Der Entstehung des Lebens auf der Spur - wissenschaft.de
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Erde+Klima

Der Entstehung des Lebens auf der Spur

Entstand das Leben in "höllischen" Landschaften? (Bild: Burben_Images/iStock)

Es ist ein Mysterium der besonderen Art: Wie, wo und warum entstand einst das Leben auf unserem Planeten? Weltweit befassen sich Forscher mit der Frage, durch welche Umstände und Faktoren aus einfachen chemischen Verbindungen Biomoleküle und schließlich die ersten Lebensformen entstanden sind. In der August-Ausgabe rückt bild der wissenschaft nun die neuesten Entwicklungen in diesem spannenden Forschungsbereich ins Rampenlicht.

Was die Erforschung des Ursprungs des Lebens besonders macht, ist auch eine philosophische Komponente – denn es geht auch um uns selbst: Mysteriöse Vorgänge vor fast vier Milliarden Jahren haben komplexe Prozesse in Gang gesetzt, die letztlich zur Entwicklung eines intelligenten Wesens geführt haben, das nun fragend auf diesen Anfang blickt. Dabei kommt der Mensch allerdings bisher erheblich ins Grübeln: Es scheint schwer vorstellbar, wie sich einst aus irgendwelchen Substanzgemischen komplexe Verbindungen bilden konnten, die sich schließlich selbst reproduzierten und damit die Evolution in Gang setzten.

Die damaligen Bedingungen erscheinen auch alles andere als lebensfreundlich, denn eines scheint klar: Die Wiege des Lebens stand in der Hölle. Wie der bdw-Redakteur Rüdiger Vaas im ersten Artikel des dreiteiligen Titelthemas verdeutlicht, entstand das Leben in einer Zeit, als die Erde noch stark von Vulkanismus prägt war, viele Meteoriten auf ihr einschlugen und häufig Blitze durch die Atmosphäre zuckten. Doch neben reichhaltigen Substanzgebräuen waren genau diese Faktoren ebenfalls Zutaten zu dem Rezept, aus dem schließlich das Leben entstand.

Von Vulkaninseln und Experimenten mit der Ursuppe

Wie Vaas im Artikel „Wo das Leben begann“ detailliert berichtet, vermuten Wissenschaftler derzeit, dass sich die ersten komplexen Moleküle eher auf dem frühen Festland der Urerde gebildet haben – auf den Vulkaninseln. Ein Reaktionsnetzwerk, das sich selbst katalysierte und erweiterte, könnte dort den ersten biochemischen Stoffwechsel erzeugt haben. Eine spezielle Erbsubstanz stand vermutlich nicht ganz am Anfang, sondern kam später. Außerdem berichtet der Autor über die spannende Erforschung der erstaunlichen Selbstorganisationsprozesse im Labor.

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Die experimentelle Forschung bildet dann auch das Zentrum des zweiten Teilartikels der Titelgeschichte: Der bdw-Autor Reinhard Breuer berichtet darin, wie Forscher versuchen, die Ursuppe gleichsam nachzukochen. Das Ziel: Sie wollen aufklären, was in dem Gebräu vor der Entstehung des Lebens abgelaufen sein könnte. So kommen sie den Molekülmischungen in den warmen Tümpeln der Urerde auf die Spur, in denen sich die ersten autokatalytischen chemischen Netzwerke gebildet haben könnten. Eine wichtige Rolle für die Entstehung der ersten Lebensformen spielten dann offenbar auch die Meteoriten, die auf der Erde einschlugen. Auf den „Himmelsboten“ könnten Biomoleküle entstanden sein, die zur Entstehung der ersten Zellen beigetragen haben.

Abgerundet wird die Titelgeschichte von einem Blick auf einen weiteren Aspekt, der vermutlich eine zentrale Rolle bei der Entstehung des Lebens gespielt hat. Wie die bdw-Autorin Franziska Konitzer im Artikel „Am Anfang war das Ungleichgewicht“ verdeutlicht, lässt sich der Ursprung des Lebens nicht ohne die stochastische Thermodynamik verstehen. Demnach sagen Physiker, dass nicht die Ausgangsstoffe und Strukturen wesentlich für den Start des Lebens waren – besondere Bedeutung kam hingegen dem Energiefluss zu.

Mehr zum Thema „Anfang des Lebens“ erfahren Sie nun in der August-Ausgabe von bild der wissenschaft, die ab dem 16. Juli im Handel erhältlich ist.

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