Hier läuft von 12:00 bis 16:00 Uhr am 17.102017 die Diskussion.
Die Frage nach der Herkunft des Lebens ist eine der ganz großen Fragen der Biologie. Sie ist Diskussionspunkt sowhl in der Evolution – und zwar der allerfrühesten Phase der Evolution, schätzungsweise um 3,5 bis 3 Milliarden Jahre vor unserer Zeit – und der Astrobiologie/Exobiologie.
Eines der grundsätzlichen Probleme dabei ist, dass die Definition von “Leben” nicht einfach ist.
Hier ist eine Auswahl von Definitionen:
“Life is defined as a material system that can acquire, store, process und use information to organize its activities.” Der Astrophysiker Freeman Dyson zielt damit auf die Bewahrung und Weitergabe von Information ab. (Freeman Dyson ist der Erdenker der Dyson-Sphäre, beschäftigt sich also mit groß angelegten theoretischen Gedankengebäuden).
“Life is defined as a system of nucleic acid and protein polymerases with a constant supply of monomers, energy and protection.” Victor Kunin fokussiert auf die Nukleinsäuren, die die Erbinformation beinhalten und den Energieumsatz.
“Life is defined as a system capable of 1. self-organization, 2. self-replication, 3. evolution through mutation, 4. metabolism and 5. concentrative encapsulation.” Gustav Arrhenius beschreibt Leben am umfassendsten mit den Prozessen, die aus biologischer Sicht Leben ausmachen.
“Life is simply a particular state of organized instability” Remy Hennet zielt mit seiner Definition auf den thermodynamischen Aspekt von Leben ab.
Grundsätzlich besteht Lebens aus chemischen Verbindungen, die sich zu irgendeinem Zeitpunkt nicht mehr einfach wie chemische Verbindungen verhalten. Dann wird aus Chemie Biologie. Wie, warum und unter welchen Umständen ganz genau aus chemischen Verbindungen auf einmal Lebensformen werden, ist bisher nicht ganz geklärt.
Um Missverständnisse zu vermeiden: Kein Naturwissenschaftler zweifelt daran, DASS Leben sich aus chemischen Verbindungen entwickelt hat, die der Evolution unterliegen. Nur beim WIE sind noch viele Fragen nicht vollständig beantwortet.
Addy Pross beschäftigt sich in seinem Buch “What is Life? How chemistry becomes biology” mit dieser Grauzone, daraus stammen auch die o. g. Definitionen für Leben. Einen wichtigen Punkt lassen die meisten Definitionen von “Leben” bisher außer Acht, meint Pross und zitiert zwei Kollegen:
Carol Cleland und Christofer Chyba haben den Kern des Probems damit beschrieben, dass wir versuchen, “Leben” zu definieren, bevor wir verstanden haben, was “Leben” ist. Wir bräuchten also erst einmal eine Theorie von Leben.
Diese Frage habe ich noch nicht befriedigend beantworten können.
Pross stellt noch einige grundsätzliche Merkmale heraus, die biologische Prozesse von chemischen Prozessen unterscheiden:
Chemische Reaktionen unterliegen dem 2. Hauptsazu der Thermodynamik: Weniger stabile chemische Verbindungen haben die Tendenz, sich in stabilere Verbindungen zu verlagern. Dabei wird i. d. R. Energie frei. Unsere Atemkette verläuft nach diesem Muster. Reaktionen verlaufen also nach entlang eines energetischen Gefälles.
Obwohl all diese Reaktionen entlang des energetischen Gefälles in einem Lebewesen unentwegt ablaufen, ist das Lebewesen als Ganzes über einen begrnezten Zeitraum hinweg stabil. Populationen von Lebewesen sind über lange Zeiträume hinweg stabil, allerdings unterliegen sie dabei evolutiven Veränderungen.
Meine persönliche Lieblingsdefinition ist die sehr rudimentäre Aussage: Leben besteht aus chemischen Verbindungen, die in der Lage sind, ihre molekularen Informationen zu transferieren (Fortpflanzung) und sich weiterzuentwickeln (Evolution).
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