Joshua Lederberg – die Exobiologie wird 50!

Lederberg and spaceships (NASA)

Im Juli 1965 publizierte Joshua Lederberg den Aufsatz „Signs of life – Criterion system of exobiology“ in der renommierten Zeitschrift Nature. Seit 1960, als das US-Raumfahrtprogramm immer klarer umrissen wurde, hatte sich Lederberg mit den Anforderungen und Auswirkungen der Raumfahrt in mehreren Aufsätzen beschäftigt. Spätestens seit Kennedys Rede vor dem US-Kongress im Mai 1961 war das Reiseziel Mond zu einem nationalen Anliegen geworden, allerdings wurden zumeist die technischen und physikalischen Aspekte betrachtet, nicht jedoch die biologischen. Mit der Publikation „Signs of Life“ umriss der vorausschauende Lederberg die Notwendigkeit und die Grundlagen für die Erforschung der Biologie außerirdischer Lebensformen als neues, hochgradig interdisziplinäres Forschungsgebiet. Und durch das Gewicht seines Nobelpreises wurde seine theoretische Beschäftigung mit diesem futuristisch erscheinenden Thema ernst genommen. Er selbst sagte in einem Interview, dass die Verleihung des Nobelpreises zu einem frühen Zeitpunkt seiner Forscherkarriere ihm ermöglicht hatte, sich zu vielen Themenbereichen zu äußern, die noch keine oder wenig Akzeptanz in der Wissenschaft und Öffentlichkeit genossen. Im Folgenden fasse ich seine wichtigste Publikation „Signs of Life“ grob zusammen. Sie ist ein Meilenstein zur Etablierung des Begriffs „Exobiologie“ und feiert im Juli 2015 ihren 50. Geburtstag: Lederberg, Joshua. “Signs of Life: Criterion System of Exobiology.” Nature 207, 4492 (3 July 1965): 9-13.

Joshua Lederberg: Signs of Life (1965, Nature)

Der erste Absatz seiner Publikation ist ein flammender Aufruf an Wissenschaftler und Politiker, diese epochale Unternehmung („epochal enterprise“) verantwortungsvoll und weitschauend zu nutzen. Als genialer Mikrobiologe und Nobelpreisträger hatte Lederberg einen anderen Blick auf die Welt als die meisten anderen Menschen. Ein Mikrobiologe hat immer den Mikrokosmos im Blick, die Bakterien mit ihren für Makroorganismen positiven und negativen Eigenschaften und die Wechselwirkungen der Mikro- und Makroorganismen. Wo die meisten Menschen einen tollkühnen Astronauten sehen, der auf einem Raktenschweif gen Mond fliegt, um dort die Flagge aufzupflanzen, sieht ein Mikrobiologe die möglichen Mikroorganismen auf dem Astronauten-Overall oder der Raumkapsel. Und was diese Mini-Lebensformen möglicherweise auslösen können. Denn wenn schon die irdischen Mikroorganismen so verheerende Auswirkungen auf Menschen haben können, wie sähe es dann erst mit extraterrestrischen Mikroben aus? Der Schritt der Menschen von der Erde ins Weltall muss von Wissenschaftlern aller Disziplinen als Gelegenheit und Herausforderung zur Forschung begriffen und ergriffen werden, schreibt Lederberg. Nur wenige wissenschaftliche Disziplinen blieben davon nicht berührt: „Very little science is totally irrelevant to it [interplanetary traffic – Anmerkung meertext] and the policy-maker must face a riot of potential approaches to space flight experiments.”. Er schreibt einen eindringlichen Appell, die irdischen wissenschaftlichen Methoden auch für umfassende, begleitende Forschung im extraterrestrischen Bereich einzusetzen. Zu diesem Zeitpunkt war der Gedanke an die wissenschaftliche Exploration des Weltalls selbst unter Wissenschaftlern noch wenig etabliert.

“Fundamental to all biological theory, eso- or exo-, is the evolutionary principle.” schreibt er einleitend. Daraus ergibt sich für die Entwicklung des Lebens auf der Erde die Chemogenese (Organische Chemie), Biogenese (Biologie) und Cognogenese (Historie = Geschichte). Die Prozesse der Planetologie sind die Initialzündungen für spezifischen physikalischen und chemische Bedingungen eines Planeten und die daraus resultierenden möglichen biochemischen Prozesse. Lederberg nächster Gedanke gilt schon dem Planeten, der als nächstes erforscht werden solle: Mars. Denn hier vermutet er ähnliche Umstände wie die, die auf der Erde letztendlich zur Entwicklung des Lebens geführt haben. “Mars must be supposed to have had an initial history similar to Earth.” Ein besonderes Augenmerk solle man auf die Verbindungen C-C-, -C-O-, -C-N- und -O-P- richten, denn sie sind in wässrigen Lösungen einigermaßen stabil. Da das Vorkommen dieser Verbindungen überall im Kosmos recht hoch ist – als eine Konsequenz der Evolution – ist anzunehmen, dass die gleichen Verbindungen auch für den Mars eine große Bedeutung haben sollten. „The cataloguing of organic molecules is a description of the consequences of evolution and must make up a large part of our effort.” Lederberg benennt die evolutiven Prozesse auf der Erde, leitet basale Parameter ab und entwickelt davon ausgehend dann auch mögliche und richtungweisende Parameter für die extraterrestrische Forschung. Sehr vorsichtig nennt er Fakten formuliert Hypothesen, und baut sein Gedankengerüst schrittweise und logisch auf.