerdings nicht die methanbasierte Chemie auf der Oberfläche, sondern die unter der Eisdecke liegenden Schichten, die offenbar ebenfalls einen Ozean beherbergen. Allerdings denke ich, dass die Chancen für die Entstehung von Leben in einem unter Eis liegenden Ozean eher ungünstig sind, da das bei der Reaktion von z.B. Aminosäuren zu Peptiden entstehende Wasser nicht abgeleitet werden kann. Damit verschiebt sich das Reaktionsgleichgewicht in Richtung der Ausgangsstoffe, so dass Polymere gar nicht erst entstehen können. Ich bin da also sehr skeptisch.

Was jedoch sein kann, ist, dass über "Mikroben-verseuchte" Brocken, die im Verlauf eines Impakts von der Erde in den umgebenden Raum geschleudert wurden, die Nachbarplaneten (insbesondere Mars, aber vielleicht auch die oberen Wolkenschichten der Venus) und einige Monde, die habitable Bedingungen aufweisen, "infiziert" wurden und sich somit eine eigene - vielleicht auf einige Nischen begrenzte - Biosphäre entwickelt hat. Dieser Vorgang - und das als Antwort auf Deine Frage, Frank - ist als Transspermie (http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Panspermie&redirect=no#Transspermie) bekannt, also die Ausbreitung von Mikroben innerhalb der Grenzen eines Planetensystems, nicht aber über interstellare Distanzen hinweg. Das wäre dann Panspermie, die ich jedoch wegen der zu geringen Erfolgs-Chancen nicht in Betracht ziehe.


Ob es nicht, überspitzt gefragt, gar ein Naturgesetz geben könnte, dass Leben (und Bewusstsein) zwingend voraussetzt, sobald die Parameter passen?

Das ist eine interessante Frage. Ich denke, die Emergenz von Leben bzw. Bewusstsein erfolgt zwingend, nachdem ein gewisses Level an Komplexität eine (spezifische) Art und Weise der Organisation der damit verbundenen Prozesse hervorgebracht hat. Das eigentliche Problem liegt dann darin, ob solche Organisationsformen zwingend aus Komplexität hervorgehen oder nicht. Koonin meint, dass hier eine anthropische Auslese stattgefunden hat, also lediglich aus der Retrospektive ableitbar, nicht aber a priori aus den dieser Auslese zugrundeliegenden Naturgesetzen. Leben bzw. Bewusstsein (hier gemeint: nach Art des menschlichen Bewusstseins) wären dann reine Kann-Bestimmungen, aber keine Muss-Folgen, die den Naturgesetzen irgendwie inhärent wären.

Viele Grüße!

Dgoe
30.10.2014, 19:59
Der Punkt ist aber dann, dass Translation mit nur einem tRNA-Molekül nicht spezifisch genug ist, um z.B. die Reproduktion von Proteinen zu bewerkstelligen, die dann evolvieren, um dann - in einem fortgeschrittenerem Stadium - in den Translationsprozess integriert werden zu können. Da die an der Translation beteiligten Proteine relativ späte Abzweigungen von Vorläuferproteinen sind (zumindest legt das die vergleichende Sequenzuntersuchung nahe), muss ein hinreichend genauer (wenn auch nicht so fein abgestimmter, wie heute) Translationsmechanismus vorhanden gewesen sein. Und der geht eben nur mit einer bereits vorhandenen Auswahl an tRNA-Varianten, die zuvor spontan entstanden sein mussten. Die Frage ist dann nur, wieso diese Aufspaltung erfolgte, obwohl die Verwendung in einem Translationssystem noch nicht gegeben war.
Hallo Mahananda,

wie Du Dir bestimmt denken wirst, habe ich meine Probleme zu folgen, bzw. den eh nur rudimentären Überblick zu behalten. Vom Kompass her sind wir immer noch beim Henne-Ei-Problem(-Paradox) - ganz leicht verlagert, auf dessen ursprünglichen Kern an sich. Netterweise zeigst Du es relativ gut allgemein verständlich auf.


dass Translation mit nur einem tRNA-Molekül nicht spezifisch genug ist
Wofür? Vielleicht hat es auch nur mit einem einzigen Protein begonnen, das für irgendetwas gut war, sich lohnte.


um z.B. die Reproduktion von Proteinen zu bewerkstelligen, die dann evolvieren
Ja Proteinen, Plural. Ein Händler verkauft am Anfang auch nur eine Ware (oder 2) beispielsweise, bevor er irgendwann Fabriken für zig Produkte aus dem Boden stampft - mit der Zwischenphase, die auf und ab ging... Solche Erfolgstories sind auch oft kaum erklärbar, wie durch ein Wunder - und meist unbeachtet derer, die auf ganz ähnliche Weise voll baden gegangen sind.

Den Rest des Zitats kann ich aktuell nicht näher untersuchen, aber ich denke da waren etlich Zwischenschritte vorhanden, hinterher ist man dann immer schlauer und fragt sich, warum ging es nicht gleich so!? Das dürfte sich über zig Banden und Ecken aufgeschaukelt haben, mit Rückschritten und so weiter, keine Ahnung (Fresse halten), aber so ungefähr eben...


Es muss also ein noch unbekannter selektiver Druck vorhanden gewesen sein, der die tRNA-Ursprungs-Population in mehrere Varietäten aufspalten ließ, die sich dann im Umfeld der RNA-Welt irgendwie etablierten, bevor sie dann in das Translationssystem involviert wurden.

Na eben, woher solcher Druck? Gab es nicht. Oder nicht so, wie man meinen könnte. Die darwinistische selektive Evolution wird auch in Deinem Artikel erst zu einem späteren Zeitpunkt aktiv. Zuvor ging es eben gemächlicher zu, was geht, was geht nicht, mal so, mal so.

Was treibt denn überhaupt das Prozedere an? Sicher - wie ich schon mal andeutete - kein Mini-Intelligenz-chen, sondern immer Notwendigkeiten aus gegebenen Umständen. Der zunehmenden Komplexität geschuldet, Entropie hin oder her.

Bevor sich das System verselbständigt hat (auf gegebenem 'Nährboden'), hat es sich eben nicht verselbstständigt, vielmehr versucht Wege zu finden die gangbar waren. Für meine Vorstellung hilft der Weg des geringsten Widerstandes. Allgemein in der Physik, dass alles Mögliche immer dauernd gerne Energie sparen will, dass ... (gefühlte tausende Beschreibungen dafür), Ihr wisst schon, was ich meine.

DAS ist der Motor, für meine Begriffe, der hinter allem steckt.

Gruß,
Dgoe

Mahananda
30.10.2014, 22:13
Hallo Dgoe,


Vielleicht hat es auch nur mit einem einzigen Protein begonnen, das für irgendetwas gut war, sich lohnte.

Aber dieses Protein müsste dann - um mit nur einer einzigen tRNA reproduzierbar zu sein - aus einer Abfolge von identischen Aminosäuren bestanden haben. Und Polymere, die nur aus einem Monomer bestehen, das mehrfach nacheinander abfolgt, sind z.B. vergleichbar mit Zellulosefasern, die ebenfalls nichts weiter sind als eine sehr lange Abfolge von Glucose-Molekülen. Mit solchen eintönigen Polymeren kann man, was Enzym-Eignung betrifft, nicht viel anfangen.

Eher zutreffend scheint mir zu sein, dass die ersten Proteine Zufallspolymere waren, wobei die Zufalls-Sequenzen eine gewisse Bandbreite an enzymatischen Reaktionen abdeckten. Das heißt, für jedes Zufalls-Protein bestand eine gewisse Wahrscheinlichkeit, dass es irgendwie auch nützlich war, wenn auch nicht im Rahmen eines rückgekoppelten Synthesezyklus', sondern eben je nach Syntheseort entsprechend der dort gerade vorliegenden Bedingungen. Entscheidend für die spätere Entwicklung war dabei, dass das Reaktionsnetzwerk als Gesamtsystem nicht kollabierte, sondern sich irgendwie durch die wechselnden Umweltbedingungen durchhangelte.

In diesem Kontext war es zwar möglich, dass durch Zufall eine RNA-Sorte entstand, die eine Aminosäure spezifisch an sich binden konnte, aber dies bot weder einen selektiven Vorteil noch einen Nachteil. Es hätten durch Zufall auch weitere solcher spezifisch bindenden RNA-Sorten entstehen können, aber dies ist offenbar nicht geschehen. Stattdessen spaltete sich der eine tRNA-Vorläufer auf in nunmehr 20 verschiedene Arten. Die Frage ist dann, wieso das vor der Entstehung der Translation stattfand, die ja den Selektionsdruck erst mit sich brachte, der diese Aufspaltung hätte nach sich ziehen können. Vor der Translation war die Aufspaltung des einen tRNA-Vorläufers ohne selektiven Wert. Wenn es bei der "Erfindung" der Translation mehrere solcher Vorläufer gegeben hätte, die spontan entstanden wären und jeweils verschiedene Aminosäuren gebunden hätten, gäbe es hier kein Paradoxon. Diese Vorläufer wären integriert worden und fertig (analog dazu die schon erwähnten zwei aaRS-Klassen - es ginge also!). So aber bleibt das Ganze zunächst rätselhaft.


Für meine Vorstellung hilft der Weg des geringsten Widerstandes.

Der geringste Widerstand wäre Kollaps ins chemische Gleichgewicht. Da es sich im Verlauf der Lebensentstehung aber um einen chemischen Nichtgleichgewichtszustand gehandelt hat, kommt der nicht in Frage ... ;)

Aber im Ernst: Natürlich konnten nur solche Wege beschritten werden, die durch das Fließgleichgewicht zugelassen wurden. Dass dabei im Verlauf der durch externen Energiezustrom beständig am Laufen gehaltenen chemischen Synthesen eine Reihe von Makromolekülen entstanden ist, ergibt sich als Notwendigkeit, sobald das Problem des anfallenden Reaktionswassers gelöst wird. Es entstehen also immer irgendwelche Polypeptide, weil Aminosäuren ein allfälliges Produkt abiogener Synthesen darstellen (Miller-Urey-Synthesen).

Mit RNA wird es schon schwieriger, weil spezieller. Man hat zwar vor fünf Jahren einen relativ einfachen und plausiblen Syntheseweg gefunden, der direkt ganze Nucleotide liefert, statt - wie vorher angenommen - die drei Einzelbestandteile mühsam und auf Umwegen miteinander kondensieren zu lassen (Sutherland u.a., 2009), aber insgesamt liegen die Dinge dennoch etwas komplizierter als bei Peptiden. Aber egal: Es ist ja offensichtlich RNA entstanden und diese hat sich gegenüber konkurrierenden Molekülarten durchgesetzt (Das ist übrigens ein Beispiel für "anthropische Selektion"!).

Was man aus den gangbaren und offenbar mit Notwendigkeit ablaufenden Polymer-Synthesen jedoch nicht a priori ableiten und mit einem bestimmten Wahrscheinlichkeitswert versehen kann, ist jedoch das Zustandekommen einer Kopplung zwischen der Reproduktion einer Polymerart und einer anderen Polymerart, wobei die Sequenz der einen Polymerart die Sequenz der anderen Polymerart eindeutig festlegt. Bei der Replikation von RNA ist das kein Problem: Das Prinzip der komplementären Basenpaarung (Adenin mit Uracil und Guanin mit Cytosin) sorgt hier für Eindeutigkeit in der Sequenz des kopierten Stranges.

Warum aber z.B. die Aminosäure Glycin u.a. über das Nucleotidtriplett GGG festgelegt wird, lässt sich aus der Struktur von Guanin nicht ableiten. Das ergibt erst "Sinn", wenn man die zugehörige tRNA mit dem Anticodon CCC mit in Betracht zieht. Und auch hier ergibt sich erst ein "Sinn", wenn man die Glycin-bindende aaRS berücksichtigt, die die Kopplung zwischen der Aminosäure und der tRNA bewerkstelligt. Doch selbst dieser "Sinn" erlangt noch keine "Bedeutung", wenn die Aminosäure nicht in einem Polypeptid mit Hilfe des Ribosoms eingebaut wird.

Die Dinge gestalten sich also erheblich komplexer und damit komplizierter, wenn man den rein chemischen Rahmen überschreitet und in Organisationsstrukturen vorstößt, die eher an Mechanik oder Maschinen erinnern als an reine Naturwissenschaft, auch wenn letztere natürlich die Basis alles weiteren ist. Wir haben es hier also mit einem echten Emergenz-Phänomen zu tun - also etwas Neues, das eine eigene Klasse von Wechselwirkungen darstellt - analog vielleicht zur Entstehung von Sprache und Schrift, die es möglich werden ließen, dass sich die menschliche Kultur von der Natur emanzipieren konnte (ohne freilich weiterhin auf die Natur als Basis angewiesen zu sein!).

Die große Frage ist nun, ob so etwas wiederholbar ist oder nicht. Damit meine ich nicht eine prinzipielle Wiederholbarkeit. Diese ist schon deshalb gegeben, weil es sich hier um natürliche Prozesse handelt, die abgelaufen sind. Wenn es gelingen kann, diese Prozesse exakt nachzustellen, kann man selbstverständlich Leben jederzeit neu synthetisch entstehen lassen. So weit sind wir zwar noch lange nicht, aber prinzipiell sehe ich da kein Problem, eher schon in der Erkenntnis, welche Prozesse es denn nun exakt sind. Die kann u.U. noch sehr lange dauern - eben weil die Begleitumstände sehr komplex gewesen sind. Die Frage ist eher, ob sich solche Bedingungen, die zum Entstehen des Lebens geführt haben, von selbst noch einmal einstellen oder ob es sich hierbei um die glückliche Verkettung sonst sehr unwahrscheinlicher Einzelursachen gehandelt hat, die sich spontan so nie wieder kombinieren.

Oder anders: Handelt es sich bei der Lebensentstehung um einen statistischen Prozess, der immer dann eintritt, wenn man einen Planeten mit Früherde-Eigenschaften (inklusive großen Mond) 1 Milliarde Jahre sich selbst überlässt, oder nicht? Wenn es sich um einen statistischen Prozess handelt, ist mit einer bestimmten Erwartungswahrscheinlichkeit zu rechnen. Wir können zwar aus den Naturgesetzen nicht ableiten, dass daraus mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit Translationsmechanismen entstehen, aber aus der Retrospektive lässt sich - genügend Beobachtungsdaten vorausgesetzt - ableiten, ob solche doch recht groben Voraussetzungen hinreichend sind, um Leben als notwendig entstehendes Begleitprodukt einer chemischen Evolution zu charakterisieren.

Das heißt, wir sind auf Beobachtungsdaten angewiesen, um die Frage nach Zufall oder Notwendigkeit der Lebensentstehung zu klären. Aus der Froschperspektive heraus lässt sich hierzu keine Entscheidung treffen, denn - wie oben ausgeführt - a priori ist da nichts zu machen. Translation übersteigt den Geltungsbereich der Chemie wegen der "sinnstiftenden" Mechanik, die den organisatorischen Kontext bereitstellt. Also können wir aus den reinen Naturwissenschaften nichts bezüglich irgendwelcher Wahrscheinlichkeiten ableiten. Mit der Inbetriebnahme des EELT (und hoffentlich noch weiterer Teleskop-Projekte mit nöch größerem Auflösungsvermögen) besteht erstmalig die Chance, die Atmosphären von erdgroßen Exoplaneten auf Biomarker zu untersuchen. Ein einziger positiver Befund brächte uns ein erhebliches Stück in der Erkenntnis unseres eigenen Ursprungs und unseres Stellenwerts im Universum voran, denn dann wäre u.a. auch Koonins Rechenexempel widerlegt ... ;)

Viele Grüße!

P.S.: Derzeit arbeite ich an einer Darstellung zum Modell von Wolf und Koonin (http://www.biologydirect.com/content/2/1/14) zur Entstehung der Translation. Vielleicht schaffe ich es noch bis zum Wochenende.

Dgoe
31.10.2014, 11:53
Es hätten durch Zufall auch weitere solcher spezifisch bindenden RNA-Sorten entstehen können, aber dies ist offenbar nicht geschehen. Stattdessen spaltete sich der eine tRNA-Vorläufer auf in nunmehr 20 verschiedene Arten.
Hallo Mahananda,

Mir ist natürlich klar, dass ich als Laie wohl kaum den richtigen Ansatz finden werde, geschweige denn das Paradox lösen. Scheint ja jedenfalls ein echter Brain-Teaser zu sein, der schon so manchem einige Kopfschmerzen bereitet haben dürfte.

Ich möchte mich auch nur auf naive Fragen beschränken, es so zu hinterfragen, dass mir wenigstens in Ansätzen die Problematik besser einleuchtet. Dazu habe ich vorerst nur obiges Zitat herausgepickt, aus der Fülle, die Du dankenswerterweise schon erläutert hast und die schon sehr konkret ist. Eine Frage hätte ich aber dennoch hierzu:
aber dies ist offenbar nicht geschehen
Ich nehme an, weil man man keine Spuren oder Relikte dieser Sorten mehr auffinden kann, während es bei den aaRS-Klassen nachvollziehbar ist.
Könnte es nicht dennoch jede Menge weiterer RNA-Sorten gegeben haben, die sich vielleicht ebenfalls (teilweise) zu verschiedenen Arten aufgespaltet haben, von denen aber allesamt heutzutage jegliche Spur fehlt? Letzteres vielleicht deswegen, weil die "Gewinnersorte" (die Heutige) alle Bestandteile längst 'verdaut' (verwendet, umgewandelt) hat? Gleichzeitig aus anderen Gründen dies bei aaRS eben nicht, so dass diese heute noch zurück rekonstruierbare Eigenschaften behalten haben?

Gruß,
Dgoe

Dgoe
01.11.2014, 11:11
Der geringste Widerstand wäre Kollaps ins chemische Gleichgewicht. Da es sich im Verlauf der Lebensentstehung aber um einen chemischen Nichtgleichgewichtszustand gehandelt hat, kommt der nicht in Frage ... ;)
Ich gehe davon aus, dass der Weg ins chemische Gleichgewicht versperrt war, irgendwie nicht zugänglich, gangbar - zumindest in einer Historie. Ansonsten wäre er wohl grundsätzlich immer die erste Wahl. Vielleicht ist es auch auf manch anderem Planeten genau zu diesem Kollaps gekommen (vielleicht auf manchen auch nicht). Vielleicht ist es auf der Erde sogar mehrmals dazu gekommen, zeitlich und oder räumlich begrenzt. Einmal hat es jedenfalls nicht geklappt (der Kollaps), sonst würden wir nicht darüber sinnieren.

Gruß,
Dgoe

P.S.:
es muss für die ganzen 'Puzzleteile' irgendwie energetisch günstiger gewesen sein RNA, Translation und Hyperzyklus, etc. zu entwickeln, als es zu lassen.

Mahananda
01.11.2014, 14:35
Hallo Dgoe,


Ich nehme an, weil man man keine Spuren oder Relikte dieser Sorten mehr auffinden kann, während es bei den aaRS-Klassen nachvollziehbar ist.

Dann ergibt sich die Frage, warum das so ist - also bei tRNA keine Relikte, bei aaRS zwei Relikte. Ich fange mal bei letzteren an. Die beiden aaRS-Klassen sind erst nach der Entstehung der Translation entstanden. Es hat also offenbar zwei verschiedene Proteinmoleküle gegeben, die über Mutationen des entsprechenden Gens - also des RNA-Abschnitts (später des DNA-Abschnitts), der die Vorlage für die Translation stellt! - sich in je zehn Varianten aufgespalten wurden mit jeweils spezifischen Bindungseigenschaften für spezifische Aminosäuren.

Bevor es die aaRS gegeben hat, musste der Schritt der Beladung der tRNA mit Aminosäuren anders organisiert gewesen sein. Man vermutet, dass dies über Ribozyme geschah - möglicherweise konnten das sogar die Vorläufer der tRNA selbst (Selbstacylierung wurde in vitro bereits nachgewiesen - es ginge also!). Die beiden aaRS-Klassen sind also aus dem bestehenden Translationssystem ableitbar, da das Prinzip, dass sich Mutationen der Basensequenz im Genom auf die Peptidsequenz im Proteom auswirken, bereits realisiert war. Und da die Mutationsrate damals noch sehr hoch war (am Rand der Fehlerschwelle), weil ausgefeilte Korrekturmechanismen noch fehlten, evolvierten die beiden Ur-Klassen relativ rasch in eine größere und damit verwertbare Vielfalt, bis sie aufgrund der Optimierung der Fehlertoleranz konserviert wurden.

Dass sich zwei statt nur einer Klasse etablierten, ist eher ungewöhnlich in Anbetracht ihrer zentralen Funktion für den Basisprozess des Lebens. Eher wäre zu erwarten, dass eine einzelne Sequenzspezies zufällig geeignet gewesen ist und sich dann aufgespalten hätte, aber da es zwei Klassen sind, hat es offenbar mehrere solche Zufallsfunde parallel gegeben, von denen nach erfolgtem horizontalen Gentransfer zwei überdauert haben. Aber wie dem auch sei: All das ist nicht besonders überraschend oder gar rätselhaft, weil der nötige Mechanismus bereits dagewesen ist.

Ganz anders jedoch bei den tRNA's - Diese sind Adaptermoleküle, die sich spezifisch mit Aminosäuren binden. Da zu dem Zeitpunkt, als die Translation entstand, bereits eine Vielfalt an verschiedenen Aminosäuren über Adaptermoleküle bereitstehen mussten (anderenfalls wären keine Proteine entstanden, sondern nur aneinandergereihte identische Monomerketten - siehe #114!), mussten die Adaptermoleküle selbst ebenfalls eine entsprechende Vielfalt aufgewiesen haben. Anderenfalls hätten sie die benötigten Aminosäuren nicht spezifisch binden können. Es ist daher zu erwarten, dass für verschiedene Aminosäuren je eine verschiedene Vorläufer-tRNA vorhanden gewesen ist, die aus dem Gesamtpool an RNA-Molekülen hervorgegangen sind.

Das Problem ist nun, dass es noch keine Rückkopplung zwischen Genom und Proteom gegeben hat. Es war also beliebig, ob eine tRNA sich mit Glycin verbunden hat und eine ganz anders strukturierte mit Alanin. Es ist also gleichwertig, weil für die RNA-Welt neutral, ob eine einzige tRNA-Klasse für beide Aminosäuren bindet (wobei natürlich Sequenzunterschiede bestehen, um eine Spezifität zu gewährleisten!) oder ob es zwei verschiedene Klassen gibt. So kann man fortfahren und alle anderen Aminosäuren mit einbeziehen. Stets stößt man auf die Gleichwertigkeit von Uniformität und Multiplität der tRNA-Klassen. Bei zwei oder drei Aminosäuren ist das kein größeres Problem, weil die Chancen für die Uniformität immer noch recht groß sind. Aber je mehr Aminosäuren man einbezieht, um so höher steigt die Chance auf zwei oder mehr Klassen, die sich hätten manifestieren müssen, bevor die Translation in Gang kam. Und das ist der merkwürdige Befund, der sich aus dem Vergleich der tRNA-Sequenzen ergibt - es gab entgegen aller Wahrscheinlichkeit offenbar nur eine einzelne tRNA-Klasse, die die nötigen etwa zehn bis fünfzehn Aminosäuren lieferte!

Nun kann man argumentieren, dass verschiedene Klassen offenbar nicht gangbar gewesen sind, weil sie z.B. in die Struktur des Ribosoms nicht reinpassten. Das kann natürlich sein, aber das löst nicht das Dilemma, denn dann musste auf dem Wege des Zufalls so lange probiert werden, bis eben der unwahrscheinliche Zufall eingetreten ist, dass eine einzelne Klasse die nötige Vielfalt entwickelte. Und damit sind wir wieder bei der anthropischen Selektion angelangt: Leben als Verkettung jeweils sehr unwahrscheinlicher Zufälle, die sich - könnte man die Zeit zurückdrehen - so nicht noch einmal ereignen würden.


Einmal hat es jedenfalls nicht geklappt (der Kollaps), sonst würden wir nicht darüber sinnieren.

So ist es. :) Wir gelangen also wieder mal zum Schwachen Anthropischen Prinzip.

Viele Grüße!

Dgoe
01.11.2014, 17:27
- es gab entgegen aller Wahrscheinlichkeit offenbar nur eine einzelne tRNA-Klasse, die die nötigen etwa zehn bis fünfzehn Aminosäuren lieferte!

Hallo Mahananda,

ein Teil meiner Frage war aber, woher dieses Wörtchen 'offenbar' rührt? Was ist, wenn es Etliche gab, nur die Anderen verschwunden sind? Der Vergleich mit aaRS hinkt ja etwas, weil - wie Du selber sagst - sie definitiv nach der Translation erst entstanden sind.

Gruß,
Dgoe

Mahananda
01.11.2014, 18:14
Hallo Dgoe,


Was ist, wenn es Etliche gab, nur die Anderen verschwunden sind?

Wie hätten sie verschwinden können, nachdem sie einmal in das System integriert worden sind? Bei den aaRS wurden beide Arten integriert, weil sich beide als gleich gut erwiesen haben und weil dadurch eine größere Vielfalt an Aminosäuren verfügbar wurde. Bei den tRNA's musste die gleiche Vielfalt abgedeckt werden. Wären mehrere Klassen daran beteiligt gewesen, würde man das an Strukturunterschieden bemerken. Weiterhin: Die aaRS sind ja deshalb so spezifisch, weil sie mit der Form des tRNA-Moleküls passgenau binden. Also muss zum Zeitpunkt der Entstehung der aaRS die Standardform der tRNA bereits vorgelegen haben. Auch das spricht dafür, dass die uniforme Variante an tRNA schon sehr früh vorgelegen haben muss.

Viele Grüße!

Dgoe
01.11.2014, 22:06
Wie hätten sie verschwinden können, nachdem sie einmal in das System integriert worden sind?

Hallo Mahananda,

nun, sie sind eben nicht in das System integriert worden, weil sie selber angehende Systeme waren und mit dem einen konkurrierten, welches sich durchsetzte. Und sind dann vernascht worden - aufgefressen, sozusagen, verwertete Einzelteile...

Naja, schätze mal, das ist zu kurz gedacht.

Gruß,
Dgoe

Mahananda
02.11.2014, 09:10
Hallo Mahananda,

nun, sie sind eben nicht in das System integriert worden, weil sie selber angehende Systeme waren und mit dem einen konkurrierten, welches sich durchsetzte. Und sind dann vernascht worden - aufgefressen, sozusagen, verwertete Einzelteile...

Naja, schätze mal, das ist zu kurz gedacht.

Gruß,
Dgoe

Dann bleibt die Frage, woher das System kam, das sich dann durchsetzte. Das muss ja dann mit einer einzelnen Ur-tRNA begonnen haben.

Dgoe
02.11.2014, 10:59
Dann bleibt die Frage, woher das System kam, das sich dann durchsetzte. Das muss ja dann mit einer einzelnen Ur-tRNA begonnen haben.

Ja, verstehe. Es mag aber - gemäß meiner Vorstellung - eine Unzahl an Varianten von 'angehenden Systemen' gegeben haben, die unter günstigen Umständen immer komplexere Konstrukte gebildet hatten, bis eines den richtigen Dreh raus hatte und damit die Schwelle überwunden hatte. Und eben alle Spuren dessen sind heute längst verwischt.

Das macht es aus meiner Sicht zumindest etwas plausibler, als wie wenn bei nur einer Runde, dem ersten Einsatz, direkt 6 Richtige rauskommen (als Analogie). Bei genügend Mitspielern klappt es aber durchaus.

Gruß,
Dgoe

Mahananda
02.11.2014, 12:02
Hallo Dgoe,


Es mag aber - gemäß meiner Vorstellung - eine Unzahl an Varianten von 'angehenden Systemen' gegeben haben, die unter günstigen Umständen immer komplexere Konstrukte gebildet hatten, bis eines den richtigen Dreh raus hatte und damit die Schwelle überwunden hatte.

Das schon, aber damit der "richtige Dreh" gefunden werden konnte, musste eine Variante entstehen, die auf einer einzelnen tRNA-Stammform beruhte (zumindest sieht es danach aus). Und da kommt dann wieder die anthropische Selektion ins Spiel, denn das ist - wie beschrieben - sehr unwahrscheinlich.

Dgoe
02.11.2014, 13:10
Hallo Mahananda,

tja, ich bin auch sehr unwahrscheinlich. ;)

Wir alle!
Ich schaue mir dann erst mal wieder mehr die Details und die Inhalte an ...

Gruß,
Dgoe

Mahananda
02.11.2014, 15:10
Hallo Dgoe,


Ich schaue mir dann erst mal wieder mehr die Details und die Inhalte an ...

Ja, da kommt bald wieder was. Der nächste Artikel heißt "Das Modell von Wolf und Koonin" und befasst sich mit einem Szenario der Translationsentstehung im Rahmen einer RNA-Welt mit Aminosäuren als Co-Faktoren von Ribozymen. Ich lasse mir aber noch ein paar Tage mehr Zeit. Bis dahin möchte ich nämlich das ausnahmsweise warme und sonnige Wetter genießen, statt drinnen zu sitzen und auf die Tastatur zu tippen ...

Viele Grüße!

ralfkannenberg
03.11.2014, 19:27
Ja, verstehe. Es mag aber - gemäß meiner Vorstellung - eine Unzahl an Varianten von 'angehenden Systemen' gegeben haben, die unter günstigen Umständen immer komplexere Konstrukte gebildet hatten, bis eines den richtigen Dreh raus hatte und damit die Schwelle überwunden hatte. Und eben alle Spuren dessen sind heute längst verwischt.
Hallo zusammen,

also mir ist auch ein solcher Ansatz "spontan" in den Sinn gekommen. Möglicherweise erwies sich dann die heutige Variante den vielfältigen Varianten als derartig überlegen, dass sie sehr rasch dann ausgetauscht wurde; womöglich waren alle Varianten auch so "ähnlich", dass dieser Austausch nicht wirklich schwierig war.

Allerdings muss das alles bereits zu einem sehr sehr frühen Zeitpunkt geschehen sein, so dass wir allfällige urspüngliche Versuche der Natur, die zwar funktioniert haben, aber nicht optimal und eben zudem einfach austauschbar waren, nicht mehr "sehen" können.

Eine andere Möglichkeit wäre die, dass es tatsächlich nur 1 Variante gab und das "Leben als solches" eben zuwarten musste, bis diese alle 20 Typen handhaben konnte; hat dann natürlich länger gedauert und bedingt, dass das angehende Leben imstande war, diese Wartezeit zu überbrücken.


Freundliche Grüsse, Ralf

Herr Senf
04.11.2014, 11:13
Die kambrische Artenexplosion vor 500 Mio Jahren ist bestimmt schuld am Spuren verwischen.
Wollte nur auch mal was sagen -Senf

ralfkannenberg
04.11.2014, 12:21
Die kambrische Artenexplosion vor 500 Mio Jahren ist bestimmt schuld am Spuren verwischen.
Hallo Herr Senf,

diese Dinge wurden meines Wissens zu einem viel früheren Zeitpunkt festgelegt. Mögen diese biochemischen Prozesse noch zu Zeiten der Eukaryoten änderbar gewesen sein (wenn überhaupt ...), so kaum mehr zu Zeiten der ersten komplexeren Mehrzeller. Und die traten vor gut 2 Milliarden Jahren erstmals auf, das sind ~ 2 Milliarden Jahre nach der Entstehung der Erde.

Wobei ich persönlich sogar vermute, dass diese biochemischen Prozesse bereits zu Zeiten der Prokaryoten festgelegt waren, das war vor ~3.5 Milliarden Jahren der Fall. Also schon ~ 1 Milliarde Jahre nach der Entstehung der Erde.


Freundliche Grüsse, Ralf

Mahananda
10.11.2014, 11:05
Hallo Dgoe,



Ja, da kommt bald wieder was. Der nächste Artikel heißt "Das Modell von Wolf und Koonin" und befasst sich mit einem Szenario der Translationsentstehung im Rahmen einer RNA-Welt mit Aminosäuren als Co-Faktoren von Ribozymen. Ich lasse mir aber noch ein paar Tage mehr Zeit. Bis dahin möchte ich nämlich das ausnahmsweise warme und sonnige Wetter genießen, statt drinnen zu sitzen und auf die Tastatur zu tippen ...

Viele Grüße!

Der Artikel "Das Modell von Wolf und Koonin (http://totewelten.wordpress.com/2014/11/10/das-modell-von-wolf-und-koonin/)" steht jetzt zum Lesen bereit. Viel Spaß dabei!

Dgoe
10.11.2014, 18:48
Hallo Mahananda,

ja genial, da steht es doch Schwarz auf Weiß! Ein möglicher Weg, der so begangen worden sein könnte und die Paradoxe somit auflöst. Oder ist die Euphorie unberechtigt?

Für die Details - und selbst dann nur grob - muss ich mir etwas mehr Zeit nehmen.

Gruß,
Dgoe

Mahananda
11.11.2014, 09:22
Hallo Dgoe,

Die Euphorie ist unberechtigt, weil die benannten Paradoxa damit nicht aufgelöst sind. Insbesondere der Schritt, wo die Vorläufer der heutigen tRNA's ins Spiel kommen, ist sehr vage formuliert. Aber auch in den Voraussetzungen, die dem Modell vorangestellt sind, wird von einer allein auf RNA basierten Translation ausgegangen, deren Genauigkeit vergleichbar mit der heutigen gewesen sein soll. An diesem Punkt beißt sich die Schlange also mal wieder in den Schwanz. Hinzu kommt die postulierte physische Trennung des Strangs M von der Untereinheit RS, um einen Weg hin zur späteren mRNA aufzuzeigen. Auch das ist sehr vage formuliert und stellt einen weiteren Knackpunkt des Modells dar. Aber dennoch: Interessant ist der Ansatz allemal, auch wenn Koonin in seinem Buch "The Logic of Chance" einräumen muss, dass es bislang keine ausreichend evidenten Belege für dieses Szenario gibt.

Viele Grüße!

Dgoe
13.11.2014, 17:26
Die Euphorie ist unberechtigt
Hallo Mahananda,

oahhh, schade...


auch in den Voraussetzungen, die dem Modell vorangestellt sind, wird von einer allein auf RNA basierten Translation ausgegangen, deren Genauigkeit vergleichbar mit der heutigen gewesen sein soll. An diesem Punkt beißt sich die Schlange also mal wieder in den Schwanz.
Hat denn bisher niemand eine Idee gehabt, wie ein solcher Prozess besser plausibilisiert werden könnte? Es ist also im Grunde tatsächlich noch immer das Henne-Ei-Problem vom Prinzip, richtig?

Als Laie denkt man schnell, die Spezialisten kennen mittlerweile so unglaublich viele Details, da dürfte es doch ein leichtes sein, den Vorgang - wenn vielleicht auch nur grob - umschreiben zu können. Dass da Paradoxe auftauchen, daran denkt man als Letztes. Insofern, nochmals Danke für den Einblick in die Problematik.

Es fühlt sich dennoch schwer an, nachvollziehen zu können, woran es hapert. Ist der Kenntnisstand einfach noch nicht ausreichend, oder ist er es durchaus, nur man ist mit einem echten Problem konfrontiert? Fehlt uns die nötige Phantasie, oder die Simulationskapazität, oder die Experimentiervoraussetzungen? Fehlt uns dazu noch mehr Detailwissen? Glaubt man, dass es durch Beheben dieses Mankos später möglich wird, oder glaubt man, man weiß schon genug, um zu funken: "Houston, wir haben ein Problem."?

Gruß,
Dgoe

Mahananda
13.11.2014, 19:05
Hallo Dgoe,


Es ist also im Grunde tatsächlich noch immer das Henne-Ei-Problem vom Prinzip, richtig?

Ja, genau.


Ist der Kenntnisstand einfach noch nicht ausreichend, oder ist er es durchaus, nur man ist mit einem echten Problem konfrontiert?

Es scheint, ein echtes Problem zu sein, dass sich in der Abfolge, die abgelaufen sein muss, vielleicht relativ detailgenau rekonstruieren lässt (Beispielsweise müssen die Vorläufer der heutigen mRNA's tatsächlich irgendwie eine gestreckte Form besessen haben, was aber andererseits wieder problematisch ist, da RNA-Stränge dazu neigen, sich zu verknäulen, so dass sie eigentlich so ähnlich aussehen müssten wie die heutigen tRNA's, also mit Schleifen und Doppelstrang-Abschnitten), aber - da es sich offenbar um Verkettungen von Zufallsereignissen handelte - schwer bis gar nicht im Labor nachstellbar ist.


Fehlt uns die nötige Phantasie, oder die Simulationskapazität, oder die Experimentiervoraussetzungen?

Ich denke, das Problem ist von so komplexer Natur, dass wir mit vereinfachten Versuchsansätzen hier nicht sehr weit kommen werden. Möglicherweise - aber das ist jetzt eine Spekulation von mir - spielt hier die Chaostheorie mit hinein, also: Geringe Variationen in den Ausgangsbedingungen führen zu völlig verschiedenen Zwischenstufen, die ihrerseits infolge ihrer Variabilität das Endresultat gänzlich unbestimmbar werden lassen - also eine Art Analogie zum Verlauf der biologischen Evolution, wo man auch nicht vorhersagen kann, wann welcher Selektionsdruck einsetzt, der bei gegebenem Ausgangsmaterial zu verschiedenen Anpassungsleistungen führt.


Fehlt uns dazu noch mehr Detailwissen?

Mehr Detailwissen kann nie schaden ... :) Aber ich denke, ein noch Mehr an Detailwissen führt zwar zu einer immer genaueren Rekonstruktion der abgelaufenen Vorgänge, ermöglicht uns aber andererseits nicht die Neukonstruktion neuen Lebens auf der Basis einer im Labor nachgestellten chemischen Evolution, weil die allgegenwärtigen Zufallsfluktuationen das Ganze unabsehbar werden lassen. Falls also wirklich einmal künstlich Leben im Labor erschaffen werden sollte (woran ich allerdings nicht glaube), dann können wir die abgelaufenen Prozesse bestenfalls rekonstruieren, aber nicht gezielt reproduzieren, indem man einen identischen neuen Versuchsansatz herstellt.


Glaubt man, dass es durch Beheben dieses Mankos später möglich wird, oder glaubt man, man weiß schon genug, um zu funken: "Houston, wir haben ein Problem."?

Es ist ein weites Forschungsfeld, wo man vermutlich niemals sagen wird, wir wüssten genug, um abschließend zu urteilen. Ich denke, man wird weiter daran arbeiten a) die Prozesse zu rekonstruieren und b) Teilprozesse experimentell zu testen bzw. zu simulieren. Wenn im Zuge dieser Bemühungen herauskommen sollte, dass man eine Lebensentstehung im Labor komplett hat ablaufen lassen, ist man einen großen Schritt weiter, um daraus allgemeine Prinzipien ableiten zu können. Die große Frage ist dann, ob sich auf der Basis dieser allgemeinen Prinzipien Experimente planen lassen, die die spontane Lebensentstehung wiederholbar werden lassen (auch wenn jede einzelne Lebensentstehung für sich genommen einmalig und unwiederholbar sein dürfte - siehe oben!). Ich bin dabei sehr skeptisch, aber falls so etwas irgendwann möglich sein sollte, liegt noch ein sehr weiter Weg vor uns, den man beschreiten wird - schon um der Neugier willen, herauszufinden, ob es so einen Weg überhaupt gibt.

Viele Grüße!

Dgoe
13.11.2014, 19:30
Gut,

Danke für Deine schnelle Antwort, ich persönlich verstehe nun einige Dinge besser. Ja, das Chaos-Prinzip. Aus dem Chaos entsteht Leben - unter ganz ganz vielen vorteilhaften Voraussetzungen - bestenfalls. Aber, wie das schwache anthropologische Prinzip schon verdeutlicht, passiert es nicht nie.

Am (vorläufigen) Ende dieses Threads (huch, kann man ja immer sagen) und in dessem Sinne, kann man dies, was bei uns passiert ist, nicht für auch andere Welten - die unserer sicherlich nicht ganz unähnlich sein sollten - ausschließen.

Möglicherweise könnte man ja auch eines Tages - nach etlichen Labor-Misserfolgen - zu dem Schluss kommen, dass erst ein ganzer Planet, unserem ähnlich, nötig ist, versehen mit ähnlichen Rahmenbedingungen, mit Hunderten Millionen Jahren Experiments-Dauer sozusagen, um zu beweisen, dass es möglich ist, wenn der Zufall des Chaos mitspielt. Also am Besten zieht man in das (etwas langwierige) Experiment ein paar Billiarden Planeten ein, die den Kriterien genügen, und guckt dann, was dabei raus kommt!?

:D

Mahananda
13.11.2014, 20:48
Hallo Dgoe,


... kann man dies, was bei uns passiert ist, nicht für auch andere Welten - die unserer sicherlich nicht ganz unähnlich sein sollten - ausschließen.

Nein, von vornherein ausschließen kann man nichts - schon allein deshalb, weil sich keine durchschnittliche Wahrscheinlichkeit ableiten lässt, gemäß der Leben auf Planeten entsteht. Das einzige was man tun kann, ist, aus den Befunden, die man von Exoplaneten erhalten hat, im Nachhinein eine durchschnittliche Entstehungshäufigkeit zu bestimmen. Das geht allerdings erst, nachdem man positive Befunde erhalten hat. Vielleicht ist es ja in etwa zehn Jahren schon soweit, wenn das EELT in Betrieb gegangen ist. Mal sehen ...

Viele Grüße!

Dgoe
14.11.2014, 16:46
Das geht allerdings erst, nachdem man positive Befunde erhalten hat. Vielleicht ist es ja in etwa zehn Jahren schon soweit, wenn das EELT in Betrieb gegangen ist. Mal sehen ...
Hallo Mahananda,

ja, das wirst Du ja nicht müde zu betonen. Das wäre natürlich irre. Hoffen wir mal, dass es in der Wüste nicht so abläuft wie am Berliner Flughafen...

Gruß,
Dgoe

Mahananda
16.11.2014, 15:03
Zum besseren Verständnis, was es mit Translation und dem genetischen Code auf sich hat, habe ich einen (hoffentlich) leicht verständlichen Überblicksartikel in den Blog eingestellt.

Viel Spaß beim Lesen! :)

Mahananda
28.11.2014, 18:05
Hallo,

da immer wieder mal darüber spekuliert wird, ob es auf dem Jupitermond Europa Leben geben kann, habe ich heute dazu einen Artikel (http://totewelten.wordpress.com/2014/11/28/kann-es-auf-dem-jupitermond-europa-leben-geben/) mit meiner Ansicht zu diesem Thema in den Blog eingestellt.

Viel Spaß beim Lesen! :)

FrankSpecht
28.11.2014, 19:12
Sehr schöner Artikel, Mahananda!
Vielen Dank!

Mahananda
29.11.2014, 20:42
Sehr schöner Artikel, Mahananda!
Vielen Dank!

Gern geschehen! :)

Dgoe
30.11.2014, 12:04
Zum besseren Verständnis, was es mit Translation und dem genetischen Code auf sich hat, habe ich einen (hoffentlich) leicht verständlichen Überblicksartikel in den Blog eingestellt.

Viel Spaß beim Lesen! :)
Translation und genetischer Code (Überblicksartikel) (http://totewelten.wordpress.com/2014/11/16/translation-und-genetischer-code-uberblicksartikel/)

Hallo Mahananda,

bevor ich es wieder vergesse, auch dieser Artikel verdient größtes Lob! Ausgesprochen empfehlenswert! Habe den gleich mehrmals rauf und runter gelesen.

@all
Wer diesen Thread bis hier hin gelesen hat, findet dort eine Zusammenfassung von sehr vielen hier angesprochenen Punkten und Erläuterungen Mahanandas, auch für jeden interessierten Laien verständlich dargestellt.

Gruß,
Dgoe

MoreInput
09.02.2015, 20:33
Schade, https://totewelten.wordpress.com/ gibt es nicht mehr... Vielleicht meldet sich Mahanada irgendwann mal...

Kibo
09.02.2015, 22:22
Vielleicht meldet sich Mahanada irgendwann mal...

Hmm, der gute ist ja an sich recht aktiv, von daher sollte das schnell gehen. Ich finde das nun auch sehr überraschend

mfg

Mahananda
27.02.2015, 19:26
Hallo,

Ab 1. März (also Sonntag) starte ich einen neuen Blog unter neuem Namen. Die meistfrequentierten Beiträge aus dem alten Blog stelle ich dort erneut ein. Darüber hinaus gibt es dann in unregelmäßiger Abfolge weitere Beiträge, die thematisch nicht so eng gefasst sind, wie es der alte Blogtitel (Tote Welten) nahelegte.

Viele Grüße!

Kibo
27.02.2015, 22:09
Schön! Ich wünsche frohes Gelingen.

Dgoe
28.02.2015, 20:29
Ich fand die Beiträge allesamt sehr gut. Freue mich schon auf weitere...

Gruß,
Dgoe

Mahananda
01.03.2015, 10:00
Hier (https://astrobiochemofragen.wordpress.com/) kann man wieder etwas nachlesen. Viel Spaß dabei! :)

Mahananda
20.03.2015, 14:51
Schade, https://totewelten.wordpress.com/ gibt es nicht mehr... Vielleicht meldet sich Mahanada irgendwann mal...

Nachdem ich meinen zweiten Blog-Anlauf nunmehr ebenfalls beendet habe, lasse ich die meist frequentierten Beiträge hier (https://ursprunginsleben.wordpress.com/) stehen und ergänze nach Lust und Laune vielleicht noch den einen oder anderen Artikel. Das Bloggen als solches ist nicht mein Ding, deshalb lasse ich das einfach mal sein, aber als Quelle zum Verlinken möchte ich dann doch nicht alles umsonst geschrieben haben. Das Diskutieren in Foren liegt mir mehr, und dabei möchte ich es auch gern belassen. Vielleicht ergibt sich ja auch hier mal wieder etwas ...

Viele Grüße!

ralfkannenberg
20.03.2015, 15:43
Vielleicht ergibt sich ja auch hier mal wieder etwas ...
Hallo Mahananda,

wie wäre es denn hier (http://forum.alltopic.de/) ?

Zahlreiche User von hier lesen dort mit und da könntest Du bei Interesse auch einen Bereich für Dich einrichten lassen.


Freundliche Grüsse, Ralf

Mahananda
20.03.2015, 19:11
Hallo Ralf,

warum nicht? Ich kann mich ja mal dort registrieren.

Man liest sich ... :)

Mahananda
24.03.2015, 16:18
Zum Thema "Information und Biologie" gibt es hier (https://ursprunginsleben.wordpress.com/2015/03/23/information-und-biologie/) etwas zum Nachlesen. Viel Spaß dabei! :)

Dgoe
24.03.2015, 21:37
Wo ist denn alles andere bisheriges? Auch dort?

Gruß,
Dgoe

Mahananda
25.03.2015, 14:33
Hallo Dgoe,

hier (https://ursprunginsleben.wordpress.com/) ist noch mehr.

Viele Grüße!

Dgoe
25.03.2015, 19:38
Hallo Mahananda,

prima. Dank Dir! :)

Gruß,
Dgoe