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<blockquote data-quote="H2SO4" data-source="post: 91631" data-attributes="member: 2506"><p>Es ist durchaus denkbar, dass eine solche Entwicklung auf der Erde stattgefunden hat. Problematisch ist an diesem Modell allerdings, dass solche Reaktionen in den Meeren kaum möglich gewesen sein dürften, denn die großen Wassermengen führen zu einer schnellen Verdünnung der Konzentration vorhandener Verbindungen. Aber es gab sicherlich auch geschützte Orte wie kleinere Seen oder Pfützen, die sich vielleicht sogar in Höhlen oder Grotten befanden. Nach einer neueren Hypothese (Cairns-Smith) könnte sich die präbiotische Chemie auch auf tonhaltigen Böden abgespielt haben, wobei der Ton als Katalysator wirkt. Somit umgeht man elegant auch die Hydrolyse, der Aufspaltung von Molekülen in Ionen in wässriger Umgebung.</p><p></p><p>Seit Millers Experiment wissen wir, dass die meisten Grundbausteine des Lebens unter recht einfachen Bedingungen "produziert" werden können. Hierzu zählen die oben genannten Aminosäuren, Purin- und Pyrimidbasen sowie Zucker, welche die Bausteine von RNS und DNS darstellen. Miller ging in seinem Versuch aber von falschen Voraussetzungen aus. Für seine Experimente verwendete er Methan, Ammoniak, Wasserstoff und Wasser. Jedoch glaubt man heute, dass auf der frühen Erde kaum Ammoniak vorhanden gewesen sein kann, denn dieses wäre durch die hohe UV- Strahlung (mangels Sauerstoff gab es noch keine schützende Ozonschicht, die ja aus Sauerstoff gebildet wird) sehr schnell zerstört worden. Und Wasserstoff als leichtestes Element würde sich umgehend in den Weltraum verflüchtigen. Wahrscheinlich gab es auch nicht allzu viel Methan, eher glich die irdische Atmosphäre der unserer beiden Nachbarplaneten Venus und Mars, die aufgrund fehlender Bioaktivität bis heute weitgehend unverändert erhalten blieb. In der Uratmosphäre überwiegten damit Kohlendioxid, Stickstoff und Wasserdampf.</p><p></p><p>Doch alle genannten Verbindungen kann man auch aus einfachsten Molekülen wie Blausäure, Formaldehyd und Wasser zusammen"basteln", wie sie sicherlich von Meteoriten oder Kometen zur Erde gebracht wurden. Doch selbst wenn die oben gezeigten Synthesen bis hin zur DNS führten, reicht das nicht aus, um zu "leben"! Das erste Leben muss durch eine Hülle, eine "Zelle" vor äußeren Umwelteinflüssen geschützt werden, weil sonst die Moleküle und die in ihnen enthaltenen (Erb-) Informationen fortgespült würden. Solche Zellmembranen bestehen aus Fettsäuren, zu deren Entstehung aber Temperaturen von etwa 450 [°C] erforderlich sind. Wir wissen nicht, wie sich diese gebildet haben könnten. Vielleicht lag der Beginn des Lebens daher nicht in den Meeren oder Seen, sondern entstand eher in Nischen wie z.B. heißen, unterseeischen Quellen. Hier treten Gase wie Methan aus, ein Vorteil ist auch die hohe Temperatur (wir kennen heute Bakterien, die man nur in solchen Umgebungen findet). Mineralische Salze könnten hier für eine genügende reduzierende Wirkung sorgen, um eine präbiotische Chemie zu initiieren. Möglicherweise sind auch Viren die ersten Bewohner der Erde gewesen, Verbände von nur wenig mehr als 1000 Molekülen. In jedem Fall muss auch innerhalb der Zelle die chemische "Energieversorgung" sichergestellt sein, was durch Enzyme, einer Unterfamilie der Proteine, gelingt. Informationstragende Moleküle schließlich, wie die RNS (Ribonukleinsäure) oder DNS (Desoxiribonukleinsäure) übertragen wichtige Informationen ("Erbgut") auf Tochterzellen. Unsere heute bekannten Moleküle sind viel zu kompliziert, als dass hiermit das Leben hätte beginnen können. Es muss auch einfacher gegangen sein!</p><p></p><p>Die Vervielfältigung von Molekülgruppen mit der Fähigkeit, "Fehler" zu machen (das nennt man Evolution!) könnte so entstanden sein:</p><p></p><p> 1. Die in der Atmosphäre vorhandenen, oder durch Kometen/Meteoriten zur Erde gelangten einfachen organischen Moleküle entwickeln in Wasser an geschützten Orten eine präbiotische Chemie. Möglicherweise spielen unterseeische, vulkanische Aktivitäten eine Rolle, oder tonhaltige Böden wirken als Katalysator.</p><p> 2. Als nächstes entsteht eine einfache "Kopiermaschine", die Informationen an Tochterzellen weitergibt. Entstandene Fehler führen zur Weiterentwicklung (Mutationen). Durch Ton oder eine erste Proteinmembran geschützt, entwickelt sich eine Prä- RNS- Welt</p><p> 3. Es bildet sich die RNS- Welt: Einfache Ribonukleinsäuren, welche ihr eigenes Enzym ("Ribozym") darstellen, entstehen durch Katalyse, Informationen werden gespeichert und weitergegeben, die Evolution führt zur Entwicklung von funktionellen Membranen, erste Protozellen entstehen.</p><p> 4. Jetzt treten die ersten Mikroorganismen auf. Vor etwa 2,3 Milliarden Jahren teilen sie sich in 3 verschiedene Entwicklungswege: Archäobakterien, Eubakterien und Eukaryoten. Später gehen Zweige der Eubakterien, Mitochondrien und Chloroplasten eine Symbiose mit den Eukaryoten ein. Das hat vor 0,7 Milliarden Jahren zur Entwicklung von Pflanzen, Tieren und Pilzen geführt</p><p></p><p>Durch intensive Forschung auf dem Gebiet unserer ungeheuer komplexen Biochemie wissen wir heute, dass Leben auf immer einfachere Weise möglich ist, immer weniger komplizierte Moleküle erforderlich sind. Wir wissen, dass die Proteine und Nukleinsäuren nicht von Anbeginn vorhanden sein mussten, um die Funktionen Katalyse bzw. Informationsweitergabe zu erfüllen. Die RNS kann beide Funktionen übernehmen und somit Leben auf einfachster Stufe ermöglichen. Somit brauchen wir uns heute nicht mehr zu fragen, was zuerst da war, die DNS oder die Proteine. Eine einfache RNS genügte. Somit brauchen wir auch nicht mehr zu fragen, wer zuerst da war, die Henne oder das Ei!</p><p></p><p>Wir haben auf unserer langen Reise durch die Zeit gesehen, dass alle Zutaten für eine kosmische Biochemie überall und reichlich im Universum vorhanden sind. Und überall, in jeder der vielleicht 500 Milliarden (oder mehr) Galaxien des Alls sorgen Milliarden von Sternen ständig für weiteren Nachschub an Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff und allen anderen Elementen, den "Zutaten", aus denen jede Mikrobe und letztendlich auch wir alle bestehen. Wir sind nichts anderes als Sternenstaub! Es sollte daher prinzipiell an jedem (geeigneten) Ort im All möglich sein, dass sich unter günstigen Bedingungen Leben - auch intelligentes - entwickeln kann. Aber leider bietet nicht jeder Ort diese günstigen Bedingungen. Im Gegenteil!</p><p></p><p>Ein geeignetes Zuhause</p><p></p><p>Dass Planetensysteme um andere Sterne keine Seltenheit, sondern eher die "Regel" sind, wissen wir heute. Fast täglich entdeckt man neue, wenn auch bislang meist solche von Jupiters Ausmaßen oder noch größer. Doch es ist nur noch eine Frage der Zeit, bis wir auch Planeten von Erdgröße nachweisen. Das ist die erste Bedingung, die erfüllt sein muss, damit Leben entstehen kann: es braucht einen festen Boden unter den Füßen, einen Planeten also. Damit dieser entstehen kann, muss die Urwolke, aus der Stern und Planeten sich bilden, einen hohen Gehalt an gesteinsbildenden Elementen/Verbindungen aufweisen. Auf einem Gasplaneten wie Jupiter sind die Bedingungen für Leben denkbar schlecht, eine feste Oberfläche und die Anwesenheit von Wasser sollten daher gegeben sein. Hinzu kommt, dass sich der Planet innerhalb einer Ökosphäre aufhält, einer Umlaufbahn, die es dem Wasser gestattet in flüssiger Form vorzuliegen. Hätte die Erde eine nur um 5% kleinere Umlaufbahn, so wäre alles Wasser gasförmig aufgrund eines venusähnlichen Treibhauseffektes.</p><p></p><p>Als nächstes benötigen wir eine stabile Umlaufbahn, die bei den recht häufigen Doppelsternen oder gar Mehrfachsystemen kaum gegeben ist. Durch die ständigen Bahnstörungen würden die Planeten irgendwann in ihre Sonnen stürzen, zumindest aber könnten sich keine gleichmäßigen klimatischen Verhältnisse einstellen. Es sollte also ein Planetensystem um eine einzelne Sonne sein, in welchem die Umlaufbahnen nahezu kreisförmig sind. Der Stern sollte zudem nicht viel mehr als zwei Sonnenmassen aufweisen, damit seine Lebensdauer genügend lang ist. Unter 0,5 Sonnenmassen wird er dann wohl zu wenig Licht und Wärme spenden.</p><p>Ein Mond als Trabant des Planeten wäre ein weiterer Vorteil, denn er wirkt sich stabilisierend auf die Rotation aus. Zumindest ein großer Gasplanet übernimmt mit seiner Gravitation die Aufgabe, Kometen und andere Bruchstücke und Kleinkörper einzufangen, um unseren Planeten nach und nach immer besser vor Einschlägen zu schützen.</p><p></p><p>Nun müssen wir noch die örtlichen Gegebenheiten betrachten! Ein Planetensystem in der Nähe des galaktischen Zentrums hätte sicher "keine ruhige Minute". Instabile Umlaufbahnen der dicht stehenden Sterne, ein ständiges Bombardement mit hochenergetischen UV-, Röntgen- oder Gammastrahlen gilt es hier zu überstehen. Denn das zentrale Schwarze Loch, welches fast in jeder Galaxie zu finden ist, kann durch den Einfang eines Planeten oder Sterns sehr aktiv werden und mit plötzlichen Strahlungsausbrüchen überraschen. Miteinander kollidierende Sterne, häufige Supernovaexplosionen oder schnell rotierende Pulsare erschweren zusätzlich jeden Aufenthalt in dieser Zone.</p><p></p><p>Die massereichen, dichten Dunkelwolken der Spiralarme sind bestimmt auch nicht der richtige Ort für belebte Planeten. Die sehr intensive Strahlung vieler massereicher und daher kurzlebiger Sterne ist nicht sehr einladend. Geht man dagegen weiter in die äußeren, ruhigeren Bereiche der Spiralarme, so findet man eine stetige Abnahme des Gehaltes an Metallen. Die Bildung von Planeten (Gesteine!) ist hier kaum noch möglich. Es gibt daher, analog zur planetaren Ökosphäre, auch eine solche galaktischen Ausmaßes.</p><p></p><p>Die Ökosphäre einer GalaxieAußerirdische, wenn sie intelligent und auf der Suche nach bewohnten oder bewohnbaren Planeten wären, würden damit gezielt in einem bestimmten Gürtel der Milchstraße im Abstand zwischen 15000 und 40000 Lichtjahren vom Zentrum suchen. Hier ist die Wahrscheinlichkeit am größten, etwas "Brauchbares" zu finden, auf lebensfreundliche Bedingungen zu treffen (die Sonne ist 28 000 Lichtjahre vom Zentrum entfernt). Im nebenstehenden Bild ist die Ökosphäre einer Galaxie als grüner Bereich angedeutet. Sicher würden sie ihre Suche auch nicht in elliptischen Galaxien beginnen, denn hier sind die Sternbahnen eher zufällig und ungeordnet und daher kaum geeignet, Planeten stabile Bedingungen zu bieten.</p><p></p><p>Sind wir allein?</p><p></p><p>Trotz aller Einschränkungen, die wir hier für "lebensbejahende" Orte im Universum und unserer Milchstraße machen mussten, sollte allein in unserer Galaxie eine millionenfache Chance für die Entwicklung von Leben bestehen. Aufgrund dieses Wissens suchen Hunderttausende Wissenschaftler und Laien weltweit im Rahmen des Projekts SETI nach dem Beweis für außerirdisches Leben. Am Ende dieser Bemühungen wird hoffentlich - vielleicht schon morgen - der erste Kontakt zu "E.T." stehen!</p><p></p><p>Das Ende der Saurier - unser Anfang? Es ist allerdings auch nicht völlig auszuschließen, dass wir die einzigen intelligenten Lebewesen sind. Verdanken wir doch unsere Existenz sehr wahrscheinlich einer zufälligen Katastrophe, nämlich einem Meteoriteneinschlag vor etwa 65 Millionen Jahren, der den weltbeherrschenden Dinosauriern ein Ende setzte. Erst von da ab dominierten die Säugetiere das Geschehen und entwickelten sich schließlich bis zum homo sapiens. Solche Katastrophen sind mindestens 3 Mal in der Geschichte der belebten Erde geschehen, und jedes Mal gab es große Änderungen in der Entwicklung von Fauna und Flora. Sind wir also ein Zufallsprodukt, oder führt die Entwicklung des Lebens "automatisch" zu intelligenten Lebensformen? Wir wissen es nicht.</p><p></p><p>Mit freundlicher Genehmigung von Don Davis, NASA</p><p></p><p>Wie schon eingangs erwähnt, wissen wir absolut nichts darüber, was zu dem Wunderwerk des Urknalls geführt hat. Genauso wenig wissen wir wie es dazu kam, dass komplexe organische Moleküle plötzlich begannen, sich zu organisieren, größere Strukturen zu bilden und sich zu vermehren. Es ist uns völlig unbekannt, wie das Leben entstand. Nachweislich gab es jedenfalls schon vor 3,8 Milliarden Jahren erste Einzeller auf der Erde. Es kann sein, dass es Leben schon immer gab und durch Meteorite in Form von Sporen oder Bakterien zur Erde kam. Es kann sein, dass Außerirdische die frühe Erde besuchten und Keime auf den Hinterlassenschaften eines Picknicks zurück ließen. Aber das ist alles eher unwahrscheinlich, solche Deutungen sind zu einfach, ebenso wie die Schöpfungsgeschichte. Denn wir wissen heute, dass es eine Evolution gibt! Nicht nur die des Lebens, sondern auch eine des gesamten Kosmos. Entstanden aus einer zufälligen Quantenfluktuation, entwickelte sich das All zu immer komplexeren Strukturen - zu Gaswolken, Sternen, Galaxien, Galaxienhaufen und Superhaufen, und diese Entwicklung hält weiterhin an. Die Entropie - die Unordnung des Universums - nimmt ständig weiter zu. Auch das Leben ging so vor. Aus den ersten Einzellern entwickelten sich Kolonien von Zellen, in denen jede einzelne sich immer mehr auf bestimmte Aufgaben spezialisierte und die sich gegenseitig immer besser ergänzten (Symbiose). Das Leben fand durch ständige Mutationen zu immer komplexeren Strukturen, verfolgte so bessere Wege zur Anpassung an äußere Bedingungen. An der Spitze dieser Entwicklung stehen wir und sehen heute, dass ein ganzes Universum entstehen musste, damit wir unsere Blicke zum Sternenhimmel erheben können und versuchen verstehen zu lernen, wie das Universum funktioniert. Dieses bisher erreichte Verständnis sollte in dieser "kurzen", langen Geschichte des Lebens ein wenig geschildert werden.</p><p></p><p>War das vielleicht der Anfang?</p><p></p><p>Wir wissen nichts über den "Startschuss", der unser Universum und das Leben entstehen ließ. Ob es vielleicht so gewesen ist?</p><p></p><p><span style="color: red">Planeten:</span></p><p></p><p>Der Mechanismus, welcher zur Entstehung von Planeten aus einer ursprünglichen Staub- und Gaswolke führt, ist bis zum heutigen Zeitpunkt noch nicht eindeutig geklärt.</p><p></p><p>Aber durch die neuesten Beobachtungsdaten vor allem der Weltraumteleskope Hubble und Chandra an sternumgebenden Staubscheiben wird das nachfolgende Modell weitgehend gestützt, welches die Entstehung des Sonnensystems beschreibt. Dennoch ist die Bildung von Planeten ein "riskantes Unterfangen", wie nebenstehende Aufnahmen des Hubble- Teleskops zeigen. Staubscheiben von Sternen im Orion, in denen augenscheinlich Planetenentstehung begonnen hat, werden vom intensiven UV- Licht der Zentralsterne überflutet.</p><p></p><p>Wie aus solchen Beobachtungen hervorgeht, ist die Bildung von Planeten keine Seltenheit, wir wissen ja von inzwischen über 200 aufgespürten extrasolaren Planeten, deren Zahl sich fast täglich vergrößert. Man kann in vielen Sternentstehungsstätten, wie z.B. T Tauri, Staubscheiben beobachten woraus sich ableiten lässt, dass die Entstehung unseres Sonnensystems nicht ein einmaliges Ereignis ist, weder in der Milchstraße noch im Universum insgesamt.</p><p></p><p>Staubscheibe um T Tauri In einigen Millionen Jahren wird nach dem Zünden der Kernfusionen im System T Tauri (Stier) ein neuer sonnenähnlicher Stern erstrahlen. Bis dahin erschließt sich uns hier ein Beobachtungslabor, in welchem komplizierte gravitative Prozesse vielleicht Planeten entstehen lassen, Jets ins All schießen und die Staub- und Gaswolke sich weiter verdichtet oder vom Sternwind ins All geblasen wird.</p><p></p><p>Die Planeten unseres Sonnensystems weisen alle nahezu kreisförmige Umlaufbahnen auf, und diese liegen auch ungefähr in einer Ebene. Wie kann das sein?</p><p></p><p>Es gibt hierzu eine natürliche Erklärung: Die Sonne und ihre Planeten entstanden gemeinsam aus einer einzigen, gravitationsinstabilen Gas- und Staubwolke. Wenn aus einer solchen Wolke ein massearmer Stern wie die Sonne entsteht, geht der Hauptdrehimpuls auf die zirkumstellare Materie über. Das erkennt man daran, dass die Planeten zusammen nur 1/750 der Sonnenmasse aufweisen, die Sonne selbst aber nur 1/200 des Gesamtdrehimpulses. Alle mitentstandenen Planeten haben also die ursprüngliche Drehrichtung der Wolke beibehalten. Bei massereichen Sternen dagegen kommt der Hauptdrehimpuls dem Zentralkörper zu, es werden hier also kaum Planeten anzutreffen sein. Dagegen spricht auch der extrem starke und recht früh einsetzende Sternwind dieser Spezies, der alle umgebende Materie fortweht.</p><p></p><p>Die interstellare Wolke hatte also einen bestimmten Drehimpuls (welcher ursprünglich von der Rotation der Galaxie stammt) und außerdem ein schwaches Magnetfeld. Ihre chemische Zusammensetzung entsprach etwa der mittleren Verteilung der Elemente, wie man sie heute auch noch im Kosmos findet. Weiterer Drehimpuls stammt aus den Stößen der Teilchen untereinander. Wenn zwei Teilchen kollidieren, so werden sie sich nicht stets genau mittig treffen, sondern viel häufiger seitlich zusammen prallen. Hierdurch wird letzten Endes kinetische Energie in Rotation umgewandelt.</p></blockquote><p></p>
[QUOTE="H2SO4, post: 91631, member: 2506"] Es ist durchaus denkbar, dass eine solche Entwicklung auf der Erde stattgefunden hat. Problematisch ist an diesem Modell allerdings, dass solche Reaktionen in den Meeren kaum möglich gewesen sein dürften, denn die großen Wassermengen führen zu einer schnellen Verdünnung der Konzentration vorhandener Verbindungen. Aber es gab sicherlich auch geschützte Orte wie kleinere Seen oder Pfützen, die sich vielleicht sogar in Höhlen oder Grotten befanden. Nach einer neueren Hypothese (Cairns-Smith) könnte sich die präbiotische Chemie auch auf tonhaltigen Böden abgespielt haben, wobei der Ton als Katalysator wirkt. Somit umgeht man elegant auch die Hydrolyse, der Aufspaltung von Molekülen in Ionen in wässriger Umgebung. Seit Millers Experiment wissen wir, dass die meisten Grundbausteine des Lebens unter recht einfachen Bedingungen "produziert" werden können. Hierzu zählen die oben genannten Aminosäuren, Purin- und Pyrimidbasen sowie Zucker, welche die Bausteine von RNS und DNS darstellen. Miller ging in seinem Versuch aber von falschen Voraussetzungen aus. Für seine Experimente verwendete er Methan, Ammoniak, Wasserstoff und Wasser. Jedoch glaubt man heute, dass auf der frühen Erde kaum Ammoniak vorhanden gewesen sein kann, denn dieses wäre durch die hohe UV- Strahlung (mangels Sauerstoff gab es noch keine schützende Ozonschicht, die ja aus Sauerstoff gebildet wird) sehr schnell zerstört worden. Und Wasserstoff als leichtestes Element würde sich umgehend in den Weltraum verflüchtigen. Wahrscheinlich gab es auch nicht allzu viel Methan, eher glich die irdische Atmosphäre der unserer beiden Nachbarplaneten Venus und Mars, die aufgrund fehlender Bioaktivität bis heute weitgehend unverändert erhalten blieb. In der Uratmosphäre überwiegten damit Kohlendioxid, Stickstoff und Wasserdampf. Doch alle genannten Verbindungen kann man auch aus einfachsten Molekülen wie Blausäure, Formaldehyd und Wasser zusammen"basteln", wie sie sicherlich von Meteoriten oder Kometen zur Erde gebracht wurden. Doch selbst wenn die oben gezeigten Synthesen bis hin zur DNS führten, reicht das nicht aus, um zu "leben"! Das erste Leben muss durch eine Hülle, eine "Zelle" vor äußeren Umwelteinflüssen geschützt werden, weil sonst die Moleküle und die in ihnen enthaltenen (Erb-) Informationen fortgespült würden. Solche Zellmembranen bestehen aus Fettsäuren, zu deren Entstehung aber Temperaturen von etwa 450 [°C] erforderlich sind. Wir wissen nicht, wie sich diese gebildet haben könnten. Vielleicht lag der Beginn des Lebens daher nicht in den Meeren oder Seen, sondern entstand eher in Nischen wie z.B. heißen, unterseeischen Quellen. Hier treten Gase wie Methan aus, ein Vorteil ist auch die hohe Temperatur (wir kennen heute Bakterien, die man nur in solchen Umgebungen findet). Mineralische Salze könnten hier für eine genügende reduzierende Wirkung sorgen, um eine präbiotische Chemie zu initiieren. Möglicherweise sind auch Viren die ersten Bewohner der Erde gewesen, Verbände von nur wenig mehr als 1000 Molekülen. In jedem Fall muss auch innerhalb der Zelle die chemische "Energieversorgung" sichergestellt sein, was durch Enzyme, einer Unterfamilie der Proteine, gelingt. Informationstragende Moleküle schließlich, wie die RNS (Ribonukleinsäure) oder DNS (Desoxiribonukleinsäure) übertragen wichtige Informationen ("Erbgut") auf Tochterzellen. Unsere heute bekannten Moleküle sind viel zu kompliziert, als dass hiermit das Leben hätte beginnen können. Es muss auch einfacher gegangen sein! Die Vervielfältigung von Molekülgruppen mit der Fähigkeit, "Fehler" zu machen (das nennt man Evolution!) könnte so entstanden sein: 1. Die in der Atmosphäre vorhandenen, oder durch Kometen/Meteoriten zur Erde gelangten einfachen organischen Moleküle entwickeln in Wasser an geschützten Orten eine präbiotische Chemie. Möglicherweise spielen unterseeische, vulkanische Aktivitäten eine Rolle, oder tonhaltige Böden wirken als Katalysator. 2. Als nächstes entsteht eine einfache "Kopiermaschine", die Informationen an Tochterzellen weitergibt. Entstandene Fehler führen zur Weiterentwicklung (Mutationen). Durch Ton oder eine erste Proteinmembran geschützt, entwickelt sich eine Prä- RNS- Welt 3. Es bildet sich die RNS- Welt: Einfache Ribonukleinsäuren, welche ihr eigenes Enzym ("Ribozym") darstellen, entstehen durch Katalyse, Informationen werden gespeichert und weitergegeben, die Evolution führt zur Entwicklung von funktionellen Membranen, erste Protozellen entstehen. 4. Jetzt treten die ersten Mikroorganismen auf. Vor etwa 2,3 Milliarden Jahren teilen sie sich in 3 verschiedene Entwicklungswege: Archäobakterien, Eubakterien und Eukaryoten. Später gehen Zweige der Eubakterien, Mitochondrien und Chloroplasten eine Symbiose mit den Eukaryoten ein. Das hat vor 0,7 Milliarden Jahren zur Entwicklung von Pflanzen, Tieren und Pilzen geführt Durch intensive Forschung auf dem Gebiet unserer ungeheuer komplexen Biochemie wissen wir heute, dass Leben auf immer einfachere Weise möglich ist, immer weniger komplizierte Moleküle erforderlich sind. Wir wissen, dass die Proteine und Nukleinsäuren nicht von Anbeginn vorhanden sein mussten, um die Funktionen Katalyse bzw. Informationsweitergabe zu erfüllen. Die RNS kann beide Funktionen übernehmen und somit Leben auf einfachster Stufe ermöglichen. Somit brauchen wir uns heute nicht mehr zu fragen, was zuerst da war, die DNS oder die Proteine. Eine einfache RNS genügte. Somit brauchen wir auch nicht mehr zu fragen, wer zuerst da war, die Henne oder das Ei! Wir haben auf unserer langen Reise durch die Zeit gesehen, dass alle Zutaten für eine kosmische Biochemie überall und reichlich im Universum vorhanden sind. Und überall, in jeder der vielleicht 500 Milliarden (oder mehr) Galaxien des Alls sorgen Milliarden von Sternen ständig für weiteren Nachschub an Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff und allen anderen Elementen, den "Zutaten", aus denen jede Mikrobe und letztendlich auch wir alle bestehen. Wir sind nichts anderes als Sternenstaub! Es sollte daher prinzipiell an jedem (geeigneten) Ort im All möglich sein, dass sich unter günstigen Bedingungen Leben - auch intelligentes - entwickeln kann. Aber leider bietet nicht jeder Ort diese günstigen Bedingungen. Im Gegenteil! Ein geeignetes Zuhause Dass Planetensysteme um andere Sterne keine Seltenheit, sondern eher die "Regel" sind, wissen wir heute. Fast täglich entdeckt man neue, wenn auch bislang meist solche von Jupiters Ausmaßen oder noch größer. Doch es ist nur noch eine Frage der Zeit, bis wir auch Planeten von Erdgröße nachweisen. Das ist die erste Bedingung, die erfüllt sein muss, damit Leben entstehen kann: es braucht einen festen Boden unter den Füßen, einen Planeten also. Damit dieser entstehen kann, muss die Urwolke, aus der Stern und Planeten sich bilden, einen hohen Gehalt an gesteinsbildenden Elementen/Verbindungen aufweisen. Auf einem Gasplaneten wie Jupiter sind die Bedingungen für Leben denkbar schlecht, eine feste Oberfläche und die Anwesenheit von Wasser sollten daher gegeben sein. Hinzu kommt, dass sich der Planet innerhalb einer Ökosphäre aufhält, einer Umlaufbahn, die es dem Wasser gestattet in flüssiger Form vorzuliegen. Hätte die Erde eine nur um 5% kleinere Umlaufbahn, so wäre alles Wasser gasförmig aufgrund eines venusähnlichen Treibhauseffektes. Als nächstes benötigen wir eine stabile Umlaufbahn, die bei den recht häufigen Doppelsternen oder gar Mehrfachsystemen kaum gegeben ist. Durch die ständigen Bahnstörungen würden die Planeten irgendwann in ihre Sonnen stürzen, zumindest aber könnten sich keine gleichmäßigen klimatischen Verhältnisse einstellen. Es sollte also ein Planetensystem um eine einzelne Sonne sein, in welchem die Umlaufbahnen nahezu kreisförmig sind. Der Stern sollte zudem nicht viel mehr als zwei Sonnenmassen aufweisen, damit seine Lebensdauer genügend lang ist. Unter 0,5 Sonnenmassen wird er dann wohl zu wenig Licht und Wärme spenden. Ein Mond als Trabant des Planeten wäre ein weiterer Vorteil, denn er wirkt sich stabilisierend auf die Rotation aus. Zumindest ein großer Gasplanet übernimmt mit seiner Gravitation die Aufgabe, Kometen und andere Bruchstücke und Kleinkörper einzufangen, um unseren Planeten nach und nach immer besser vor Einschlägen zu schützen. Nun müssen wir noch die örtlichen Gegebenheiten betrachten! Ein Planetensystem in der Nähe des galaktischen Zentrums hätte sicher "keine ruhige Minute". Instabile Umlaufbahnen der dicht stehenden Sterne, ein ständiges Bombardement mit hochenergetischen UV-, Röntgen- oder Gammastrahlen gilt es hier zu überstehen. Denn das zentrale Schwarze Loch, welches fast in jeder Galaxie zu finden ist, kann durch den Einfang eines Planeten oder Sterns sehr aktiv werden und mit plötzlichen Strahlungsausbrüchen überraschen. Miteinander kollidierende Sterne, häufige Supernovaexplosionen oder schnell rotierende Pulsare erschweren zusätzlich jeden Aufenthalt in dieser Zone. Die massereichen, dichten Dunkelwolken der Spiralarme sind bestimmt auch nicht der richtige Ort für belebte Planeten. Die sehr intensive Strahlung vieler massereicher und daher kurzlebiger Sterne ist nicht sehr einladend. Geht man dagegen weiter in die äußeren, ruhigeren Bereiche der Spiralarme, so findet man eine stetige Abnahme des Gehaltes an Metallen. Die Bildung von Planeten (Gesteine!) ist hier kaum noch möglich. Es gibt daher, analog zur planetaren Ökosphäre, auch eine solche galaktischen Ausmaßes. Die Ökosphäre einer GalaxieAußerirdische, wenn sie intelligent und auf der Suche nach bewohnten oder bewohnbaren Planeten wären, würden damit gezielt in einem bestimmten Gürtel der Milchstraße im Abstand zwischen 15000 und 40000 Lichtjahren vom Zentrum suchen. Hier ist die Wahrscheinlichkeit am größten, etwas "Brauchbares" zu finden, auf lebensfreundliche Bedingungen zu treffen (die Sonne ist 28 000 Lichtjahre vom Zentrum entfernt). Im nebenstehenden Bild ist die Ökosphäre einer Galaxie als grüner Bereich angedeutet. Sicher würden sie ihre Suche auch nicht in elliptischen Galaxien beginnen, denn hier sind die Sternbahnen eher zufällig und ungeordnet und daher kaum geeignet, Planeten stabile Bedingungen zu bieten. Sind wir allein? Trotz aller Einschränkungen, die wir hier für "lebensbejahende" Orte im Universum und unserer Milchstraße machen mussten, sollte allein in unserer Galaxie eine millionenfache Chance für die Entwicklung von Leben bestehen. Aufgrund dieses Wissens suchen Hunderttausende Wissenschaftler und Laien weltweit im Rahmen des Projekts SETI nach dem Beweis für außerirdisches Leben. Am Ende dieser Bemühungen wird hoffentlich - vielleicht schon morgen - der erste Kontakt zu "E.T." stehen! Das Ende der Saurier - unser Anfang? Es ist allerdings auch nicht völlig auszuschließen, dass wir die einzigen intelligenten Lebewesen sind. Verdanken wir doch unsere Existenz sehr wahrscheinlich einer zufälligen Katastrophe, nämlich einem Meteoriteneinschlag vor etwa 65 Millionen Jahren, der den weltbeherrschenden Dinosauriern ein Ende setzte. Erst von da ab dominierten die Säugetiere das Geschehen und entwickelten sich schließlich bis zum homo sapiens. Solche Katastrophen sind mindestens 3 Mal in der Geschichte der belebten Erde geschehen, und jedes Mal gab es große Änderungen in der Entwicklung von Fauna und Flora. Sind wir also ein Zufallsprodukt, oder führt die Entwicklung des Lebens "automatisch" zu intelligenten Lebensformen? Wir wissen es nicht. Mit freundlicher Genehmigung von Don Davis, NASA Wie schon eingangs erwähnt, wissen wir absolut nichts darüber, was zu dem Wunderwerk des Urknalls geführt hat. Genauso wenig wissen wir wie es dazu kam, dass komplexe organische Moleküle plötzlich begannen, sich zu organisieren, größere Strukturen zu bilden und sich zu vermehren. Es ist uns völlig unbekannt, wie das Leben entstand. Nachweislich gab es jedenfalls schon vor 3,8 Milliarden Jahren erste Einzeller auf der Erde. Es kann sein, dass es Leben schon immer gab und durch Meteorite in Form von Sporen oder Bakterien zur Erde kam. Es kann sein, dass Außerirdische die frühe Erde besuchten und Keime auf den Hinterlassenschaften eines Picknicks zurück ließen. Aber das ist alles eher unwahrscheinlich, solche Deutungen sind zu einfach, ebenso wie die Schöpfungsgeschichte. Denn wir wissen heute, dass es eine Evolution gibt! Nicht nur die des Lebens, sondern auch eine des gesamten Kosmos. Entstanden aus einer zufälligen Quantenfluktuation, entwickelte sich das All zu immer komplexeren Strukturen - zu Gaswolken, Sternen, Galaxien, Galaxienhaufen und Superhaufen, und diese Entwicklung hält weiterhin an. Die Entropie - die Unordnung des Universums - nimmt ständig weiter zu. Auch das Leben ging so vor. Aus den ersten Einzellern entwickelten sich Kolonien von Zellen, in denen jede einzelne sich immer mehr auf bestimmte Aufgaben spezialisierte und die sich gegenseitig immer besser ergänzten (Symbiose). Das Leben fand durch ständige Mutationen zu immer komplexeren Strukturen, verfolgte so bessere Wege zur Anpassung an äußere Bedingungen. An der Spitze dieser Entwicklung stehen wir und sehen heute, dass ein ganzes Universum entstehen musste, damit wir unsere Blicke zum Sternenhimmel erheben können und versuchen verstehen zu lernen, wie das Universum funktioniert. Dieses bisher erreichte Verständnis sollte in dieser "kurzen", langen Geschichte des Lebens ein wenig geschildert werden. War das vielleicht der Anfang? Wir wissen nichts über den "Startschuss", der unser Universum und das Leben entstehen ließ. Ob es vielleicht so gewesen ist? [COLOR=red]Planeten:[/COLOR] Der Mechanismus, welcher zur Entstehung von Planeten aus einer ursprünglichen Staub- und Gaswolke führt, ist bis zum heutigen Zeitpunkt noch nicht eindeutig geklärt. Aber durch die neuesten Beobachtungsdaten vor allem der Weltraumteleskope Hubble und Chandra an sternumgebenden Staubscheiben wird das nachfolgende Modell weitgehend gestützt, welches die Entstehung des Sonnensystems beschreibt. Dennoch ist die Bildung von Planeten ein "riskantes Unterfangen", wie nebenstehende Aufnahmen des Hubble- Teleskops zeigen. Staubscheiben von Sternen im Orion, in denen augenscheinlich Planetenentstehung begonnen hat, werden vom intensiven UV- Licht der Zentralsterne überflutet. Wie aus solchen Beobachtungen hervorgeht, ist die Bildung von Planeten keine Seltenheit, wir wissen ja von inzwischen über 200 aufgespürten extrasolaren Planeten, deren Zahl sich fast täglich vergrößert. Man kann in vielen Sternentstehungsstätten, wie z.B. T Tauri, Staubscheiben beobachten woraus sich ableiten lässt, dass die Entstehung unseres Sonnensystems nicht ein einmaliges Ereignis ist, weder in der Milchstraße noch im Universum insgesamt. Staubscheibe um T Tauri In einigen Millionen Jahren wird nach dem Zünden der Kernfusionen im System T Tauri (Stier) ein neuer sonnenähnlicher Stern erstrahlen. Bis dahin erschließt sich uns hier ein Beobachtungslabor, in welchem komplizierte gravitative Prozesse vielleicht Planeten entstehen lassen, Jets ins All schießen und die Staub- und Gaswolke sich weiter verdichtet oder vom Sternwind ins All geblasen wird. Die Planeten unseres Sonnensystems weisen alle nahezu kreisförmige Umlaufbahnen auf, und diese liegen auch ungefähr in einer Ebene. Wie kann das sein? Es gibt hierzu eine natürliche Erklärung: Die Sonne und ihre Planeten entstanden gemeinsam aus einer einzigen, gravitationsinstabilen Gas- und Staubwolke. Wenn aus einer solchen Wolke ein massearmer Stern wie die Sonne entsteht, geht der Hauptdrehimpuls auf die zirkumstellare Materie über. Das erkennt man daran, dass die Planeten zusammen nur 1/750 der Sonnenmasse aufweisen, die Sonne selbst aber nur 1/200 des Gesamtdrehimpulses. Alle mitentstandenen Planeten haben also die ursprüngliche Drehrichtung der Wolke beibehalten. Bei massereichen Sternen dagegen kommt der Hauptdrehimpuls dem Zentralkörper zu, es werden hier also kaum Planeten anzutreffen sein. Dagegen spricht auch der extrem starke und recht früh einsetzende Sternwind dieser Spezies, der alle umgebende Materie fortweht. Die interstellare Wolke hatte also einen bestimmten Drehimpuls (welcher ursprünglich von der Rotation der Galaxie stammt) und außerdem ein schwaches Magnetfeld. Ihre chemische Zusammensetzung entsprach etwa der mittleren Verteilung der Elemente, wie man sie heute auch noch im Kosmos findet. Weiterer Drehimpuls stammt aus den Stößen der Teilchen untereinander. Wenn zwei Teilchen kollidieren, so werden sie sich nicht stets genau mittig treffen, sondern viel häufiger seitlich zusammen prallen. Hierdurch wird letzten Endes kinetische Energie in Rotation umgewandelt. [/QUOTE]
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