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Thema: Wahrscheinlichkeit und Einzigartigkeit von Leben (GdM-Version)

  1. #1
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    Standard Wahrscheinlichkeit und Einzigartigkeit von Leben (GdM-Version)

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    [Dieser Beitrag und folgende wurden abgetrennt aus http://www.astronews.com/forum/showthread.php?t=2902 und waren dort ursprünglich Beitrag #22ff]

    Zitat Zitat von Schmidts Katze Beitrag anzeigen
    Hallo Conz,

    wenn erstmal Leben entstanden ist, vermehrt es sich und verbreitet sich nach überall, wo die Bedingungen OK sind.
    Es frisst die Ursuppe auf, setzt Sauerstoff frei, und verhindert so, daß sich ein zweites Mal Leben bildet.

    Grüße
    SK
    Das ist mehr als eine Spekulation! Die bisherigen Vermutungen und Erklärungen, die man in letzten Jahren diesbezüglich gemacht hat, haben sich eigentlich als zu naiv und bedeutungslos erwiesen.

    Du beginnst dein Schreiben mit einer Tatsache: "Wenn erstmal Leben entstanden ist", ohne uns mitteilen zu wollen, wie es tatsächlich auch geschehen ist, und das ist eigentlich logisch unzulässig.

    Ausserdem, hast du vergessen zu schreiben, daß dem Leben, selbst wenn es irgendwo im Universum spontan entstanden sein soll, enormen Schwierigkeiten auf dem Weg bis zur Erde gestanden haben sind.
    Sollten sich Mikroorganismen von einem Planeten zum anderen ausbreiten können, müssen sie einige Kriterien erfühlen, bzw. mindestens drei kritische Phasen überstehen:
    1) Sie müssen heil ihren Heimatplaneten verlassen können
    2) Sie müssen die Weltreise unbeschadet überleben und
    3) Sie müssen glimpflich und unbeschadet auf dem neuen PLaneten landen.

    Und das grenzt mit Unwahrscheinlichkeit!
    Geändert von Webmaster (03.12.2008 um 18:16 Uhr)

  2. #2
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    Zitat Zitat von Mahananda Beitrag anzeigen
    Besorg dir mal das Buch von Hansjürg Geiger: "Auf der Suche nach Leben im Weltall - Wie Leben entsteht und wo man es finden kann". (Kosmos-Verlag, 2005) Dort, auf Seite 198f. steht, dass durch Michael Engel und Bart Nagy im Jahr 1982 im Murchison-Meteoriten ein leichtes Übergewicht der linkshändigen Form gefunden wurde. 1997 konnte durch John Cronin und Sandra Pizzarello an Aminosäuren, die nicht in Lebewesen vorkommen, ein Überschuss der linkshändigen Form von bis zu 10% gemessen werden. Eine Arbeitsgruppe um James Hough berechnete, dass bei UV-Strahlung die rechtshändige Form bevorzugt zerstört wird. Der erwartete Überschuss beträgt maximal 10% und deckt sich somit mit dem Befund von Cronin und Pizzarello.
    Die Quellen:
    Engel, M.H., Nagy, B.: Distribution and enantiomeric composition of amino acids in the Murchison meteorite. Nature, 296, 1982, p. 837ff.
    Cronin, J.R., Pizzarello, S.: Enantiomeric excesses in meteoritic amino acids. Science, 275, 1997, p. 951ff.
    Bailey, J. et al.: Circular polarization in star-formation regions: Implications for biomolecular homochirality. Science, 281, 1988, p. 672ff.
    Viele Grüße!
    Das ist doch nicht entscheidend dabei. Es ist bekannt daß die Kräfte, die Moleküle zusammenhalten nicht unterscheiden können zwischen links und rechts, und es gibt auch kein Naturgesetz, daß ein Linkshändiges DNS-Molekül ausschließen würde. Warum haben dann die organische Moleküle in den lebenden Organismen stets eine Art von Chiralität, entweder links oder rechts, meistens aber links. Dieses Problem kann nicht erklärt werden, wenigstens nocht nicht!

  3. #3
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    Zitat Zitat von Conz Beitrag anzeigen

    Oder hat sich vll. doch mehrfach Leben gebildet und nur die uns bekannte Form hat sich dann durchgesetzt?

    Gruß
    Conz
    Damit wäre das Problem verlagert und noch verschärft worden!!!

  4. #4
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    Hallo,

    Dieses Problem kann nicht erklärt werden, wenigstens noch nicht!
    ... aber immerhin arbeitet man daran. Und die asymmetrische Verteilung von L- und D-Formen abiogen entstandener Aminosäuren in Meteoriten könnte sich letztlich doch als entscheidend dafür erweisen, dass Lebewesen auf die L-Form zurückgegriffen haben - schlicht deshalb, weil mehr davon da war. Alles andere baute sich dann darauf auf. Entscheidend war die Passfähigkeit der verfügbaren Stereoisomere. Theoretisch ist ein spiegelbildliches Leben durchaus möglich. Vielleicht hat es sogar einige Ansätze dazu auf der frühen Erde gegeben, aber es hat sich nicht durchgesetzt. Letztlich bleibt bei dieser Art von Konkurrenz um Nahrungsquellen nur der Gewinner übrig, denn dieser besetzt nach und nach alle verfügbaren Nischen, wenn er sich als fitter erweist. Und da es sich in diesem frühen Stadium um das molekulare Fundament handelt, wurde zugleich eine fundamentale Entwicklungsoption festgelegt: Lebewesen basieren fortan auf L-Aminosäuren.

    Damit wäre das Problem verlagert und noch verschärft worden!!!
    Verlagert ja, aber nicht verschärft, sondern eher entschärft, denn wenn es mehrere Starts gegeben hat, die zu parallelen Entwicklungslinien geführt haben, dann ist die Variante, die sich letztlich durchgesetzt hat infolge des Selektionsdrucks robuster gewesen, so dass sie sich mit größerer Geschwindigkeit und Effizienz auf der Erde verbreitet hat, als sie es als Einzelgänger gekonnt hätte. Damit stiegen die Chancen für das Überleben nach kosmischen und/oder geologischen Ereignissen, die anderenfalls zu einer Sterilisation der Erde geführt hätten.

    Viele Grüße!

  5. #5
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    Zitat Zitat von Mahananda Beitrag anzeigen
    Hallo,
    1) ... aber immerhin arbeitet man daran. Und die asymmetrische Verteilung von L- und D-Formen abiogen entstandener Aminosäuren in Meteoriten könnte sich letztlich doch als entscheidend dafür erweisen, dass Lebewesen auf die L-Form zurückgegriffen haben - schlicht deshalb, weil mehr davon da war. Alles andere baute sich dann darauf auf. Entscheidend war die Passfähigkeit der verfügbaren Stereoisomere. Theoretisch ist ein spiegelbildliches Leben durchaus möglich. Vielleicht hat es sogar einige Ansätze dazu auf der frühen Erde gegeben, aber es hat sich nicht durchgesetzt. Letztlich bleibt bei dieser Art von Konkurrenz um Nahrungsquellen nur der Gewinner übrig, denn dieser besetzt nach und nach alle verfügbaren Nischen, wenn er sich als fitter erweist. Und da es sich in diesem frühen Stadium um das molekulare Fundament handelt, wurde zugleich eine fundamentale Entwicklungsoption festgelegt: Lebewesen basieren fortan auf L-Aminosäuren.
    2) Verlagert ja, aber nicht verschärft, sondern eher entschärft, denn wenn es mehrere Starts gegeben hat, die zu parallelen Entwicklungslinien geführt haben, dann ist die Variante, die sich letztlich durchgesetzt hat infolge des Selektionsdrucks robuster gewesen, so dass sie sich mit größerer Geschwindigkeit und Effizienz auf der Erde verbreitet hat, als sie es als Einzelgänger gekonnt hätte. Damit stiegen die Chancen für das Überleben nach kosmischen und/oder geologischen Ereignissen, die anderenfalls zu einer Sterilisation der Erde geführt hätten.

    Viele Grüße!
    1) Bist der Meinung, daß die Moleküle "denken" können, weil du deine Meinung so salopp definiert hast? Die Kräfte, die Moleküle zusammen halten unterscheiden nicht zwischen links und rechts. Wie sollte dann das geschehen?

    2) Du machst dir sehr leicht, wie ich sehe! Zuerst musst du mir erklären wie eine einzige Zelle entstanden ist? Wie werden organische Moleküle lebendig?

    Komme mir gar nicht mit "Hyperzyklus" und "LUCA" daher, denn ich möchte nur eines wissen: Zeige mir "Modus operandi", wie eine Zelle entstanden ist?

    Ob es da am Anfang Archaebakterien, Bakterien und Eukaryonten gab, das ist mir gleich, denn ich möchte wissen, wie die Moleküle lebendig wurden. OK?

    Eine Zelle besitzt ungefähr 2000 verschiedene Proteine, daher, erkläre mir, wie entstanden zugleich das gen. Code und diese Proteine, da es eines ohne das andere nicht funktioniert und keinen Sinn ergibt?

    Sir F. Crick schreibt: "...........daß der genetische Code zwar nahezu universal ist, daß aber der zu seiner Umsetzung erforderliche Mechanismus viel zu komplex ist, als dass er auf einen Schlag entstanden sein mag".
    Wenn man bedenkt, daß die Protein- und Nukleinsäure-Moleküle die Form langer Ketten haben, die aus einfacheren Molekülen hervorgehen, in dem sich diese miteinanderverbinden, sieht man die ganze Komplexität dabei.

    Pro Bindung wird dabei ein Molekül Wasser freigesetzt, was andererseits bedeutet, daß ein Überschuss an Wasser die bestehende Bindungen wieder spalten kann, so daß sich die Frage von selbst stellt: Wie im wasserreichen Milieu der jungen Ozeane Proteine und Nukleinsäuren überhaupt entstehen konnten? Die Biochemiker sind der Meinung, daß die spontane Auflösung viel wahrscheinlicher ist, da sie viel schneller fortschreitet als eine spontane Synthese!

    Es gibt genug andere Probleme, die ich jetzt nicht unbedingt schreiben möchte. Ich erwarte, daß du für deine Behauptungen auch Beweise nachreichen kannst, und nicht nur weiterhin wilde Spekulationen schreibst!
    Dogmatisch vorgefassten Meinungen sind keine "Beweise" im wahrsten Sinn des Wortes, da man sie weder falsifizieren noch verifizieren kann. Und das wollen wir vermeiden, oder? Es wäre besser zu schreiben, "nach dem letzten Stand der Wissenschaft, verhält sich eine Sache so oder anderes".
    OK?

    MfG
    A1

  6. #6
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    Zitat Zitat von Aganor1 Beitrag anzeigen
    Die Kräfte, die Moleküle zusammen halten unterscheiden nicht zwischen links und rechts. Wie sollte dann das geschehen?
    Sorry, das mag dir logisch erscheinen, ist aber ein Trugschluss.

    Die rämliche Anordnung der Molekülebestandteile hat wesentlichen Einfluss auf die Eigenschaften von komplexen Molekülen, da die einzelnen Teilbestandteile wechselwirken. Stichwort Isomere. Das ein bestimmte Variante bevorzugt gebildet wird/stabiler ist/besondere Eigenschaften aufweist ist nichts besonderes, sondern sogar die Regel.

    Gruss
    Michael

  7. #7
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    Zitat Zitat von Lina-Inverse Beitrag anzeigen
    Sorry, das mag dir logisch erscheinen, ist aber ein Trugschluss.

    Die rämliche Anordnung der Molekülebestandteile hat wesentlichen Einfluss auf die Eigenschaften von komplexen Molekülen, da die einzelnen Teilbestandteile wechselwirken. Stichwort Isomere. Das ein bestimmte Variante bevorzugt gebildet wird/stabiler ist/besondere Eigenschaften aufweist ist nichts besonderes, sondern sogar die Regel.

    Gruss
    Michael
    Sorry,
    aber bei der Chiralität trifft das nicht zu. In der Natur herrscht Parität von beiden Formen "L" und "D", Razemat-Bildung. Schon Entropie zwingt sie dazu.
    Alles andere ist ein Asymmetrie-Verhältnis. Und wie es dazu kommt, musst du mir besser erklären, denn das reicht von vorne und hinten nicht.

    Die einzelne Teilbestandteile wechselwirken, aber du implizierst ihnen Intelligenz mit obiger Feststellung. Sie sollten diesbezüglich aber "blind" sein!
    MfG

  8. #8
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    Hallo,

    Die Kräfte, die Moleküle zusammen halten unterscheiden nicht zwischen links und rechts. Wie sollte dann das geschehen?
    Ganz einfach: L-Form und D-Form passen nicht zueinander und gehen folglich keine Bindung ein. Es gibt zwar einige Bakterienarten, die D-Aminosäuren verwerten und einbauen können, aber das funktioniert nur mit größerem Aufwand. Und da ich erwarte, dass jetzt gleich der Einwand kommt, warum nur mit größerem Aufwand, wenn es auch leichter geht - Evolution ist ein Spiel mit Möglichkeiten und nicht mit Zielvorgaben. So lange aus der D-Aminosäureverwertung kein Nachteil für die Fitness resultiert und eine Möglichkeit besteht, diese enzymatisch hinzubekommen - warum nicht?

    Wie werden organische Moleküle lebendig?
    Organische Moleküle sind nicht lebendig. Organismen sind lebendig, und dies auch nur, weil die im Organismus stattfindenden chemischen Reaktionen auf geordnete Weise aufeinander abgestimmt verlaufen. Die daran beteiligten Rückkopplungsprozesse sind vielfältig und lassen sich nicht auf das Genom reduzieren (Beispiel: Substrathemmung).

    Zeige mir "Modus operandi", wie eine Zelle entstanden ist?
    Man nehme eine Erde, lasse sie abkühlen, bis sich Wasser darauf sammeln kann, befördere einen Mond in eine näher als heute gelegene Umlaufbahn, so dass Gezeiten entstehen. Hin und wieder lasse man im Abstand von 1000 Jahren einen größeren Kometen abstürzen, damit die Gewässer mit Aminosäuren und Nukleinbasen angereichert werden und beobachte über mindestens 100 Millionen Jahre lang, was sich in den Wattflächen so tut. Wenn du mir es nicht glaubst, dann probiere es aus und widerlege mich.

    Wie im wasserreichen Milieu der jungen Ozeane Proteine und Nukleinsäuren überhaupt entstehen konnten? Die Biochemiker sind der Meinung, daß die spontane Auflösung viel wahrscheinlicher ist, da sie viel schneller fortschreitet als eine spontane Synthese!
    Yepp! Und deswegen halte ich trockenliegende Wattflächen für unersetzbar. Es gibt aber auch andere Meinungen bezüglich "Black Smoker", die mit Hohlräumen reichlich gesegnet sind, so dass dort die Gefahr des Abbaus durch Hydrolyse vermindert ist. Eine andere Alternative, die diskutiert wird, ist die Unterseite von Eisflächen, wo innerhalb der H2O-Cluster sowie in Spalten Reaktionsräume zur Verfügung stehen, in denen Wasser abgegeben werden kann, ohne dass da bereits vorhandenes Wasser stört. Wie auch immer: Ich setze auf Wattflächen und erwarte daher, dass die Erde der einzige belebte Himmelskörper im Sonnensystem ist. Aber auch in dieser Erwartung lasse ich mich sehr gern widerlegen.

    Dogmatisch vorgefassten Meinungen sind keine "Beweise" im wahrsten Sinn des Wortes, da man sie weder falsifizieren noch verifizieren kann. Und das wollen wir vermeiden, oder?
    Geh mit gutem Beispiel voran!

    Viele Grüße!

  9. #9
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    Zitat Zitat von Aganor1 Beitrag anzeigen
    In der Natur herrscht Parität von beiden Formen "L" und "D", Razemat-Bildung. Schon Entropie zwingt sie dazu.
    Ob das tatsächlich so ist, wissen wir nicht. Das die L bzw. D-Formen nicht exakt die gleichen Eigenschaften aufweisen ist doch ein starker Hinweis das bestimmte Bedingungen ein Enantiomer bevorzugen und kein Racemat-Gemisch entstehen muss.
    Ein Beispiel findest du hier: Miller-Urey Experiment, Absatz: Was das Miller-Experiment allein nicht erklärt.

    Zitat Zitat von Aganor1 Beitrag anzeigen
    Alles andere ist ein Asymmetrie-Verhältnis. Und wie es dazu kommt, musst du mir besser erklären, denn das reicht von vorne und hinten nicht.
    Unterschiedliche Eigenschaften schliesst du also als Erklärung aus? Das musst du mir erklären.

    Zitat Zitat von Aganor1 Beitrag anzeigen
    Die einzelne Teilbestandteile wechselwirken, aber du implizierst ihnen Intelligenz mit obiger Feststellung. Sie sollten diesbezüglich aber "blind" sein!
    Ich implizierte das sich auch chirale Moleküle an die Naturgesetze zu halten haben. Das du darin Intelligenz siehst kann ich nicht nachvollziehen.

    Wenn ich dich richtig verstehe schliesst du eine in Naturgesetzen begründete Vorzugsrichtung aus, weil (noch) kein Mechanismus bekannt ist der eine Vorzugsrichtung (in diesem Fall) begründen könnte. Das erscheint mir doch etwas voreilig, da das Universum einige ganz offensichtliche Vorzugsrichtungen besitzt: Zeitpfeil, Expansion, Materie-Antimaterie Asymetrie, Entropie...

    Vor einigen Wochen wurde hier im Forum ein Link gepostet (den ich leider nicht finde) das eine Untersuchung einen Überschuss von L-Aminosäuren in Gaswolken gemessen haben will, und dies darauf zurückführt das die D-Form eine grössere Wahrscheinlichkeit aufweise durch UV-Licht zerlegt zu werden. Wenn jemand den entsprechenden Beitrag findet, bitte hier verlinken, danke.

    Gruss
    Michael
    Geändert von Lina-Inverse (03.12.2008 um 13:15 Uhr) Grund: Miller-Urey hinzugefügt

  10. #10
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    [QUOTE]
    Zitat Zitat von Mahananda Beitrag anzeigen
    Ganz einfach: L-Form und D-Form passen nicht zueinander und gehen folglich keine Bindung ein. Es gibt zwar einige Bakterienarten, die D-Aminosäuren verwerten und einbauen können, aber das funktioniert nur mit größerem Aufwand. Und da ich erwarte, dass jetzt gleich der Einwand kommt, warum nur mit größerem Aufwand, wenn es auch leichter geht - Evolution ist ein Spiel mit Möglichkeiten und nicht mit Zielvorgaben. So lange aus der D-Aminosäureverwertung kein Nachteil für die Fitness resultiert und eine Möglichkeit besteht, diese enzymatisch hinzubekommen - warum nicht?
    Das willst du wohl nicht als die Erklärung von Homochiralität anbieten, oder?
    Mir wäre nicht verständlich warum die Natur einen Enantiomer, gegenüber den anderen bevorzugen sollte? Beide haben die gleichen Chancen. So ist es und so bleibt es. Erst dann, wenn die Intelligenz eingreift, dann kommt es zur Bevorzugung des einen oder des anderen Enantiomers. (Siehe Labor!!!)
    Die bisherigen wissenschaftlichen Erklärungshypothesen taugen nicht, weil sie widerlegbar sind.

    1) Die Hypothese, daß die Enantiomere aufgrund der Paritätsverletzung auf atomarer Ebene bei der schwachen Wechselwirkung einen winzig kleinen Energieunterschieds, ist nicht haltbar.

    Dose widerlegt es: "Es gibt zwar schwache asymmetrische Kräfte in der unbelebten Natur, aber jedes geringfügige Vorherrschen von D- oder L-Form bei präbiotischen Prozessen würde in einer geologischen Umgebung durch Razemisierungsreaktionen wieder aufgehoben werden."

    Daher, weder dein Aufwand, noch der von Bakterien kann dir vom Nutzen sein, da es nicht erklärt wie es entsteht, sondern bringt nur die Tatsachen, daß es da ist! Und das ist logisch nicht schlüssig. Du kannst nicht mit den Tatsachen den "Modus operandi" erklären. Ausgeschlossen!

    2) Spontaner Symetriebruch! Ein Ereignis verschiebt das Gleichgewicht zugunsten des einen Enantiomers. Das gilt prinzipiell für den zweiten Enantiomer auch. Autokatalyse einen wie des anderen wäre paritär.
    Wenn es im Labor möglich ist, dann nur deswegen weil man es manipuliert, also unter Einwirkung einer Intelligenz bewusst oder unbewusst verändert...

    3) Hypothese die besagt, daß ein physikalischer Einfluss die Entstehung oder Zersetzung des einen Enantiomeren begünstigt, oder daß der einer oder der andere Enantiomer bevorzugt an einer Oberfläche adsorbiert wird. Magnetfeld z. B.
    Magnetfelder sind aber nicht chiral und daher, können sie keine Enantiomerenüberschüsse erzeugen. Auch chiral polarisiertes Licht oder der magnetochirale Dichroismus geben keine adäquate Erklärung für die natürliche Homochiralität. Auch hier gilt Parität von "L" und "D".

    4) Die Hypothese, daß die Homochiralität von aussen aus dem Universum eingetragen worden ist, taugt nicht, weil es das Problem nur auf eine andere Ebene verlagert, es sei den, daß man postulieren wollte, daß außerhalb der Erde die auf der Erde beobachteten chemisch-physikalischen Gesetzmäßigkeiten nicht gültig sind...

    [QUOTE]
    Zitat Zitat von Mahananda Beitrag anzeigen
    Organische Moleküle sind nicht lebendig. Organismen sind lebendig, und dies auch nur, weil die im Organismus stattfindenden chemischen Reaktionen auf geordnete Weise aufeinander abgestimmt verlaufen. Die daran beteiligten Rückkopplungsprozesse sind vielfältig und lassen sich nicht auf das Genom reduzieren (Beispiel: Substrathemmung).
    Unglaublich, was du da schreibst! Ich frage dich daher noch einmal : Wie werden die Moleküle, oder Polipeptidketten lebendig?

    " Die kombinierte chemische Selbstreproduktion der "Hyperzyklen" macht nun zwar Wachstum möglich ergibt aber immer noch kein lebendes System, das Objekt der Selektion wäre, auf der Basis der praebiotischen Evolution."
    /Dr. Jochen Kissel und Dr. Franz R. Krueger-SPEKTRUM DER WISSENSCHAFT; Dossier 3/2002; LEBEN im ALL/

    [QUOTE]
    Zitat Zitat von Mahananda Beitrag anzeigen
    Man nehme eine Erde, lasse sie abkühlen, bis sich Wasser darauf sammeln kann, befördere einen Mond in eine näher als heute gelegene Umlaufbahn, so dass Gezeiten entstehen. Hin und wieder lasse man im Abstand von 1000 Jahren einen größeren Kometen abstürzen, damit die Gewässer mit Aminosäuren und Nukleinbasen angereichert werden und beobachte über mindestens 100 Millionen Jahre lang, was sich in den Wattflächen so tut. Wenn du mir es nicht glaubst, dann probiere es aus und widerlege mich.
    Diese Erklärung taugt nichts!

    [QUOTE]
    Zitat Zitat von Mahananda Beitrag anzeigen
    Yepp! Und deswegen halte ich trockenliegende Wattflächen für unersetzbar. Es gibt aber auch andere Meinungen bezüglich "Black Smoker", die mit Hohlräumen reichlich gesegnet sind, so dass dort die Gefahr des Abbaus durch Hydrolyse vermindert ist. Eine andere Alternative, die diskutiert wird, ist die Unterseite von Eisflächen, wo innerhalb der H2O-Cluster sowie in Spalten Reaktionsräume zur Verfügung stehen, in denen Wasser abgegeben werden kann, ohne dass da bereits vorhandenes Wasser stört. Wie auch immer: Ich setze auf Wattflächen und erwarte daher, dass die Erde der einzige belebte Himmelskörper im Sonnensystem ist. Aber auch in dieser Erwartung lasse ich mich sehr gern widerlegen.
    Leider, das taugt noch weniger. Nachzulesen in der Referenz die ich oben angeboten habe! Entstehung des Lebens ist ohne einer Intelligenz nicht beizukommen. (Siehe Labor!!!)

    Und ich gehe immer mit gutem Beispiel voran, wenn man mir das erlaubt, natürlich!

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