Wolfgang Korsus
Dipl.Ing. NT , Astrophysiker
Klingenberg 40
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Teil 5
Die Frage nach dem > ERSTES LEBEN < stellte sich bisher der Menschheit immer wieder, für wenige von ihnen Tag und Nacht. Das ist meine Meinung, aber leider niemals für alle. Ich bin überzeugt es waren und sind nur ein paar Tausend die sich diese Frage stellen oder je gestellt haben
Diese paar Tausend sind es, sie denken dann an Atome, Moleküle, wichtigste Elemente wie Wasserstoff, Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Phosphor und Schwefel, Enzyme, Prokteine, DNA und Zellen !
Bitte meldet Euch bei mir, wenn Ihr zu denen gehört !….Bitte !!!
Aber ich werde es immer wieder erwähnen, der Rest der „heutigen“ Menschheit, (also ziehe ich mal ein paar Tausend von 8 Milliarden ab), läuft fleißig, fast besessen seit Urzeiten einem Schöpfer hinterher. Gott ?, Allah ?, oder sonst einem Hirngespinst. Sie huldigen ihn……den von blassen und einfältigen Menschen gemachten „Gott“……. pure Sterbensangst und……anerzogene Dummheit !!!
Es zwingt mich oft fast auszukotzen, denn ein Lebewesen der Art „Tier“ bin ich ja auch, aber meine „CPU“ funktioniert noch, selbst mit „75“ . Ich lasse Sie, meine CPU selbständig arbeiten, das kann man auch programmieren nennen, nachforschen, ausschließen, Ursachen finden und Wirkungen aufzeigen.
Bei dieser Aufzählung, das bestätige ich, kommt es in meiner CPU zur Bildung wichtiger Ergebnisse was das Thema „Erstes Leben“ betrifft…….so lasse ich meine Ergebnisse doch mal moderat loslaufen !
Vorab möchte ich ein paar wichtige Bemerkungen zu nachfolgenden Themen machen! Es soll eine gewisse Art von Einleitung sein, ein sogenanntes geistiges Warmlaufen. Am einfachsten mache ich mir es immer indem ich simple Fragen stelle und hier ist sie, die Erste :
Besteht das Leben aus Kohlenstoff ?
und wenn ja, warum ?
Lebewesen setzen sich aus nur 6 Bausteinen zusammen, da fällt mir nur das Wort „Toll“ ein.
Schulwissen sagt: Es gibt 118 chemische Elemente im Periodensystem; und von diesen 118 Elementen gehören nur 6 zu den Bausteinen, aus denen wir Menschen, also Lebewesen sich zusammensetzen :
Diese sind : – Wasserstoff, Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Phosphor und Schwefel –
…….und gerade Kohlenstoff ist mit Abstand der wichtigste dieser Bausteine. Jetzt neigt man wieder die nächste Frage zu stellen, aber es folgt mein erstes „Statement“ :
Der menschliche Körper besteht zu etwa 60 Prozent aus Wasser, aber beim eigentlichen „organischen Material“ , bei den Zellen, den Proteinen, der DNA spielen Kohlenstoffverbindungen die Hauptrolle. Ich behaupte deshalb sie bilden eine Art von Gerüst, das alles zusammenhält.
Es folgt nicht die nächste Frage sondern die nächste Feststellung ;
fKohlensffftoff ist das wandlungsfähigste Element
Da kommt eine Frage von mir : wandlungsfähig wie ist das gemeint ?
„C“ Kohlenstoff ist ein chemisches Element und von diesen das wandlungsfähigste. Aber zuerst ein Zahlenvergleich denn er macht das Erfragte erst deutlich.
Eine kleine Erinnerung von mir, die Chemie kennt etwa 200.000 „anorganische“ Verbindungen, also Verbindungen ohne Kohlenstoff. Hört sich an wie eine sehr große Zahl, kann sich aber nicht vergleichen mit der Zahl 20 Millionen, denn das sind Kohlenstoffverbindungen und daraus folgt meine Aussage: aus diesem Grund ist die organische Chemie, die sich ausschließlich mit Kohlenstoffverbindungen befasst, ein wahrlich riesiges Fachgebiet. Jedoch damit nicht genug, sondern ständig werden neue solcher Verbindungen synthetisiert.
Warum erzeugt Kohlenstoff eine so große Vielfalt an Stoffen?
Jetzt wollen wir auch den Grund dafür erfahren. Er liegt in der Natur des Kohlenstoffatoms. Es ist nämlich in der Lage, vier Bindungen zu anderen Atomen einzugehen. Das kann Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Phosphor oder Schwefel sein – es können aber auch andere Kohlenstoffatome sein; für die gilt dann wieder das Gleiche. Es können Einfach- oder Mehrfachbindungen sein. Auf diese Weise können große dreidimensionale Strukturen entstehen – von sehr einfachen kleinen Molekülen bis zu hochkomplexen Makromolekülen.
Mein Satz nach diesem Wissen folgt
– Da bewegt sich was –
All das brauchen wir zum Leben. Diese Vielfalt an Strukturen ist eine wichtige Voraussetzung. Denn damit Leben stattfindet, müssen viele verschiedene Stoffe viele verschiedene Aufgaben erfüllen. Sie müssen stabil sein, damit uns beispielsweise die Erdatmosphäre nicht zersetzt! Zu stabil dürfen sie aber auch nicht sein, denn Stoffe müssen sich trotzdem noch ineinander umwandeln können, damit z.B. aus Fetten und Proteinen, die wir mit der Nahrung aufnehmen, neue Körperzellen entstehen und die Kohlenstoffverbindungen erfüllen all diese Voraussetzungen.
Gibt es noch andere Elemente, die diese Bedingungen erfüllen könnten?
Sicher, sage ich da, also noch etwas. Sowohl in der Science-Fiction als auch in der evolutionären Forschung wird oft Silizium genannt. Silizium und Kohlenstoff sind sich tatsächlich sehr ähnlich. Sie gehören im Periodensystem zur selben Gruppe, beide können vier Bindungen eingehen. Der Unterschied: Silizium ist ca. 3,5-mal so groß wie Kohlenstoff. Und das macht in der Welt der kleinsten Teilchen schon eine Menge aus!
Siliziumverbindungen sind sowohl in Wasser als auch an der Luft instabil. Da reagiert Silizium sofort mit dem Sauerstoff des Wassers oder mit dem Luftsauerstoff. Silizium kann auch keine stabilen Mehrfachbindungen ausbilden, was die Vielfalt möglicher Verbindungen einschränkt. Auf der Erde erscheint es deshalb höchst unwahrscheinlich, dass Leben auf Silizium basiert.
Trotzdem: Es wird fleißig danach gesucht! Die Forschungsgruppe der Nobelpreisträgerin Frances Arnold am California Institute of Technology hat es geschafft, ein Enzym aus einem Bakterium so zu modifizieren, dass es Stoffe mit Silizium-Kohlenstoffbindungen bildet. Da scheint der Schritt zu einem Bakterium, dass das Silizium in seinen Organismus einbaut, nicht mehr so weit.
Noch eine Bemerkung von mir:
Proteine, umgangssprachlich auch Eiweiße genannt, sind Makromoleküle, die aus Aminosäuren aufgebaut sind. Die Aminosäuren bestehen hauptsächlich aus den Elementen Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff und – seltener – Schwefel. Proteine gehören zu den Grundbausteinen aller Zellen.)
Das Leben beginnt sich zu formen !
Als Monomere bezeichnet man niedermolekulare Verbindungen mit reaktionsfreudigen funktionellen Gruppen. Sie sind in der Lage, durch chemische Reaktionen Polymere zu bilden. In der Biochemie wird Monomer auch als Synonym für den Begriff Untereinheit verwendet.
Vor rund vier Milliarden Jahren entstand das Leben aus unbelebter Materie. Unter Einwirkung von Energie verbanden sich im Wasser Kohlenstoff und Wasserstoff zu ersten organischen Stoffen. Aus einfachen organischen Molekülen entwickelten sich mit der Zeit hoch komplexere.
Ich mag es von wissenschaftlichen Geheimnissen zu sprechen, viele meiner werten Kollegen wurden bei meiner Ankündigung immer sehr Arrangierungssüchtig. So begann ich halt blitzartig mit meinem Nachdenken und Formulieren über den Übergang von unbelebter Materie zum Lebewesen. Das Ganze findet in einer Umgebung statt, die wir „Wenige“ zwar wissenschaftlich schon rekonstruiert haben, die aber in ihrer Exzessivität für die Meisten „Milliarden“ nicht wirklich vorstellbar ist.
Ich gehe ungefähr 2 Milliarden Jahre zurück und kann mir gut vorstellen was sich auf unserem Planeten wohl gerade abspielt und auch abgespielt hat.
Wassermassen wurden damals von außen eingetragen und auf unserem Planeten regneten sie sich durch die damals herrschenden Wetter-Klimabedingungen ab. Durch das Abregnen des von außen eingetragenen Wassers entstehen gerade die großen Meere. Auch muß unser zufälliger Erdbegleiter „Mond“ uns noch sehr nah sein. Heute sprechen wir von fast 400.000 Kilometer, aber damals waren es nur 60.000 bis 80.000 Kilometer. Also sprechen wir zur damaligen Zeit von einer mordsmäßigen Anziehung(Erde-Mond)
Aus diesem Grund war diese extrem viel stärker als heute, und das bedeutet halt enorm ausgeprägtere Gezeiten. – Kontinente ? – Sie gab es noch nicht, aber der Gezeiten auf-und abschwellende Fluten wogen und brechen damals gegen die allerersten bereits erstarrten wenig vorhandenen Gesteinsinseln, sogenannte Kratone ( kleinst Gesteinkörper ) Das sind nur winzig kleine Kerne der noch zu entstehenden späteren Kontinente. Die Zeit ist da und in ihrem Lauf dockt immer mehr Material aus der ozeanischen Kruste an. So wachsen die Kratone weiter an, werden mal größer und brechen aber zum Teil wieder auseinander. Auch sehr heftig herrscht extremer Vulkanismus in einer bestimmt heftig knisternden Atmosphäre, denn diese ist übermäßig voller Spannung und Energie, typisch für die Ultra starken Gewitter, denn sie befeuern das Ganze.
Unzählig viele starke Eruptionen der multiplen Vulkankrater sorgen für einen intensiven Eintrag von Elementen aus dem Erdinneren und somit direkt in die Atmosphäre. Meist Sintflutartiger, wahrscheinlich essigsaurer Regen wäscht sie wieder aus. Ein wahres Inferno, oder besser, in
diesem turbulenten Gemisch aus Energie und Materie muss es nun passiert sein:
„die Bildung von ersten organischen Molekülen“.
Im Anfang würde ich sie als kleine organische Moleküle bezeichnen, sogenannte Monomere, in denen sich ein paar Kohlenstoffatome miteinander verbunden haben, zart und fast niedlich. Ich erwähne es nochmals……Kohlenstoff und das ist bewiesen, ist ein wunderbares Element, weil es gerne seinesgleichen sucht, um sich z.B. in Einfach-, Doppel-oder Dreifachbindung, sogar Vierfachbindung zusammenzufügen.
Leben..Leben..Leben…Bewegung….Veränderungen …Evolution
Dabei müssen Ketten oder Ringe entstanden sein, in die auch Wasserstoff und Sauerstoff eingebunden wurden. Kohlenstoff ist einfach der, ich nenne ihn mal ideale Verbindungsfachmann. Aus den Monomeren wurden irgendwann Polymere, bedeutend kompliziertere, größere Moleküle und an deren Rändern dockten wiederum andere Elemente an. Es ist einfach eine gigantische organische Küche die ihren Betrieb startete.
Liebe Leser denkt immer an meinen folgenden Hinweis
— eine Küche ohne Koch —und sie arbeitet ohne Menschen gut über 2 Milliarden Jahre lang !
Heute glauben noch Milliarden Menschen, das muß doch von „Gott“ erschaffen worden sein….sowas entsteht doch nicht von selbst !….mein Kommentar dazu: <Arme Religion-Fanatiker> !
Die Entwicklung kam in Fahrt und immer neue Moleküle entstanden. Genauer gesagt, halt immer neue Varianten von ihnen. Liebe Leser es war bestimmt kein „Wunder“ sonder es ist halt nur möglich gewesen >>>>> denn es stand halt ausreichend Energie zur Verfügung. Wir können also quasi den ersten Lehrsatz aufstellen :
⇨ Leben kann wirklich nur da entstehen, wo der oder die Planeten entsprechend genügend Energiequellen haben und das war der Fall auf dem Planeten Erde ⇨
Ich setze jetzt eindeutig auf das natürliche Experimentieren, denn diesem darf zwischendurch nicht der Atem oder die tägliche Puste ausgehen. Nebenbei könnten sonst Verbindungen zwar aufbrechen, jedoch deren Atome kombinierten aufs Neue in abermals neuer Art und Weise.
OK, bis dahin läuft es. Aber eine Frage stellt sich jetzt adhoc. Sauerstoff ? , kommt mir sehr bedeutsam vor aber wo war der ? Denn so weis ich, gehört Sauerstoff doch unabdingbar zum Leben dazu !
Ein Ja oder Nein gab es noch nicht über Stoffe die es zu dieser Zeit tatsächlich noch nicht gab, ich streite mich nicht, denn wenn es keinen freien Sauerstoff in der damaligen Atmosphäre gab, so konnte sich auch noch keine schützende „Ozonschicht“ gebildet haben. Jedoch wichtig zu bemerken ist und stand aber totsicher fest, alle ersten Kombinationsversuche spielten sich im „Wasser“ ab und davon war sicherlich genug vorhanden. Wie von mir schon vorher erwähnt, gab es die ersten kleinsten Kratone und kaum großflächiges Land. Aber das wenige das es also gab–die Kratone waren einem unerbittlichen Bombardement aus verdammt harter UV-Strahlung der Sonne ausgesetzt. Die lebensfeindliche Anfangssituation gab es tatsächlich und deshalb fanden sich Moleküle zu immer komplexeren Gebilden zusammen. So kam es auf ganz natürliche Weise auch zur Ausbildung zweier verschiedener Seiten. Folgende Frage stellt sich : welche Seiten ?
Selbstverständlich eine Seite–sie war dem Wasser zugeneigt – also hydrophil, die andere hydrophob–sie war dem Wasser total abgeneigt…….menschlich betrachtet kann man dieses Verhalten eigensinnig nennen. Diese Art von „ hin“ oder „weg“ ! Sowas mündet immer in einer gewissen Ausrichtung – hin zum Wasser oder weg vom Wasser…….
Jedoch es ist davon auszugehen das sich aus vielen solcher Moleküle kleine Bläschen bildeten. Denn energetisch betrachtet war das ein besonders günstiger Zustand. Somit entstanden erste Strukturen, die einen klar erkennbaren und wirksamen Rand hatten. Das wiederum stellte sich als eine ganz wichtige Eigenschaft heraus denn „Heute“ wissen wir, warum, wir wissen selbstverständlich woraus das Leben besteht:
— aus Zellen —
Oder genauer: Ein Erwachsener besteht aus 10¹⁴ oder 100 Billionen oder 100000000000000 einzelnen Zellen.
Sollte man die durchschnittlich nur 1/40 Millimeter großen Zellen aneinander legen, reichten sie zweieinhalb Millionen Kilometer weit – oder etwa 60-mal um die Erde. Und selbst wenn man in jeder Sekunde eine Zelle an die andere reihte, würde das Ziel erst nach über drei Millionen Jahren erreicht.
Dabei nehmen all diese Zellen nur wenige hundert unterschiedliche Aufgaben wahr. Von „Berufs“ wegen können sie also etwa für die Hautbildung zuständig sein, als Blutkörperchen Sauerstoff transportieren oder als Ei und Spermium für neues Leben sorgen.
Es gibt mehr als 200 verschiedene Zelltypen im menschlichen Körper, von denen jeder darauf spezialisiert ist, eine bestimmte Funktion zu erfüllen oder ein spezialisiertes Gewebe zu bilden. Die wichtigsten Zelltypen im menschlichen Körper sind:
- Stammzellen
- Rote Blutzellen (Erythrozyten)
- Weiße Blutzellen (Leukozyten)
- Blutplättchen (Thrombozyten
- Gliazellen
- Nervenzellen(Neurone)
- Muskelzellen(Myozyten)
- Knorpelzellen (Chondrozyten)
- Knochenzellen
- Hautzellen
- Endothelzellen
- Epithelzellen
- Fettzellen (Adipozyten)
- Keimzellen (Gameten)
Und Zellen haben Membranen. Das ist eine klar definierte Abgrenzung und diese besteht wiederum aus Molekülen……..> Das war der Anfang des Lebens: Moleküle grenzten sich also ab, eine eindeutige Form der „Profilierung“-
Für mich zeigt diese Tatsache deutlich, das die Prinzipien, die wir heute in der Naturwissenschaft kennen, damals schon gültig gewesen sind–und warum sollte das nicht sein, dann ist Leben, der Übergang von anorganischem, also von nicht lebendem Material, zu lebendem, organischem Material. Plötzlich hatten sich Teile der Materie „struckturiert“.
Ebenfalls sicher ist die Tatsache, das elementare Bausteine ewig komplexere „Dinge“ bilden. In diesem Fall z.B. eine Blase. sie ist sehr flach aber die Trennung von ihrer Umgebung ist gut erfüllt. Was steckt hinter dem Inhalt? Nun, ich sage mal, innen könnte etwas mehr oder weniger von dem sein, das auch außen etwas mehr oder weniger vorhanden ist: aber ein leichter Konzentrationsunterschied zwischen innerhalb der Blase und außerhalb, ist vorhanden. Nur der ist der entscheidende Unterschied. Der macht nämlich das Leben aus!
Nehmen wir die Kohlenstoffatome meines Körpers oder das Wasser, das in mir drin ist–diese Anteile kann man selbstverständlich richtig vollständig auflisten. Nur die Elemente allein, das ist aber nicht der Wolfgang Korsus. Der ist die Verbindung dieser Bausteine in einer bestimmten Art und Weise. Und diese Verbindungen haben als kleine Bläschen angefangen, in denen geringe Unterschiede zur Umgebung herrschten. Diese haben dazu geführt, dass sich innerhalb der Bläschen eine andere Chemie abspielte als außerhalb. Grundlegende physikalische Prinzipien entscheiden darüber, welche Moleküle–ob Ketten-oder Ringmoleküle–am stabilsten sind. Besonders lange Stabilitätsphasen ermöglichen aber auch die Ausbildung neuer Varianten. Und genau das passiert andauernd. Warum?
Weil es in der Nähe von freien Energiequellen ständig Reaktionen gibt, in denen sich Moleküle verändern. Und jedes Mal, wenn eine der Varianten besonders stabil ist und sich unter den gegebenen Umweltbedingungen besonders gut durchsetzt, werden immer mehr davon entstehen. Denn schon auf dieser Entwicklungsebene findet ein Prozess statt, den wir auch in der biologischen Evolution feststellen:
Tatsächlich bleiben die Exemplare übrig, die am erfolgreichsten sind. Dieses klingt nach einer Binsenweisheit, ist aber wichtig, wenn man evolutionäre Vorgänge betrachtet. Vor allem dann, wenn diese Evolution schon seit Milliarden Jahren arbeitet und herumwerkelt. Beim Aufbau von Molekülen zu immer größeren Molekülen entsteht irgendwann ein besonderes Molekül, das sich selbst reproduziert !!! Ich rede jetzt von etwas höchst wichtigem, von der RNS und der DNS. Sie ist vielen bekannt aus dem Biologieunterricht. (Wenn ihr aufgepasst habt) Aber haben Sie schon einmal darüber nachgedacht, ob Leben einfach nur die Addition von elementaren Bausteinen, von Elementarteilchen ist? Wir sind doch keine Elementarteilchen. „Wir sind Verbindungen von Molekülen, von großen Molekülen bis hin zu komplexen Zellen“. Wir reden hier also von einer aufsteigenden Ursache-Wirkungs-Beziehung, man nennt sie auch einer Bottom-up-Kausalität. Der Prozess führt von elementaren Bausteinen über immer größere Agglomerate bis zu den komplexeren Strukturen. Auf der anderen Seite wirken die globalen Bedingungen, unter denen das Ganze stattfindet. Die unterliegen einer Top-down-Kausalität. Wir können zum Beispiel nicht in einer Atmosphäre aus Ammoniak und Methan überleben. Wir brauchen Sauerstoff zum Atmen. Das heißt, wir sind extrem von den äußeren Bedingungen abhängig, damit Teile im Inneren ihre Funktionen ausüben können. Holen Sie jetzt mal tief Luft!
So war es auch am Anfang. Die äußeren Bedingungen zur Entstehung von elementaren Bausteinen, die dann zu Teilen größerer Strukturen wurden, die müssen gestimmt haben. Es lässt sich tatsächlich feststellen, dass unter den heutigen Bedingungen auf der Erde gar kein Leben entstanden wäre. Ist das nicht paradox?
Damals bildeten sich die allerersten, einfachen, „biogenen“ Strukturen aus. Das war zwar noch kein richtiges Leben, aber es war schon etwas mehr als nur ein toter Stein oder eine einfache Flüssigkeit. Die Moleküle schlossen sich in protobiotischen, also vorbiologischen Systemen zusammen. Die molekulare Dynamik trieb das Leben über einen sehr langsamen Anfang in einen stetig schneller werdenden Wettbewerb immer neuer Strukturen, bis irgendwann das erste Bakterium da war. Immer größere Mengen freier Energie wurden gebraucht, um die neuen Strukturen, die nicht im Gleichgewicht mit ihrer Umwelt waren, erhalten zu können. Leben ist–Achtung!–ein dissipatives Nichtgleichgewichtssystem. Das bedeutet, Leben ist weit weg von Gleichgewicht. Leben ist dissipativ. Energie wird verarbeitet, verbraucht, verteilt.
Beispiel folgt : Das meiste, was wir an Energie per Nahrung in uns aufnehmen, brauchen wir, um unsere Körpertemperatur zu erhalten. Auch und vor allem für das Denken, denn was der Körper für das Gehirn aufwendet, dient hauptsächlich dazu, das Gehirn warm zu halten. Das Gehirn ist eben kein Computer, sondern eher eine Dampfmaschine. Aber das ist eine andere Geschichte, auf die ich später noch zurückkommen werde.
Leben braucht Energie, Energiefluss, Energieunterschiede, und Energie in der richtigen Form
Wärme allein, das steht fest, reicht nicht aus. Auch müssen Mineralien und Bausteine angeboten werden. Kaufmännisch gesagt….Alles das stand damals im Regal. Das Leben konnte eben aus dem Vollen schöpfen.
Ich versuche aber vorsichtig darauf hinzuweisen: Es gibt mindestens zehn verschiedene Szenarien, wie auf der Ur-Erde Leben entstanden sein könnte. Bei den hydrothermalen Schloten, den Black Smokern, in der Ursuppe, auf Kristalloberflächen, in Mineraloberflächen, im Eis, um nur einige zu nennen doch letztere Geburtsort ist bei den damaligen Verhältnissen am unwahrscheinlichsten. Alle Varianten gehen davon aus, dass freie Energie zur Verfügung stand, die von den Molekülen verwendet werden konnte. Aber Ihr wisst, da niemand dabei gewesen ist, wird sich letztlich nie ganz klären lassen, dass ein Leben begann. Aber allen Modellen ist die Erkenntnis gemein, wie der Übergang von toter Materie zu Leben vonstattengegangen ist. Und das ist der Knackpunkt.
BLACK SMOKER …Auf dem wenige Grad Celsius kalten Meeresgrund tritt über 400 Grad Celsius heißes Wasser aus Thermalquellen. Durch die plötzliche Abkühlung des mineralreichen Wassers werden Sulfide und Salze von Eisen, Kupfer, Mangan und Zink ausgefällt. Eines von vielen Szenarien für eine Ursuppe. Der Naturalismus, das ist die philosophische Grundposition des Naturwissenschaftlers, betrachtet die Welt nach dem Motto:
Alles geht doch mit rechten Dingen zu. Das klingt so, wie eine Binsenweisheit, bedeutet aber, dass auch bei der Untersuchung sehr rätselhafter Ereignisse wie der Entstehung des Lebens, das wir im Nachhinein zwar lapidar als ein Wunder, oder als den Beginn eines rauschenden Festes betrachten können, trotzdem pure rein menschliche Verstandesquellen in Anspruch genommen werden. Alles muss plausibel und konsistent erklärbar sein, ohne auf übernatürliche Erkenntnisquellen zuzugreifen. Wir können es heute erklären. Wir können mit Physik, Chemie und Biologie verstehen und nachvollziehen, wie das Leben auf der Erde entstanden ist. Wir können sogar verstehen, warum chemische Systeme in Kooperation getreten sind. Sie taten es, weil sie einen physikalischen Vorteil davon hatten: Sie wurden stabiler. Bei der Evolution geht es nicht nur um Wettbewerb, um Du oder Ich, sondern auch um die kooperative Vernetzung von chemischen Strukturen, die nun besser an die äußeren Bedingungen angepasst sind und so am Ende eher überleben als ein einsamer Single. Auch für unsere Zukunft wird die Methode der besseren Anpassung durch Gemeinsamkeit eine große Rolle spielen. Die Evolution ist nicht nur Survival of the Fittest. Wobei zu fragen ist: Was ist fit? Was bedeutet es, in einer Welt anpassungsfähig zu sein, die zum Beispiel von 90-Grad-Winkeln bestimmt wird? Nehmen wir mal an, es gäbe so eine Welt. Da ist man als Kugel ziemlich schlecht angepasst, eckig wäre eindeutig besser. Die Fähigkeit, sich an die äußeren Bedingungen anzupassen, ist die Überlebensfähigkeit schlechthin. Ein Stein kann sich nicht anpassen. Ein Stein ist und bleibt ein Stein. Ein Lebewesen hingegen kann sich verändern. Anpassungsfähigkeit ist eine geniale Idee, sie ist der Funke, der das Leben in all seiner Vielfalt auf der Erde hervorgebracht hat. Kurze Blende ins Heute: Die ersten Lebewesen auf der Welt, die Bakterien, die gibt es immer noch. Bakterien sind Zellen ohne Kern. Ihr Erbgut ist in der ganzen Zelle verteilt. Diese Lebewesen vermehren sich am schnellsten, manche verdoppeln sich innerhalb von 20 Minuten. Theoretisch könnte ein winziges Bakterium innerhalb von zwei Tagen, vorausgesetzt es steht genügend Nahrung zur Verfügung, durch Vervielfältigung mehr Biomasse erzeugen, als heute auf unserer Erde ist. Wer schon einmal eine Bakterieninfektion hatte, der weiß, dass sich Bakterien explosionsartig vermehren können. Der Mensch kann diese uralten Mechanismen vom Anfang des Lebens aber auch nutzen, indem er die Stoffwechselprozesse der Bakterien manipuliert. Zum Beispiel in Biogas-Anlagen, in Kläranlagen, sogar beim Abbau von Kupfer werden Bakterien eingesetzt.
BAKTERIEN
Bakterien waren vor etwa 3,4 Milliarden Jahren die ersten Lebewesen auf der Erde. Zur Erinnerung: Bakterien sind die ältesten Lebewesen auf der Erde. 3,4 Milliarden Jahre alt. Einige Hinweise lassen vermuten, dass es Leben vielleicht schon vor 3,8 Milliarden Jahren gab. 400 Millionen hin oder her–das bewegt nur die Spezialisten. Wir Menschen nutzen heute die uralten Rezepte dieser Entwicklung zu unseren Gunsten. Inzwischen erzeugen wir unsere Nahrung selbst. Wir sind keine Jäger und Sammler mehr, wir sind Landwirte geworden, sogar Agraringenieure. Mit unseren Kenntnissen von den Entstehungsprozessen des Lebens dringen wir immer tiefer in die Struktur der biologischen Materie ein, bis auf das Niveau von Bakterien und zwingen sie dazu, genau das zu tun, was wir wollen. Das machen wir nicht nur bei den Bakterien so, sondern auch bei unseren eigenen Genen. Wir untersuchen unser Erbgut sehr genau auf mögliche Schäden. Je tiefer wir in die Mechanismen und Strukturen der biologisch aktiven Materie eindringen, umso mehr Möglichkeiten tun sich auf. Wir wissen, wie Proteine erzeugt werden, wie unser Stoffwechsel funktioniert, wie das Erbgut abgeschrieben wird. Der Homo sapiens weiß, dass er auf dem Planeten Nr. 3 innerhalb des Sonnensystems lebt. Er weiß, dass dieser Planet eine Kugel ist, die sich um einen Stern dreht. Er weiß auch, wie die Materie aufgebaut ist. Er weiß, welche Elemente und welche chemischen Möglichkeiten es gibt, diese Elemente miteinander zu verbinden. Er versteht die organischen Prozesse und kann damit sogar ein Lebewesen so manipulieren, dass es Produkte erzeugt, die wir essen können, oder dass es Metalle wie Kupfer abscheidet. Um unseren unmäßigen Kupferbedarf weiterhin zu befriedigen und immer mehr Kupfer aus dem Erdboden herauszuholen, tauchen wir schon den Abraum einer Bergbaumine in ein Laugenbad. Darin befinden sich Bakterien, die Metalle sortieren. Wenn das Schule macht, werden überall riesengroße Laugenbecken entstehen, in denen Bakterien für uns arbeiten. Deshalb haben all diese Vorgänge aus der frühen Urzeit des Lebens auch heute noch so eine große Bedeutung für uns Menschen und unser Handeln in der Welt. Wir manipulieren sogar die ältesten Lebewesen auf unserem Planeten, damit sie das tun, was wir wollen. So etwas gab es noch nie. Auch darin sind wir wirklich einzigartig.