In einer Diskussion über die Eigenschaften einzelner Elemente am Beispiel des  Wasserstoffs analysiert er ihre Bedeutung für das Leben. Gleichzeitig führt er aus, dass manche Elemente bzw. Moleküle sich unter anderen physikalischen Parametern auch anders verhalten könnten, als wir es von der Erde gewohnt sind Wir sollten zwar mit Priorität nach den von der Erde bekannten Verbindungen wie Aminosäuren und Nucleotiden suchen, dabei aber keinesfalls aus den Augen verlieren, dass es noch andere Möglichkeiten gäbe „We should, of course, give high, but not exclusive, prioritv to terrestrial prototypes like amino-acids and nucleotidcs.” (S. 6), Von allergrößter Bedeutung für die Exobiologie sind Makromoleküle: „In formational macromolecules define the boundary of chemogeny and biogeny, of chemistry and life. Their description on another planet is the fundamental challenge of exobiology.” (S. 7). Makromoleküle allein sind allerdings noch kein Nachweis für Leben. Erst der Nachweis ihrer wiederholten, korrekten Replikation wäre ein Hinweis für Leben. Denn die exakte Replikation impliziert den Ausschluss fehlerhafter Makromoleküle-Strukturen durch die Weitergabe von Informationen. (Joshua Lederberg hatte 1954 den Nobelpreis erhalten für seine Entdeckung, dass Bakterien sich sexuell vermehren.  – Anmerkung „meertext“).

Das führt zur nächsten Frage: Wie kann man informatorische Makromoleküle („informational macromolecules“, S. 8) entdecken? Die Analyse einer Probe müsste in folgenden Schritten ablaufen: Zuerst kommt die Analyse der Zusammensetzung: (A) Compositional Analysis: (a) Does the sample contain macromolecules? b) What is their composition? (c) Any evidence of informational ordering? Dann folgt die funktionale Analyse: (B) Functional Analysis Ausführlich erläutert Lederberg, welche Analyseschritte zu welchen Ergebnissen führen und welche Aussagen dies ermöglicht – immer am Beispiel irdischer Makromoleküle und ihre Funktionsweisen und Aufgaben.

Im Abschnitt „Morphology“ geht Lederberg auf die Formen und Strukturen möglicher außerirdischer Lebensformen ein. Denn: Ist erst einmal Leben entstanden, wird dieses schnell komplexere Formen wie Zellen, Geweben, Organismen und Populationen entwickeln. In Abhängigkeit von und in Wechselwirkung mit seiner Umwelt. Weitere Voraussagen könne man zu diesem Zeitpunkt allerdings noch nicht machen, sondern müsse nach komplexen Strukturen, die wiederholt vorkommen, suchen. Dabei schließt er auch nicht aus, dass die Morphologie extraterrestrische Lebensformen sich auch etwa an kristallographischen Strukturen orientieren könnte.

Mit dem nächsten Abschnitt „Signale“ (S. 10) macht Lederberg dann einen sehr großen Schritt. Selbst falls sich auf dem Mars Lebensformen nach der o. g. Definition entwickelt haben sollten – hätte dieses Leben auf keinen Fall schon den evolutiven Schritt zur Cognogenese vollzogen. Denn bis heute gibt es keine Anzeichen von intelligentem Leben oder einer Kommunikation vom Mars bzw. auf dem Mars. Auch wenn wir uns bis heute eine extraterrestrische Kommunikation oder Zivilisation nur in unserer Phantasie vorstellen können und es bisher auch sehr schwierig ist, eine allgemeingültige Definition für die Erde zu postulieren, sollten wir in der Lage sein, eine extraterrestrische Kommunikation irgendwie zu erfassen. Genauer gesagt, sollten wir sie hören. Und nicht nur Signale vom Mars, sondern auch von weit dahinter liegenden cognogenetischen Zivilisationen. Um bei aufgefangenen extraterrestrischen Signalen zwischen echten Informationen und einfachem Lärm zu unterscheiden, braucht man Expertise (“Among other difficulties, efiicient informat,ion is, by definition, indistinguishable from noise to the unbriefed eavesdropper.” S. 11). Für die Suche nach außerirdischem Leben und möglichen akustischen, optischen und anderen Signalen müssen die Instrumente sorgfältig ausgewählt werden. Diese Instrumente müssen von Experten erdacht, konstruiert, bedient und ausgewertet werden, die sich mit den entsprechenden physikalischen Parametern auskennen (S. 12). Lederberg nennt die Messung von Absorptionsraten, optische Messverfahren, die Erfassung der Fluoreszenz und Massenspektrometer mit einer kurzen Vorstellung ihrer Vor- und Nachteile.

In der Schlussbetrachtung lässt der umfassend gebildete, geniale Naturwissenschaftler Lederberg seinen Ideen freien Lauf: Some private thoughts on Exobiological strategy“ (S. 12). Er ruft zur umfassenden Erforschung des Mars auf, um die Grundlagen dieses Planeten besser kennen zu lernen. Gleichzeitig bremst er zu hochfliegenden Hoffnungen auf schnelle Erfolge aus und mahnt zu lang anhaltender und umfassender Forschung. Der erste Schritt sollte über auf der Erde stehende Teleskope erfolgen, die bereits viele Daten über den Mars sammeln könnten, die auch wichtig für eine Marslandung wären. Der nächste Schritt wäre ein Mars-Laboratorium im Orbit des Roten Planeten, das durch kontinuierliche Beobachtungen und Messungen wesentlich detailliertere Daten und eine Oberflächenerkundung durchführen könnte. Erst nach der Auswertung solcher Daten könnte der nächste Schritt zum Mars geplant werden. Eindringlich appelliert er an die internationale Forschergemeinschaft: Die Durchführung eines solchen Mars-Vorhabens könne nur in einer gewaltigen gemeinsamen Anstrengung und durch internationale Kooperationen gelingen. Als gelungenes Beispiel und Vorbild dafür nennt er das Internationale Geophysikalische Jahr. „Such an approach to Mars would also open the way to political agreements to unify terrestrial strategy and can allow constructive co-operations like the International Geophysical Year of recent history, for example, to facilitate the relaying of synoptic data.” Gleichzeitig betont er nochmals die Bedeutung der Interdisziplinarität. Für die Erforschung des Mars müsse ein neuartiges Labor konstruiert werden, für die interdisziplinäre Erforschung eines unbekannten Planeten. Diese interdisziplinäre Arbeit ist von großer Bedeutung! Biologen, die erfolgreiche Forschungen im Bereich der Exobiologie durchführen wollen, müssen sich zwangsläufig auch mit den ingenieurstechnischen Anforderungen beschäftigen.

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Kommentare (2)

  1. #1 Rüdiger Kuhnke
    München
    8. Juli 2015

    Welch eine Faszination! Ich kann mich erinnern, wie ich als 14jähriger diesen Artikel gelesen habe:
    http://www.zeit.de/1964/13/biologie-in-kosmischen-dimensionen

    • #2 Bettina Wurche
      8. Juli 2015

      @Rüdiger: Wow! Mit 14 wusste ich noch nicht mal, dass es Fachzeitschriften mit solchen Inhalten gibt.