Dokumentation entstehung des lebens

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Abiogenese

Das Leben auf der Erde begann vor mehr als 3 Milliarden Jahren und entwickelte sich im Laufe der Zeit von den einfachsten Mikroben zu einer schillernden Vielfalt an Komplexität. Aber wie haben sich die ersten Organismen auf der einzigen bekannten Heimat des Lebens im Universum aus der Ursuppe entwickelt?

Elektrische Funken können aus einer Atmosphäre voller Wasser, Methan, Ammoniak und Wasserstoff Aminosäuren und Zucker erzeugen, wie das berühmte Miller-Urey-Experiment aus dem Jahr 1953 gezeigt hat. Im Laufe von Millionen von Jahren konnten sich dann größere und komplexere Moleküle bilden.

Obwohl die Forschung seither gezeigt hat, dass die frühe Erdatmosphäre eigentlich wasserstoffarm war, haben Wissenschaftler vorgeschlagen, dass vulkanische Wolken in der frühen Atmosphäre Methan, Ammoniak und Wasserstoff enthalten haben könnten und ebenfalls mit Blitzen gefüllt waren.

Die ersten Moleküle des Lebens könnten sich auf Ton getroffen haben, so eine Idee des organischen Chemikers Alexander Graham Cairns-Smith von der Universität Glasgow in Schottland. Foto: ChemieDiese Oberflächen könnten nicht nur die organischen Verbindungen konzentriert haben, sondern auch dazu beigetragen haben, sie in Mustern zu organisieren, ähnlich wie es heute unsere Gene tun.

Was sind die Beweise für den Ursprung des Lebens?

Die frühesten soliden Beweise für Leben finden sich in stromatolitischen Formationen in Westaustralien und Südafrika, deren Alter auf 3,5 Milliarden Jahre datiert wird. Es könnten jedoch noch Beweise dafür gefunden werden, dass es vor mehr als 3,5 Milliarden Jahren Leben auf der Erde gab.

Was sind die Schritte zur Entstehung des Lebens?

Drei Phasen des Entstehungsprozesses des Lebens: Bifurkation, Stabilisierung und Inversion.

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Was ist die wissenschaftliche Erklärung für den Ursprung des Lebens?

Darwins Theorie der biologischen Evolution besagt, dass alles Leben auf der Erde möglicherweise von einem einzigen, relativ einfachen, sich fortpflanzenden Lebewesen in der fernen Vergangenheit abstammt. Dieser Gedanke beruht auf zahlreichen Beobachtungen. Eine davon ist, dass bei der Fortpflanzung von Lebewesen die Kinder oft mit zufälligen neuen Merkmalen geboren werden.

Geschichte des Lebens auf der Erde

Die Etappen der Entstehung des Lebens reichen von den gut verstandenen, wie der bewohnbaren Erde und der abiotischen Synthese einfacher Moleküle, bis zu den weitgehend unbekannten, wie der Ableitung des letzten universellen gemeinsamen Vorfahren (LUCA) mit seinen komplexen molekularen Funktionalitäten[1].

In der Biologie bezeichnet die Abiogenese (von a-‘nicht’ + griechisch bios ‘Leben’ + genesis ‘Ursprung’) oder der Ursprung des Lebens den natürlichen Prozess, durch den Leben aus unbelebter Materie, z. B. einfachen organischen Verbindungen, entstanden ist. Die vorherrschende wissenschaftliche Hypothese besagt, dass der Übergang von nicht lebenden zu lebenden Wesen kein einzelnes Ereignis war, sondern ein evolutionärer Prozess von zunehmender Komplexität, der die Bildung eines bewohnbaren Planeten, die präbiotische Synthese organischer Moleküle, die molekulare Selbstreplikation, die Selbstorganisation, die Autokatalyse und die Entstehung von Zellmembranen umfasste. Für die verschiedenen Stadien des Prozesses wurden zahlreiche Vorschläge gemacht.

Die Erforschung der Abiogenese zielt darauf ab, herauszufinden, wie chemische Reaktionen aus der Zeit vor dem Leben unter Bedingungen, die sich deutlich von denen auf der heutigen Erde unterscheiden, zu Leben geführt haben. Dabei werden in erster Linie Werkzeuge aus der Biologie und der Chemie verwendet, wobei neuere Ansätze eine Synthese vieler Wissenschaften anstreben. Das Leben funktioniert durch die spezialisierte Chemie von Kohlenstoff und Wasser und stützt sich im Wesentlichen auf vier chemische Schlüsselfamilien: Lipide für die Zellmembranen, Kohlenhydrate wie Zucker, Aminosäuren für den Proteinstoffwechsel und die Nukleinsäuren DNA und RNA für die Vererbungsmechanismen. Jede erfolgreiche Theorie der Abiogenese muss die Entstehung und die Wechselwirkungen dieser Molekülklassen erklären. Viele Ansätze zur Abiogenese untersuchen, wie selbstreplizierende Moleküle oder ihre Bestandteile entstanden sind. Die Forscher gehen im Allgemeinen davon aus, dass das heutige Leben von einer RNA-Welt abstammt, obwohl andere selbstreplizierende Moleküle der RNA vorausgegangen sein könnten.

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Geschichte der Erde

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Theorien über den Ursprung des Lebens

In der Evolutionsbiologie bezieht sich der Begriff “Ursprung des Lebens” auf das erste Auftreten von Lebewesen. Wenn man die Entstehung der Biosphäre als evolutionären Übergang zwischen dem Nichtlebenden und dem Lebendigen betrachtet, dann ist es vielleicht sinnlos, eine strikte Grenze zwischen diesen beiden Welten zu ziehen, und das Auftreten von Leben auf der Erde kann man sich daher besser als ein Kontinuum vorstellen, das die präbiotische Synthese und Anhäufung organischer Moleküle in der primitiven Umwelt nahtlos mit der Entstehung sich selbst erhaltender, replizierender chemischer Systeme verbindet, die in der Lage sind, die darwinistische Evolution zu durchlaufen.

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