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Thema: ASTROBIOLOGIE: Ohne viel Sauerstoff kein höheres Leben

  1. #1
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    Standard ASTROBIOLOGIE: Ohne viel Sauerstoff kein höheres Leben

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    Ein Team von Astrobiologen untersuchte die Frage, welches Element für komplexeres Leben auf jeden Fall in einer Planetenatmosphäre vorhanden sein muss. Das Ergebnis: Ohne einen hohen Sauerstoffgehalt dürfte die Existenz von höher entwickeltem Leben wie etwa Tieren nicht möglich sein. Durch diese Bedingung wird die Zahl der Orte im All, auf denen es solches Leben geben könnte, erheblich eingeschränkt.

    mehr:
    http://www.astronews.com/news/artikel/2005/07/0507-005.shtml


  2. #2
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    Standard immer diese Engstirnigkeit

    Auf der Erde gab es fast keinen freien Sauerstoff als das Leben entstand!

    Sauerstoff ist ein starkes Zellgift (ein Diradikal - wie heikel). Mit ansteigendem Sauerstoffgehalt (ein Abfallprodukt des Pflanzenstoffwechsels) hatten die ursrünglichen Einzeller imense Probleme. Erst langsam gelang es, Sauerstoff als Energiequelle zu erschliessen. In gewissem Sinn bildeten sich Symbiosen, in dem andere primitive Lebewesen diese Sauerstoffverwerter aufnahmen und in Form von Mitochondrien die Zellen heutiger Tiere mit Energie aus Sauerstoff versorgen. Aber was spricht dagegen, dass unter anderen Umständen Schwefelbakterien oder andere einverleibt worden wären? Ein vulkanischer, zum Himmel stinkender Planet mit H2S oder vielleicht auch ein riesiger Planet mit freiem Wasserstoff! Und anärobe Lebewesen gibt es viele auf der Erde, und es sind bestimmt noch nicht einmal alle Stoffwechselformen auf der Erde und im Wasser bekannt. Mag der Energiegewinn vielleicht nicht so hoch sein, aber man könnte die Atmungseffizienz bestimmt auch bei uns noch enorm steigern.

    Weiter bin ich auch skeptisch, ob Wasser oder gar Kohlenstoff unbedingt notwendig sind. Wobei letzterer durch seine Vielseitigkeit eigentlich zwingend scheint. Aber anorganisches Leben - warum nicht auch dies zumindest in einfacher und schlichter Form...

  3. #3
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    Standard Was ist überhaupt Leben?

    Sind Pflanzen etwa keine Lebewesen?

    Ich schätze, dass diesem Denkanstoß dasselbe Schicksal beschieden sein wird wie vielen anderen wissenschaftlichen Theorien: Irgendwann lächelt man milddenkend drüber. Was ist denn mit den schönen Theorien über die Entstehung unseres Sonnensystems passiert, die entwickelt wurden, als noch keine Exo-Planeten entdeckt worden waren? Man konnte einiges davon ad acta legen, als die ersten Planeten außerhalb unseres eigenen Sonnensystems entdeckt wurden. Und auch diese modifizierten Modelle mussten teilweise korrigiert werden – immer dann, wenn den Wissenschaftlern ein Planet vors Teleskop kam, der nicht in die aktualisierten Theorien passte.

    Dasselbe dürfte auch mit allem geschehen, was Wissenschaftler als die allgemein gültigen Voraussetzungen für die Entstehung höheren Lebens festlegen. Denn auch hier wird wieder der zweite Schritt vor dem ersten getan. Und dieser erste Schritt wäre, zu bestimmen, was Leben überhaupt ist. Und diesen entscheidende Schritt hat bislang niemand in überzeugender Weise gewagt.

    Natürlich kann man sagen, dass eine Symphonie oder ein Rock’n’Roll-Song, wissenschaftlich betrachtet, nur eine gesteuerte Abfolge von Schallwellen sind. Aber trifft diese Definition den wahren Kern dieser Gegebenheiten? – Genauso berechtigt (oder unberechtigt) kann man sagen, dass Leben durch bestimmte Sachlagen definiert und von Unbelebtem abgegrenzt wird: Fortpflanzung, Wahrnehmungsfähigkeit, Nahrungsaufnahme, Sterben ... Aber auch hier sei die Frage erlaubt: Trifft diese Katalogisierung den wahren Kern des Lebens? Sind Menschen, Tiere und Pflanzen wirklich nichts weiter als eine Ansammlung von Chemikalien im Gegenwert von ein paar Euro, deren Vorgänger vor 4 Milliarden Jahren „irgendwie“ lebendig geworden sind?

    Ich möchte nicht falsch verstanden werden: Ich rede nicht etwa jenen Bibel-Traditionalisten das Wort, die – wie etwa in den USA – wissenschaftlichen Erkenntnisse oder die Evolutionstheorie generell in Frage stellen. Ich bin noch nicht einmal religiös. Aber ich bin davon überzeugt, dass das Universum „mehr“ ist als ein komplexes Räderwerk aus Sachverhalten, die sich ausschließlich auf chemische oder physikalische Grundlagen zurückführen lassen. So wie in der Astronomie mittlerweile eine dunkle Energie/Materie vorausgesetzt wird, deren Natur klassisch-wissenschaftlich überhaupt noch nicht erfasst werden kann, so dürfte Ähnliches für die Biologie gelten: Es wird eine universelle „Lebensenergie“ geben, die sich weder in Glaskolben eindicken noch in Teilchenbeschleunigern zertrümmern lässt. Und solange diese „Lebensenergie“ nicht Bestandteil jener Überlegungen wird, die sich mit dem generellen Vorhandensein höheren Lebens beschäftigen – solange werden diese Überlegungen die „Realität“ verfehlen.

  4. #4
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    Standard Lebensenergie?

    Die dunkle Energie/Materie wurde in unser Weltbild/Weltmodell aufgenommen, um alle Beobachtungen möglichst gut erklären zu können. Weder dunkle Energie, noch Materie, noch Elementarteilchen oder Moleküle werden wir je mit unseren Sinnen erfassen können, doch die ersonnenen Modelle erklären uns unsere Welt sehr gut. Sie scheinen zu stimmen, werden aber auch immer den neuesten Beobachtungen angepasst.

    Aber für was braucht es Lebensenergie? Unsere Modelle vom Aufbau des Lebens sind noch nicht perfekt, doch Bedarf an einer Lebensenergie sehe ich nicht. Und warum nur für höheres Leben? Wo sind da die Grenzen?

    Gruss,
    Micha

  5. #5
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    Standard

    Aber für was braucht es Lebensenergie? Unsere Modelle vom Aufbau des Lebens sind noch nicht perfekt, doch Bedarf an einer Lebensenergie sehe ich nicht. Und warum nur für höheres Leben? Wo sind da die Grenzen?

    Gruss,
    Micha[/QUOTE]


    Na, dann versuch mal, aus der „Ursuppe“, aus der das erste irdische Leben vor Milliarden von Jahren angeblich „zufällig“ entstand, selber etwas Lebendiges zu erschaffen. Im Labor hat man das ja versucht. Hat nicht funktioniert.

    Diese Lebensenergie sehe ich im Übrigen NICHT nur bei höherem Leben gegeben. Sie umfasst alle Bereiche.

    Und mir ist bidlang auch noch kein Fall bekannt, wo Naturwissenschaftler wirklich etwas erklärt haben. Beschreiben – ja, das können sie. Ein Physiker kann mir genauestens beschreiben, WIE ein Stein, den ich werfe, sich alsdann verhalten wird. Mit genauen Flugbahnen etc. pp. Aber WARUM er das tut – darauf wird dir kein Wissenschaftler ernsthaft eine Antwort geben können. Warum die Welt so ist, wie sie ist, ist eine eher philosophische als eine naturwissenschaftliche Frage.

  6. #6
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    Standard wer weiss ...

    Es ist unumstösslich, dass das höhere Leben auf unserem Planeten sehr viel dem Sauerstoff zu verdanken hat. Es sind aber im Artikel selbst 2 Alternativen angegeben. Auch wenn diese im Weltraum nicht so verbreitet sind, ist diese Verbreitung bei weitem nicht gleichmässig und man hat bisher nur einen vernichtend kleinen Teil von Planeten auf deren chemische Zusammensetzung untersuchen können. Und was die Anknüpfung an das Wasser betrifft, da pflichte ich Miora zu. Ist es wirklich für das kohlenstoff-basierte Leben notwendig? Das gesuchte Lösungsmittel muss nur inert zu den Kohlenstoffketten sein und die Membranbildung erlauben (vielleicht sogar nicht unbedingt auf Hydro- Lipophilbasis). Aus diesem Blickwinkel fallen mir noch Methan, Kohlendioxid und Ammoniak ein. Vielleicht fallen einem versierten Chemiker sogar mehr Varianten ein?
    "Für ein einzigstes Wort verschwendest Du
    Tausende Tonnen an Worterz."
    V.Majakovskij

  7. #7
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    Standard Amuesiert...

    beoboachte ich mit Herrn Catling einer derjenigen "Wissenschaftler", die "Einmaligkeit" des Menschen "retten" wollen. Mir ist es vergoennt, die Astrophysik und Astronomie jetzt ueber lange Zeit als interessierter Laie verfolgen zu duerfen. Mir ist schon lange (intuitiv) klar, dass es "da draussen" vor Leben nur so wimmelt und wir mitten drinn als - zugegeben intelligenzmaessig noch sehr rueckstaendige - Anhaeufung von selbstorganisierter Materie schauen dank Hubble und reiben uns die Augen. Herr Catling soll sich einfach mal Abends auf eine Wiese stellen und bei gutem Seeing ein Blick auf die Milchstrasse werfen. Geht auch ganz ohne Instrumente. Vielleicht daemmert ihm dann was..., vielleicht wie alles zusammen gehoert ?! ;-)

    Herzliche Gruesse,
    Klaus Schulz

  8. #8
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    Standard

    Im Labor hat man das ja versucht. Hat nicht funktioniert.
    Es ist auch was anderes, ob man dafür einige Wochen oder einige Jahrmillionen Zeit hat...

    Herr Catling soll sich einfach mal Abends...
    Den Spott kannst du dir sparen.
    Kann es denn wirklich Zufall sein, dass höheres Leben erst dann auftrat, als viel ("genügend") Sauerstoff vorhanden war? Natürlich kann es auch "höheres Leben" auf der Basis anderer Stoffe als Sauerstoff geben - aber wie es im Artikel heisst, liefert dies 10 mal weniger Energie. Das heisst, Lebewesen könnten entsprechend weniger schnell, weniger komplex, weniger vernetzt sein - genau das Gegenteil dessen also, was wir als "höheres Leben" definieren. Zum Beispiel sei Chlor genau so effektiv, nur seltener. Interressanterweise gibt es aber Nukleosynthetische Prozesse in bestimmten Typen von Riesensternen, die die Bildung von Chlor und weiteren, ansonsten seltenen Elementen fördern und damit könnten durchaus auch "Chlor-Welten" existieren, mit einer Biologie, die ihre Energie aus atmosphärischem Cl2 bezieht.

    Die ewige Nörgelei an der "Engstirnigkeit" der Wissenschafter geht mir langsam auf die Nerven. Kein vernünftiger Wissenschafter schliesst prinzipiell aus, dass es da draussen sehr viel sehr fremdes Leben geben könnte (DAS wäre engstirnig). Es geht aber nun mal darum, möglichst verlässliche Hinweise zu sammeln, wie häufig Leben sein könnte und in welchen Formen es auftreten kann. Da wir auf ein einziges Sonnensystem beschränkt sind, sind verlässliche (also publizierbare) Argumente zwangsweise mit unserem eigenen Planeten verknüpft. Ein Wissenschafter, der so frei argumentiert, dass er nach Ansicht der "Nörgeler" nicht "engstirnig" ist, bewegt sich einfach "in der Luft" - er hat nichts, um seine Argumente zu untermauern, aus schlichtem Mangel an Untersuchungsobjekten - und damit wären seine Aussagen völlig wertlos, eine beliebige Spekulation, wie sie auch jeder selbsternannte möchtegern-Naturwissenschafts-Experte machen könnte.

    Dass man also immer wieder hört, "höhere / intelligentes Leben könnte sehr selten sein" hat nichts damit zu tun, dass die Wissenschafter "engstirnig" sind. Das kommt davon, dass wir nur einen einzigen Planeten mit Leben kennen.
    Geändert von Bynaus (11.07.2005 um 07:03 Uhr)
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  9. #9
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    Standard

    Zitat Zitat von Bynaus
    Es ist auch was anderes, ob man dafür einige Wochen oder einige Jahrmillionen Zeit hat...
    .
    Darum geht es gar nicht.

    Egal, ob es nach Wochen, Monaten oder Jahrmillionen dazu kommen mag: Die Wissenschaftler erklären den angeblichen Übergang von der unbelebten Ursuppe zum ersten Lebewesen als spontanen Akt. So nach dem Motto: Am Mittwoch, den 23. April 4598765 vor Christus um 7.45 Uhr und 26 Sekunden war die Erde noch unbelebt – und am Mittwoch, den 23. April 4598765 vor Christus um 7.45 Uhr und 27 Sekunden schwamm irgendwo in dieser Suppe das erste Lebewesen herum. Das Datum ist dabei unerheblich – es geht ums Prinzip: den Übergang vom Unbelebten zum Belebten als plötzliches, spontanes, zufälliges, anruptes, scheinbar unvorbereitetes Ereignis. Und eben diese Spontaneität erscheint mir nicht nachvollziehbar.

    Vielmehr erscheint mir das biologische Leben als Ausdruck eines lang angelegten „Keims“, der im Universum bereits vorhanden war, bevor unser Sonnensystem überhaupt entstanden ist. Das Leben ist meiner Meinung nach nicht irgendwann einfach mal so just for fun entstanden, sondern hat sich konsequent inform von Wesen manifestiert, die uns hier auf der Erde als Pflanzen und Tiere bekannt sind – und hat auf anderen Welten, unter anderen Bedingungen wahrscheinlich völlig andere Manifestationsformen engenommen.
    Geändert von Re(i)mbrandt (11.07.2005 um 09:03 Uhr)

  10. #10
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    Die Wissenschaftler erklären den angeblichen Übergang von der unbelebten Ursuppe zum ersten Lebewesen als spontanen Akt. (...) ...schwamm irgendwo in dieser Suppe das erste Lebewesen herum.
    Das stimmt so nicht. Natürlich war die Entstehung des Lebens ein spontaner Akt (was denn sonst?) - aber nicht so, wie du es soeben beschrieben hast. Kein seriöse zeitgenössische Literatur zum Thema behauptet das!

    Tatsächlich liegt der Anfang des Lebens vermutlich bei der Entstehung der ersten RNA-Stränge. Die primitivste Version dieses komplexen Moleküls ist in der Lage, Kopien ihrer selbst zu produzieren. Dieses komplexe Molekül hat sich spontan, als eines von vielen Zigilliarden möglichen komplexen Molekülen in der Ursuppe gebildet - da es als einziges in der Lage war, sich selbst zu duplizieren, konnte es über längere Zeiträume erhalten bleiben, im Gegensatz zu all den anderen komplexen Molekülen, die irgendwann wieder zerfallen. Von diesem Moment an kam auch die Evolution in Gang, da stets jene RNA-Moleküle am weitesten verbreitet waren, die aufgrund spontaner Mutationen über bessere Replikationsmechanismen als ihre "Verwandten" verfügten. Diese Zeit wird als "RNA-Welt" bezeichnet. Später kam der grosse Upgrade zur DNA, die zwar schwieriger zu steuern, aber flexibler und vielseitiger ist als die RNA. Irgendwann entwickelten sich dann DNA-Moleküle, die von einer Schutzschicht umgeben waren (ein klarer Vorteil) - die ersten Einzeller waren entstanden. Der Rest - ist Geschichte.
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