was ist und wie entsteht Leben?

ispom

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btw, bynaus,
wieso eigentlich sollte man solche Lebewesen ausschließen,
die statt (wie die irdischen Pflanzen) Strahlung im Ir und vis als Energiequelle benutzen,
die energie der gammastrahlung (vielleicht auch beta :) )
zur aufrechterhaltung ihrer Lebensvorgänge verwerten?

fragt Ispom
 

Aurora

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Zitat Dilaton:
Mal ne Zwischenfrage. Wie hoch ist eigentlich die Wahrscheinlichkeit, dass sich in T = 10 Mrd Jahren ein Ensemble von Atomen spontan zur DNA-Struktur eines komplexen Lebewesens formiert?
Theoretisch müsste die Wahrscheinlichkeit 1 sein, denn ansonsten würden wir ja nicht existieren.
Oder anders gefragt, enthielten die Anfangsbedingungen des Universums (Urknall) schon Hinweise auf die Entstehung zukünftigen Lebens?
Ist Leben unausweichlich in einem Universum mit endlichem Alter?

Irgendwie hat sich da wohl noch keiner so richtig Gedanken gemacht. Über die Entstehung des Lebens (auf der Erde) gibt es verschiedene Ansätze. Die einen gehen davon aus, das Leben sei auf der Erde entstanden (Urey-Miller-Experiment), andere meinen, es sei durch Kometen/Meteoriten auf die Erde gelangt. Auch über den Zeitpunkt des Vorhandenseins erster Spuren gehen die Meinungen auseinander - so zwischen 4,3 und 3,9 Mrd Jahren.
Einigkeit scheint nur darüber zu herrschen, dass bei erst vo ca. 5-6 Mrd. Jahren die Bedingungen gegeben waren, dass Leben entstehen konnte - Sterne der dritten Generation und Planetenentstehung.
Mit der Wahtscheinlichkeit, ob DNA-Strukturen spontan entstanden sein können, da kommen o.g. Monod und seine Anhänger/Befürworter ins Spiel, die setzen die Wahrscheinlichkeit kleiner 1 und meinen unsere Existenz sein ein "Ausrutscher". Nach dem Wahrcheinlichkeitsprinzip dürfte es uns gar nicht geben.

Ob Leben unausweichlich ist, dazu habe ich einige Überlegungen angestellt - unausgegoren und unvollständig.
Hier bei Astronews gab es eine ganze Reihe News über die Entdeckung von so genannten Lebensbausteinen, in Supernovaresten, in Meteoriten etcpp.
Meine Überlegungen dazu, wenn organische Substanzen, wie Zuckermoleküle und polyzylische aromatische Kohlenwasserstoffe, Aminosäuren u.a. bei Supernovae oder gar in Gas-und Staubnebeln entstehen können, ja immer wieder entstehen, scheint da eine gewisse Gesetzmäßigkeit vorzuliegen, weil ja chemische Reaktionen abgelaufen sind, die zu solchen Substanzen führten, auf denen Leben basiert. Zudem scheinen diese organischen Verbindungen recht "unempfindlich" gegenüber den Bedingungen im Universum zu sein.
Warum sollten diese chemischen Reaktionen bei Vorhandensein der notwendigen Elemente plötzlich stoppen? M.E. müsste es doch denkbar sein, dass auch unter den Bedingungen des Weltraums weitere Reaktionen zu komplexeren Molekülen stattfinden bis hin zu (zumindest) Molekülen aus denen dann RNA und DNA entstehen.
Das wiederum könnte bedeuten, dass diese Bausteine aus denen sich Leben entwickeln kann, bereits bei der Planetenentstehung "eingebaut" werden.

Sollte an solchen Überlegungen was dran sein, wäre Leben, unter günstigen Bedingungen, unausweichlich.

Naja als ich solche Überlegungen mal in einem anderen Forum diskutieren wollte, musste ich mir sagen lassen, das seien quasireligiöse Vostellungen und kriegte Monod und seine Philosophie von der Unwahrscheinlichkeit der Entstehung von Leben um die Ohren gehauen.

Gruß Aurora
 

Bynaus

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@Ipsom: Man sollte solche "Lebewesen" nicht ausschliessen, sie haben einfach keine Chance, über längere Zeit zu existieren. Sie müssen letztendlich irgendwie Stoffe aufnehmen und Stoffwechsel betreiben, sonst gehen sie einfach ein.

Allgemein zum Thema "Chance, dass Leben entsteht?": Primitive Meteorite enthalten bereits komplexe, für das Leben wichtige Moleküle wie etwa die Bausteine der DNA. Komplexe Moleküle existieren überall im Universum, soweit ich mich erinnere, kann man sie sogar in den Zirkumstellaren Scheiben, in denen sich gerade Planeten bilden, identifizieren. Einfache DNA- und RNA-Ketten werden sogar von untermeerischen Vulkanen (z.B. am Mittelatlantischen Rücken) ausgespuckt. Ich würde deshalb vermuten, dass die Bausteine für Leben so häufig sind, dass es fast zwangsläufig zur Bildung von komplexen Molekülen und schliesslich Leben kommen muss, wenn die richtigen Bedingungen vorhanden sind.

Leben beginnt über die Replikation. So könnte es sein, dass ein Stoff A zur Bildung eines Stoffes B führt, dieser wiederum erzeugt C, D, E, etc., bis irgendwann ein Stoff kommt, der dann wieder A erzeugt.

A => B => C => ... => A

Die Anzahl der Zwischenglieder kann beliebig hoch sein: wenn dieser Prozess erst einmal beginnt, wird A bevorzugt hergestellt und "kopiert sich selbst". Durch Mutationen der beteiligten Stoffe kann es sein, dass einige der Zwischenglieder wegfallen: diese Replikationskette ist nun effizienter und damit erfolgreicher. Es ist klar, dass dies letztlich zu einer ganz kurzen Replikationskette führt, z.B.

A => B => A

Nun werden solche Mechanismen vielleicht auch weitere Stoffe produzieren:

A => B => A (Replikationsmechanimus)
A => C, D, E

Wenn nun C, D, E, etc. sich irgendwie als "nützlich" für den Replikationsmechanismus erweisen, etwa weil sie ihn vor schädlichen äusseren Einflüssen schützen, wird dieser Replikationsmechanismus gegenüber anderen bevorzugt... und damit ist der Weg zum Leben schon geebnet. C, D, E können schliesslich "Zellhüllen", "Proteine" etc. hervorbringen, selbst über Zwischenschritte wie Zellfabriken. A entwickelt sich zur RNA / DNA, der Erbstruktur, während B all die "Hilfsprozesse" zur Replikation darstellt. Die Komplexität und die Verbreitung dieser "Replikationsmechanismen" nimmt zu, bis wir schliesslich von echten "Einzellern" sprechen müssen.
 

Miora

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Zitat ispom:
wieso eigentlich sollte man solche Lebewesen ausschließen,
die statt (wie die irdischen Pflanzen) Strahlung im Ir und vis als Energiequelle benutzen,
die energie der gammastrahlung (vielleicht auch beta )
zur aufrechterhaltung ihrer Lebensvorgänge verwerten?
Ich glaube, Du hast Bynaus nicht richtig verstanden. Ich kann mir alle Quellen, die Du nennst, als zusätzliche Energiequelle vorstellen. Doch eine solche Energiequelle allein ohne Metabolismus scheint nicht ausreichend. Unsere irdischen Pflanzen nutzen blaues und rotes Licht zur Umwandlung von CO2 und Wasser zu Zuckern. Das Licht dient nur der Umwandlung von Stoffen, aber es gibt eben einen Metabolismus. Du sprachst ursprünglich von radioaktiven Energiequellen anstatt eines Metabolismus, so hatte ich dich zumindest verstanden.

Gruss,
Miora
 

Miora

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Zitat Dilaton:
Theoretisch müsste die Wahrscheinlichkeit 1 sein, denn ansonsten würden wir ja nicht existieren.
Oder anders gefragt, enthielten die Anfangsbedingungen des Universums (Urknall) schon Hinweise auf die Entstehung zukünftigen Lebens?
Hat jedes eintretende Ereignis zwangsläufig eine Wahrscheinlichkeit von 1?

Da wir eigentlich überall, wo wir hinschauen, einfache und auch schon komplexere organische Verbindungen nachweisen können, scheinen zumindest die Grundbausteine für Leben, wie wir es kennen, überall vorhanden zu sein.

Ob Anfangsbedingungen Hinweise enthalten, weiss ich nicht. Aber unser Universum (Naturgesetze, Elemente, Fähigkeit der verschiedenen elektronischen Bindungen) hat definitiv für einen Rahmen gesorgt, in dem Leben möglich ist. So wie wir es kennen, andere Parameter hätten vielleicht anderes Leben zur Folge...

Gruss,
Miora
 

Miora

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Zitat Aurora:
Irgendwie hat sich da wohl noch keiner so richtig Gedanken gemacht. Über die Entstehung des Lebens (auf der Erde) gibt es verschiedene Ansätze. Die einen gehen davon aus, das Leben sei auf der Erde entstanden (Urey-Miller-Experiment), andere meinen, es sei durch Kometen/Meteoriten auf die Erde gelangt. Auch über den Zeitpunkt des Vorhandenseins erster Spuren gehen die Meinungen auseinander - so zwischen 4,3 und 3,9 Mrd Jahren.
Es gibt ja nicht nur das Miller-Experiment, zudem zeigt es ja vor allem die Entstehung von einfachen Aminosäuren. Wenn man die Unterwasservulkane denkt, in denen - wenn ich mich nicht irre - RNA-Bestandteile gefunden wurden, scheint das Miller-Experiment nur noch historisch interessant. Zudem gab es neulich einen Artikel, der zeigt, dass auch komplexere Moleküle im Meerwassereis entstehen, welches aufgrund seiner Struktur wie ein "Förmchen" (Templat) für komplexere Moleküle dient. Man darf ja auch nie vergessen, dass nicht nur nur die Zusammenballung von Molekülen (zB Proteine) wichtig ist, sondern auch die Faltung und gesamte Struktur. So lösen ja allein unglücklich gefaltete Proteine (Prionen), Krankheiten wie BSE aus. Normalerweise werden solche falsch gefalteten Moleküle vom Körper vernichtet, doch bestimmte Fehlfaltungen werden nicht als solche gekannt und sind auch noch ungünstig biologisch aktiv. Also finden auch noch zwei verschiedene Voraussetzungen gleichzeitig statt...

Den Zeitpunkt des Vorhandensein der ersten Lebensspuren finde ich noch recht wichtig, zeigt er doch, dass Leben ziemlich schnell entsteht. Die Entdeckung von RNA in den heissen Schloten lässt die geringe Wahrscheinlichkeit von DNA-Entstehung gemäss Monod auch nicht mehr so plausibel erscheinen. Meteoriten halte ich für sehr unwahrscheinlich. Sie mögen einfachere und stabile Aminosäuren liefern, doch komplexe Bausteine sollten meiner Meinung nach beim Eintritt in die Atmosphäre und Aufschlag denaturieren. Dass irdische Sporen und bestimmte Bakterien stabil genug für einen Meteoriten-Transport wären, liegt ja an deren sehr effizienter Abkapselung oder Reparaturmechanismen.

Gruss,
Miora
 

mac

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ispom schrieb:
btw, bynaus,
wieso eigentlich sollte man solche Lebewesen ausschließen,
die statt (wie die irdischen Pflanzen) Strahlung im Ir und vis als Energiequelle benutzen,
die energie der gammastrahlung (vielleicht auch beta :) )
zur aufrechterhaltung ihrer Lebensvorgänge verwerten?


Hallo ispom,

soweit ich weis, gibt es auf der Erde keine solche Lebensform. Das mag an einem Prozess liegen, der auch in der Frühzeit der Lebensentwicklung dafür gesorgt hat, daß die Biomasse sich sehr stark hin zu den Sauerstoffverwertern (aerobiern) entwickelt hat: Anpassung an Umweltbedingungen.

Wenn man die Betrachtung sehr verallgemeinert, ist das Leben auf der Erde allerdings sehr wohl eine Lebensform die von solchen Energiequellen lebt. Die Sonne ist ja im Grunde nichts anderes.

Ich habe Dich allerdings so verstanden, daß Du von Nahrung (Futter) ausgehst, die in Form radioaktiver Substanzen aufgenommen wird.

Ohne jetzt das Leben komplett neu zu erfinden, was ich nicht kann, müßten folgende Bedingungen dafür erfüllt sein:

Es muß genug von dieser Nahrung vorhanden sein. Das Lebewesen müßte die Nahrung finden können, in chemisch verwertbare Energie umwandeln können, zusätzlich einen biochemischen Stoffwechsel aufrecht erhalten können.

Es ist nicht genug Nahrung auf der Erde vorhanden. Das klingt vielleicht im ersten Moment lächerlich aber:
Du kennst vielleicht den Satz: Die Mäuse sind schwerer als die Elefanten!
Die Gesamtbiomasse der Erde besteht zum allergrößten Teil aus Mikroorganismen. Die paar Elefanten spielen überhaupt keine Rolle. Der Energieumsatz ist zum weitaus größten Teil durch Mikroorganismen bestimmt. Das lächerliche Quentchen an Energie daß wir Menschen z.B. verbrauchen, spielt dabei fast keine Rolle. Trotzdem reichen die Weltvorräte an Uran für gerade mal 50 bis 150 Jahre. Selbst wenn es Lebewesen, die Uran235 verwerten können gegeben hätte, sie wären längst verhungert. Die einzige Quelle, die erneuert wird, ist C14. Die Futteration beim Verhältnis von C14 zu C12/11 ist aber so groß, daß diese Lebewesen groß wie ein Berg sein müßten aber nur Energie für eine Maus verbrauchen dürften um genügend Nahrung aufnehmen zu können.

Diese Nahrung ist mit chemischen Methoden nicht unterscheidbar von nicht radioaktiven Substanzen gleicher Protonenzahl. Damit fällt jede Möglichkeit einer aktiven Filterung weg. Damit scheiden eigentlich alle Lebewesen aus, die nicht so groß sind wie ein Berg. Um groß wie ein Berg zu werden, muß man als Lebewesen aber (nach unserem Verständnis) klein anfangen.

Es gäbe bei grundsätzlich allen Lebensformen die uns bekannt sind, einen weiteren sehr großen Nachteil, wenn sie auf die Energiezufuhr durch alpha bis gamma Strahlung angewiesen wären. Die Energieübertragung erfolgt durch einen chemisch sehr krassen Prozess: Radikale, gebildet durch Ionisation der ‚getroffenen‘ Atome. Ich könnte mir vorstellen, daß zur Reparatur dieser Schäden in den zwangsläufig sehr komplexen Strukturen mehr Energie aufgewendet werden müßte, als durch den Zerfall an chemisch verwertbarer Energie deponiert wurde.

Bei der Energienahrung wäre das Lebewesen zwar wahrscheinlich konkurrenzlos, nicht aber bei der sonstigen Nahrung (für seine Struktur und Vermehrung), spätestens da würde es auf der Erde aber mit erheblich effektiveren Lebensformen konkurrieren müssen.

Herzliche Grüße

MAC
 
Zuletzt bearbeitet:

Bynaus

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Die einzige Quelle, die erneuert wird, ist C14. Die Futteration beim Verhältnis von C14 zu C12/11 ist aber so groß, daß diese Lebewesen groß wie ein Berg sein müßten aber nur Energie für eine Maus verbrauchen dürften um genügend Nahrung aufzunehmen zu können.

Winzige Ergänzung, ohne den eigentlichen Text zu kritisieren (ich stimme voll zu):

- Es gibt auch andere Radioisotope, die - wie C-14 - durch kosmische Strahlung nachproduziert werden, allerdings (wie C-14) in geringen Mengen.
- Das zweite stabile C-Isotop ist C-13, nicht C-11 (letzteres ist radioaktiv).
 

Miora

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Zitat ispom:
Unter Seele verstehe ich eine Art Software, die der lebenden Materie immanent ist, im Gegensatz zur toten.
Und wenn ich jetzt einen Herzschlag bekomme und tot umfalle, dann unterscheidet sich mein Organismus von einer Minute zur anderen nur dadurch, daß die das Leben charakterisierenden physikalischen und chemischen vorgänge aufgehört haben, weil eben diese Seele raus ist.
Wenn es eine solche Sopftware gäbe, warum tritt sie nie in Erscheinung? Wenn ich Kohlenmonoxid inhaliere, komplexiert dieses mir sehr stabil mein Eisen im Hämoglobin, wie es das auch im Reagenzglas täte. Der Komplex ist viel stabiler als der Eisen-Sauerstoff-Komplex, woraufhin mein Körper keinen Sauerstoff mehr aufnehmen und transportieren kann. Ich ersticke. Eine Software sollte doch wie in einen Computerprogramm dem Eisen mitteilen, dass nur Sauerstoff transportiert werden soll. Dann wäre ein Unterschied zwischen toter und lebender Chemie erkennbar. Ist es aber nicht.

Dein Herzschlag Beispiel entbehrt jeder biologischen Wirklichkeit. Der Schlag schädigt dein Herz irreparabel. Ich bezwiefel, dass Deine Software Dich schlagartig verlässt, ich vermute viel eher, dass man aktiv stirbt. In einer solchen Notsituation wird der Körper alles aufbieten, was er zur Verfügung hat. Laut Wikipedia ist der "plötzliche" Herztod:

Plötzlicher Herztod ist ein Fachausdruck aus der Medizin. Man bezeichnet damit einen nicht erwarteten Kreislaufstillstand, der innerhalb einer Stunde nach Beginn der Beschwerden zum Tode des Betroffenen führt.
Auch wenn Organismen sehr schnell sterben, so finden doch zahlreiche Veränderungen statt. Der Körper versucht auf jedem Fall dem Versagen entgegen zu wirken. Er schüttet Hormone aus, bringt die Organe auf Touren, von denen er sich am meisten verspricht, regelt anderes herunter. Extreme Schockzustände überforden ihn jedoch sehr schnell (Enthauptung, Hochgeschwindigkeitsgeschosse) und können innerhalb von Millisekunden zum Tod führen. Eine unkontrollierte Ausbreitung der Erregungsmuster bis ins Hirn führt zum Zusammenbrechen der Nervenleitungen. Zudem ist dieser Schockzustand sehr energieintensiv, was zur Folge hat, dass der Energiestoff der Zellen (ATP) sofort leergefegt ist, woraufhin auch alle Membranentransporte in die Zelle unmöglich werden. Hier haben wir also in weniger als einer Sekunde massive chemische Veränderungen beim Sterben. Da stürzt keine Software ab, da versagt unser chemisches System auf breiter Front...

Gruss,
Miora
 

mac

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Hallo MAC,

mac schrieb:
Selbst wenn es Lebewesen, die Uran235 verwerten können gegeben hätte, sie wären längst verhungert.

Unfug!

Da sie warten müssen bis es zerfällt, spielt der Verbrauch keine Rolle.

Herzliche Grüße

MAC
 

mac

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Danke Bynaus,


Das mit dem C13 C11 ist mir peinlich:eek: , als Fachmann hätte mir das nicht passieren sollen. (hab die Richtung von C12 aus verwechselt)

Herzliche Grüße

MAC
 

ispom

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Zitat von Miora:
Extreme Schockzustände überforden ihn jedoch sehr schnell (Enthauptung, Hochgeschwindigkeitsgeschosse) und können innerhalb von Millisekunden zum Tod führen. Eine unkontrollierte Ausbreitung der Erregungsmuster bis ins Hirn führt zum Zusammenbrechen der Nervenleitungen. Zudem ist dieser Schockzustand sehr energieintensiv, was zur Folge hat, dass der Energiestoff der Zellen (ATP) sofort leergefegt ist, woraufhin auch alle Membranentransporte in die Zelle unmöglich werden. Hier haben wir also in weniger als einer Sekunde massive chemische Veränderungen beim Sterben. . Da stürzt keine Software ab, da versagt unser chemisches System auf breiter Front...

Nunja, diese Software ist für einen normalen Betriebsablauf programmiert. Ein Hochgeschwindigkeitsgeschoß ist dann vielleicht so etwas wie ein Eimer Wasser über den Computer. Die Software kommt mit den eingetretenen Veränderungen nicht klar.

meint Ispom
 

ispom

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Hallo Mac,

damit wir uns richtig verstehen:
ich gehe nicht davon aus, daß es auf der Erde solche Organismen geben könnte, die Radioaktivität als energiequelle nutzen.
Das ist schon deshalb nicht möglich, weil die Menge an R., die zur Erhaltung der Lebensvorgänge nötig wäre, dieDNA durch Strangbrüche, Crosslinking usw. zerstören und verändern würde.
Also mit dem Leben (so wie wir es kennen !) ist ein radioktives Futter, dessen Strahlung, nicht aber dessen chemische energie, genutzt werden soll, nicht vereinbar.

Ich gehe davon aus, daß es Leben geben könnte (auf fernen welten), das auf ganz anderen Prinzipien beruht, und die Radioaktivität der Umwelt als Eneergiequelle nutzt.

meint Ispom

btw,
auch auf der Erde gibt es andere Radioelemente, neben C 14 auch K40 und alle Zwischenprodukte der vier natürlichen Zerfallsreihen.
Und:
Uran, wenn man weiter so verschwenderisch damit umgeht, reicht für unsere energieerzeugung wahrlich nur noch hundert Jahre.
Wenn sich also die Kernfusion nicht bald mausert, sollten wir das Uran besser in Schnellen Brütern nutzen, dann ist die Energieausbeute um den Faktor 100 größer :)
 

mac

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Hallo Ispom,

deine Spekulation mit den ‚Exoten‘ hatte ich zwar verstanden, wollte aber (zu viele Freiheitsgrade) nicht darauf einsteigen, sondern lieber von den Lebensprinzipien auf der Erde aus extrapolieren. Ich denke einige der grundsätzlichen Prinzipien werden Deine ‚Exoten‘ auch haben müssen. Vielleicht keine Konkurrenz durch die Sonnenabhängigen.

Meine explizit genannten radioaktiven Stoffe waren nur als Beispiel gedacht, die zusätzlich von Dir genannten haben die gleichen Probleme (K40 z.B. viel zu geringe spezifische Energie. Du brauchst einen kleinen Mond davon, um eine Maus zu ernähren, die allerdings ziemlich lange.)

Unabhängig zu meiner Einstellung zu Spaltreaktoren gebe ich dir, was das Brüten anbelangt, recht. Man kann aber auch mit Beschleunigern Neutronen produzieren. (ob das aber eine sinnvolle Energiebilanz hat, weis ich nicht.)

Zu der von Dir genannten 'anderen' Nutzung fällt mir eigentlich nur die Wärmenutzung ein. Die funktioniert aber nur bei einem entsprechenden Temperaturgefälle. Also z.B. Vulkanismus durch radioaktive Aufheizung von Gestein und Wasser (Tiefsee-Bakterien)

Soweit ich weis, sollen diese Bakterien ursprünglich aber nicht dort entstanden sein?

Ich versuche mal mir ein Szenario vorzustellen in dem Deine Exoten leben könnten: Natürliche radioaktive Elemente (ich meine jetzt nicht die auf der Erde noch übriggebliebenen, sondern alle die z.B. in einer SN produziert wurden.) müssen sich ziemlich schnell zu einem durch Gravitation zusammenhaltenden Gebilde einfinden. Bis das über die Bühne ist, sind (ich mag jetzt kein Simulationsmodell programmieren und die notwendigen Daten heraussuchen) sagen wir mal noch 1E-20 der ursprünglichen Dosisleistung übrig. Dann dauert es nochmal sagen wir mal 1E9 Jahre bis das Gebilde auf Temperaturen abgekühlt ist, die komplexe chemische Strukturen zulassen. (nimm die Zahlen nicht ernst, es geht mir nur ums Prinzip) Dann hast Du aber fast die Dosisleistung der jetzigen Erde und keine ausreichende Nahrung mehr

Egal wie, das Zeitfenster ist mehr als knapp.

Wenn Du noch exotischere Entwicklungen meinst, dann muß ich passen. Das wäre dann eher SciFi. Auch sehr interessant, aber eher für eine philosophische Diskussion geeignet (denke ich im ersten Augenblick). Leider kenne ich auch kein wirklich brauchbares Beispiel, entweder wie Menschen/Tiere oder vollkommen neben der Spur. Ich gebe zu, es ist auch ziemlich schwierig (wie wir ja in dieser Diskussion schon sehen, wir sind ja noch nichtmal bei den Grundprinzipien wirklich einer Meinung und noch weit weg von den Einzellern)

Herzliche Grüße

MAC
 

Miora

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..um einmal wieder auf die beschränkte menschliche Sicht von Leben zurückzukommen:

In unserer Diskussion war eine Stoffumwandlung (Metabolismus) der stärkste Indikator für Leben. Aufgrund meiner menschlichen Wahrnehmung scheinen dies in erster Linie (oder sogar ausschliesslich) chemische Prozesse zu sein. Chemische Stoffumwandlungen (Reaktionen) passieren durch Veränderung der Valenzelektronen (Ionisierungen, Molekülbindungen, Koordinationen, Adsorptionen). Solche Änderungen liegen im Energiebereich zwischen nahem Infrarot und Ultraviolett, also auch im Bereich des sichtbaren Lichts, was nicht erstaunt, da wir dieses Licht eben wahrnehmen, weil es eben eine Konfigurationsänderung im Retinal des Sehpurpurs bewirkt.

Röntgenstrahlen hingegen wirken auf die Kernelektronen ein. Definierte Mechanismen, die biologisch zu nutzen sind, sind bestimmt einiges komplexer, was nichts anderes heisst, als dass mir eigentlich nichts einfällt...

Gruss,
Miora
 

Aurora

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Zitat Miora:
Es gibt ja nicht nur das Miller-Experiment, zudem zeigt es ja vor allem die Entstehung von einfachen Aminosäuren. Wenn man die Unterwasservulkane denkt, in denen - wenn ich mich nicht irre - RNA-Bestandteile gefunden wurden, scheint das Miller-Experiment nur noch historisch interessant.

Mir persönlich scheint das Urey-Miller-Experiment auch etwas "antiquiert", nachdem Wächterhäuser seine "Biofilmhypothese" bzw Oberflächenmetabolismus vorbrachte und nachweisen konnte, dass sich längerkettige Oligopeptide oder Proteine in einer wässrigen Lösung (Ursuppe) nicht entwickeln bzw halten können. Dennoch wird dieses Experiment nach wie vor bei der Entstehung des Lebens diskutiert.
Andere Wissenschaftler gehen davon aus, dass sich zuerst RNA entwickelt hat und sprechen daher auch von einer RNA-Welt bei der Lebensentstehung.
Das schein mir persönlich plausibler und passt m.E. auch besser zu den überall vorhandenen organischen Molekülen.
Stimmt, die stammen vorwiegend aus der Umgebung von Schwarzen Rauchern

Sie mögen einfachere und stabile Aminosäuren liefern, doch komplexe Bausteine sollten meiner Meinung nach beim Eintritt in die Atmosphäre und Aufschlag denaturieren. Dass irdische Sporen und bestimmte Bakterien stabil genug für einen Meteoriten-Transport wären, liegt ja an deren sehr effizienter Abkapselung oder Reparaturmechanismen

Naja, ich habe nur wieder gegeben was ich zu dem Thema gelesen habe, das scheint es tatsächlich Hypothesen zu geben, die ein Einschleppen von Lebensbausteinen auf die Erde in Erwägung ziehen, die dann letztendlich den Startschuss gaben.
Im Murchison-Meteoriten wurden Diaminosäuren gefunden, von denen man annimmt, sie haben eine zentrale Funktion bei der Entstehung genetischen Materials. Es wird angenommen, dass sich in der chemischenEvolution erst PNA dann RNA und zuletzt die DNA bildete. Ich habe aber keine Ahnung inwieweit Reaktionen die zur Entwicklung genetischen Materials führten, auch unter Weltraumbedingungen möglich sind.

Schön, dass man hier dass Thema Entstehung des Lebens diskutieren kann, ohne ständig Monod um die Ohren gehauen zu kriegen und der nicht als das Nonplusultra der Erkenntnisse angesehen wird.
Bisher (in anderen Foren) wurden meine Überlegungen dazu immer als Nonsens und Wunschdenken abgetan, weil meine Argumente gegen das Urey-Miller-Experiment mit der Wächtershäuser-Hypothese als nicht stichhaltig genug angesehen wurden und ich nicht eindeutig erklären konnte wie Codierung und Decodierung der DNA funktionieren. :(

Gruß Aurora
 

ispom

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Hallo Mac,
danke für deine Bemühungen um die „Aktivitätsfresser“,
hast aber recht, sehr unrealistische Vorstellung.
Alle anderen Exoten bis hin zum planktoneinsaugenden Staustrahltriebwerk in der Atmosphäre eines Gasriesen sind da realistischer :)
lassen wir das also.

Aber wir sollten vielleicht mehr auf die panspermie eingehen?
Nach den vorstellungen von Fred Hoyle und Wacksamaringhe sind ja die riesigen Molekülwolken nicht nur mit PAH prall gefüllt sondern auch mit Bakterien.
Sie hatten da eine eigenwillige Interpretation der Spektren veröffentlicht (habe leider keinen link)

Gruß von Ispom
 

ispom

Registriertes Mitglied
Die scifi-Autoren denken sich ja manchmal Lebensformen aus, die zwar keinem Naturgesetz widersprechen, etwa wenn sie ihre energie aus Kernprozessen oder ionisiertem gas nehmen, aber die unglaubliche vielfalt und Vielseitigkeit chemischer Reaktionen macht Leben auf der grudlage von Chemie bei weitem am wahrscheinlichsten.
Dabei ist die Existenz metastabiler Zustände entscheidend, also Zuständen, die es unwahrscheinlich machen, daß anorganische Reaktionen ihnen zuvorkommen und die energie wegschnappen.
Manche Mikroben ziehen mit Hilfe von Enzymen noch Energie aus Reaktionspfaden, auf die nicht einmal ein Chemiker kommen würde....

also, bleiben wir bei dem chemisch basierten Leben.

meint Ispom
 

Aurora

Registriertes Mitglied
Jetzt habe ich mal einige Zwischenfragen:
Wir diskutieren hier über mögliche Lebensformen, auch exotische.
Kohlenstoff ist neben Silizium das einzige Element, das mit sich selbst reagieren und Ketten aufbauen kann. Alle bisher gefundenen Lebensbausteine basieren auf Kohlenstoff und es wurden "bekannte" Moleküle gefunden.
Wie groß ist die Möglichkeit, dass Kohlenstoff auch bisher noch unbekannte Verbindungen eingehen kann? Ist es denkbar, dass nur bestimmte Varianten möglich sind, sich also immer nur Reaktionen nach einem bestimmten bekannten Muster ergeben?
Wenn das so sein sollte, besteht dann nicht die Möglichkeit, dass sich auch die Entstehung von Leben nach einem bestimmten Muster vollzieht, die Lebensformen sich also ähneln müssten und sich die Evolution auf ähnliche Weise wie auf der Erde vollzieht?
Wären dann sehr exotische Lebensformen auf Kohlenstoffbasis nicht ausgeschlossen?

Gruß Aurora
 

Dilaton

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Mir ist aufgefallen, dass man mit dem Thema Lebensformen automatisch die physikalischen Randbedigungen absteckt.

1. Grundlegende Physik findet in der Atomhülle statt -> Chemie
2. Die Zeitskalen für Lebensprozesse sind > 1ms

Hier die Frage:

Warum muss sich Leben auf ein schmales Energieband von einigen eV beschränken? Vieleicht existieren auf TeV Ebene ähnlich komplexe Strukturen.


Zur Wahrscheinlichkeit das Leben ensteht:

Die Schlussfolgerung das die Wahrscheinlichkeit 1 sein muss, mit der Begründung unserer Existenz scheint auf den ersten Blick zu verwirren.
Aber man muss hier zwischen zwei Typen von Wahrscheinlichkeiten unterscheiden:

1. Ignoranz Wahrscheinlichkeit (Pseudozufall)
In der klassischen Physik sind alle Wahrscheinlichkeiten Ignoranz Wahrscheinlichkeiten, die auf unser Unwissen begründen.

2. Echte Wahrscheinlichkeit
Quantenmechanische Wahrscheinlichkeiten

Die aktuelle Physik würde P ( |leben> ) -> 0 (unendlich klein aber nicht null !) liefern, wenn die Information "Leben" nicht schon in den Anfangsebingungen (Urknall) der Kosmischen Wellenfunktion enthalten wäre.
Meiner Meinung nach ist das Schwachsinn. Das würde bedeuten, das beim Urknall schon feststand, dass ich jetzt hier sitze, Othello Kekse ess, dieses Post schreibe und gleich mit der Linie 4 ins Fitness Studio fahre.

Was haltet ihr davon.
 
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