10 THEORIEN ÜBER DEN URSPRUNG DES LEBENS - BIOLOGIE - 2025

Die Theorien über den Ursprung des Lebens versuchen zu erklären, wie Lebewesen entstanden sind. Wie das Leben entstanden ist, wie wir es kennen, ist eine Frage, die sich viele Philosophen, Theologen und Wissenschaftler seit vielen Jahren gestellt haben. Wir können sogar sagen, dass der Mensch fast ein Mann war.

Verschiedene wissenschaftliche Aufzeichnungen belegen, dass die Erde vor etwa 4,5 bis 5 Milliarden Jahren entstanden ist und dass die ältesten bekannten Fossilien, die den in Westaustralien gefundenen Überresten von Cyanobakterien entsprechen, vor mindestens 3,5 Milliarden Jahren entstanden sind.

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Obwohl es keine Fossilienbestände oder älteren geologischen Beweise gibt, stimmen viele Wissenschaftler darin überein, dass andere Lebensformen möglicherweise früher existierten, Fossilien jedoch möglicherweise durch Hitze und Formänderungen vieler Gesteine ​​während des Jahres zerstört wurden Präkambrium.

Was geschah in den fast 2 Milliarden Jahren seit dem Ursprung der Erde und dem Auftreten der ersten Fossilien? Es sind die biologischen Ereignisse, die zu dieser Zeit stattfanden, die das Leben ermöglichten, und diejenigen, die heute in der wissenschaftlichen Gemeinschaft so viel diskutiert werden.

Als nächstes werden wir einige der wichtigsten hypothetischen Theorien finden, die von verschiedenen Autoren aufgestellt wurden, um den Ursprung der ersten lebenden Organismen zu erklären, aus denen sich vermutlich die „fortschrittlichsten“ Lebensformen entwickelt haben.

Wie war die Erde, bevor das Leben entstand?

Die frühesten bekannten Lebensformen auf der Erde sind mutmaßlich versteinerte Mikroorganismen, die in hydrothermalen Quellen gefunden werden. Sie haben vor 4,28 Milliarden Jahren gelebt.

Einige Wissenschaftler schlagen vor, dass die "ursprüngliche" Erde von verschiedenen Arten von Himmelsobjekten beeinflusst wurde und dass die Temperaturen auf diesem Planeten so hoch waren, dass sich das Wasser nicht in flüssigem Zustand, sondern in Form von Gas befand.

Viele sind sich jedoch einig, dass präkambrisches Land möglicherweise ähnliche Temperaturen wie heute hatte, was bedeutet, dass Wasser in flüssiger Form vorliegen und zu Ozeanen, Meeren und Seen kondensiert werden könnte.

Andererseits wird angenommen, dass die Erdatmosphäre der Zeit stark reduziert ist (mit null oder sehr wenig freiem Sauerstoff), so dass nach Einwirkung verschiedener Energieformen die ersten organischen Verbindungen gebildet werden könnten.

Haupttheorien über den Ursprung des Lebens

- Leben durch spontane Erzeugung

Aristoteles, Vorläufer der spontanen Generation

Von den Griechen bis zu vielen Wissenschaftlern der Mitte des neunzehnten Jahrhunderts wurde der Vorschlag angenommen, dass Lebewesen ohne andere elterliche Organismen spontan aus "nicht lebender" Materie entstehen könnten.

Viele Jahrhunderte lang waren daher verschiedene Denker davon überzeugt, dass sich Insekten, Würmer, Frösche und andere Ungeziefer spontan auf Schlamm oder zersetzender Materie bildeten.

Diese Theorien wurden mehr als einmal durch die Experimente von Francesco Redi (1668) und Louis Pasteur (1861) diskreditiert.

Porträt von Francesco Redi (Quelle: Valérie75, via Wikimmedia Commons)

Redi bewies, dass die Larven nicht spontan darauf auftauchten, wenn erwachsene Insekten ihre Eier nicht auf ein Stück Fleisch legten. Andererseits zeigte Pasteur später, dass Mikroorganismen nur von bereits vorhandenen Mikroorganismen stammen können.

Darüber hinaus muss gesagt werden, dass diese Theorie auch ignoriert wurde, weil sich "spontane Erzeugung" in verschiedenen historischen Kontexten auf zwei ganz unterschiedliche Konzepte bezog, nämlich:

- Abiogenese : der Begriff des Ursprungs des Lebens aus anorganischer Materie und

- Heterogenese : Die Idee, dass Leben aus toter organischer Materie entstand, genau wie Würmer beim Verfall von Fleisch "auftauchten".

Darwin und Wallace veröffentlichten etwas früher, 1858, unabhängig voneinander ihre Evolutionstheorien durch natürliche Selektion, wodurch sie deutlich machten, dass sich die komplexesten Lebewesen aus „einfacheren“ einzelligen Wesen entwickeln konnten.

So verschwand die Theorie der spontanen Erzeugung von der Bildfläche und die wissenschaftliche Gemeinschaft begann sich zu fragen, wie diese "einfacheren einzelligen Wesen" entstanden, von denen Evolutionisten sprachen.

- Theorie der Primärbrühe und schrittweise chemische Entwicklung

Alexander Oparin in seinem Labor (rechts).

1920 schlugen die Wissenschaftler A. Oparin und J. Haldane getrennt die Hypothese über den Ursprung des Lebens auf der Erde vor, die heute ihren Namen trägt und mit deren Hilfe sie feststellten, dass das Leben auf der Erde hätte entstehen können. " Schritt für Schritt “von nicht lebender Materie durch„ chemische Evolution “.

Großer prismatischer Frühling in Yellowstone. Es wird angenommen, dass diese Hochtemperaturumgebung der Urumgebung der Erdmeere ähnlich ist. Quelle:

Beide Forscher schlugen vor, dass die "ursprüngliche" Erde eine reduzierende Atmosphäre haben muss (sauerstoffarm, in der alle Moleküle dazu neigten, Elektronen abzugeben), ein Zustand, der einige Ereignisse perfekt erklären könnte:

- dass einige anorganische Moleküle miteinander reagieren, um die organischen strukturellen "Blöcke" von Lebewesen zu bilden, ein Prozess, der durch elektrische Energie (von Strahlen) oder Licht (von der Sonne) gesteuert wird und dessen Produkte sich in den Ozeanen ansammeln und eine "Primärbrühe" bilden. .

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- Diese organischen Moleküle wurden anschließend kombiniert und zu komplexeren Molekülen zusammengesetzt, die aus Fragmenten einfacherer Moleküle (Polymere) wie Proteinen und Nukleinsäuren bestehen.

- Diese Polymere wurden zu Einheiten zusammengesetzt, die sich selbst replizieren können, entweder in Stoffwechselgruppen (Oparins Vorschlag) oder in Membranen, die „zellähnliche“ Strukturen bilden (Haldanes Vorschlag).

- Panspermie

Illustration eines Bakteriums auf einem Kometen. Quelle: Silberlöffel Sokpop / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

1908 schlug ein Wissenschaftler namens August Arrhenius vor, dass "lebenstragende Samen" im gesamten kosmischen Raum verstreut seien und auf die Planeten fielen und "keimten", wenn die Bedingungen dort günstig waren.

Diese Theorie, auch bekannt als die Theorie der Panspermie (aus der griechischen Pfanne, was "alles" bedeutet, und Sperma, was "Samen" bedeutet), wurde von verschiedenen Wissenschaftlern unterstützt und kann in einigen Texten auch als "außerirdischer Ursprung von" bezeichnet werden Leben".

- Leben mit Elektrizität

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Später schlug ein Teil der wissenschaftlichen Gemeinschaft vor, dass der von Oparin und Haldane vorgeschlagene Ursprung des Lebens dank eines elektrischen "Funkens", der die für die "Organisation" der grundlegenden organischen Verbindungen notwendige Energie lieferte, auf der Erde hätte beginnen können von anorganischen Verbindungen (eine Form der Abiogenese).

Diese Ideen wurden experimentell von zwei nordamerikanischen Forschern unterstützt: Stanley Miller und Harold Urey.

Beide Wissenschaftler haben durch ihre Experimente gezeigt, dass eine elektrische Entladung aus anorganischen Substanzen und unter bestimmten atmosphärischen Bedingungen organische Moleküle wie Aminosäuren und Kohlenhydrate bilden kann.

Diese Theorie schlug also vor, dass im Laufe der Zeit die komplexesten Moleküle gebildet werden könnten, die heute Lebewesen charakterisieren; Aus diesem Grund hat dies einige Jahre zuvor die Theorien von Oparin und Haldane über "Uraktien" sehr unterstützt.

- Leben unter dem Eis

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Eine andere, vielleicht etwas weniger bekannte und akzeptierte Theorie besagt, dass Leben in tiefen Meeresgewässern entstanden ist, deren Oberfläche vermutlich von einer dicken und dicken Eisschicht bedeckt war, da die Sonne der ursprünglichen Erde wahrscheinlich nicht so stark auf sie einwirkte die Oberfläche wie jetzt.

Die Theorie geht davon aus, dass das Eis das biologische Phänomen im Meer hätte schützen können, wodurch die Wechselwirkung der verschiedenen Verbindungen, aus denen die ersten lebenden Formen entstanden sind, ermöglicht werden könnte.

- Leben aus organischen Polymeren

Protein

Nachdem in einem Labor gezeigt werden konnte, dass sich unter bestimmten Bedingungen aus anorganischen Stoffen organische Verbindungen wie Aminosäuren bilden können, fragten sich die Wissenschaftler, wie der Polymerisationsprozess organischer Verbindungen ablief.

Denken wir daran, dass Zellen aus großen und komplexen Arten von Polymeren bestehen: Proteinen (Polymeren von Aminosäuren), Kohlenhydraten (Polymeren von Zuckern), Nukleinsäuren (Polymeren von stickstoffhaltigen Basen) usw.

Sidney Fox

1950 entdeckten der Biochemiker Sidney Fox und seine Arbeitsgruppe, dass unter experimentellen Bedingungen eine Reihe von Aminosäuren, wenn sie in Abwesenheit von Wasser erhitzt wurden, sich zu einem Polymer, dh einem Protein, verbinden könnten.

Diese Ergebnisse ließen Fox vermuten, dass in der von Oparin und Haldane vorgeschlagenen "primitiven Brühe" Aminosäuren gebildet worden sein könnten, die bei Kontakt mit einer heißen Oberfläche, die die Verdunstung von Wasser fördert, Proteine ​​bilden könnten.

Ribonukleinsäure und Leben auf Ton

Der organische Chemiker Alexander Cairns-Smith schlug später vor, dass die ersten Moleküle, die das Leben ermöglichten, auf Tonoberflächen gefunden werden könnten, was nicht nur dazu beitrug, sie zu konzentrieren, sondern auch ihre Organisation in definierte Muster förderte.

Diese Ideen, die in den 1990er Jahren ans Licht kamen, bestätigten, dass Ton als „Katalysator“ bei der Bildung von RNA-Polymeren (Ribonukleinsäure) dienen kann, die wiederum als Katalysatorträger fungieren.

- Die Hypothese "Gene zuerst"

Unter Berücksichtigung der Ideen der „spontanen“ Bildung essentieller organischer Polymere stellten sich einige Autoren die Möglichkeit vor, dass die ersten Lebensformen einfach selbstreplizierende Nukleinsäuren wie DNA (Desoxyribonukleinsäure) oder waren die RNA.

Daher wurde vorgeschlagen, andere wichtige Elemente, wie beispielsweise metabolische Netzwerke und Membranbildung, später dem "ursprünglichen" System hinzuzufügen.

Angesichts der Reaktivitätseigenschaften von RNA unterstützen viele Wissenschaftler die Annahme, dass die ersten autokatalytischen Strukturen von dieser Nukleinsäure (als Ribozyme erkennbar) gebildet wurden, Hypothesen, die als "Welt der RNA" bekannt sind.

Dementsprechend könnte RNA möglicherweise die Reaktionen katalysiert haben, die ein eigenes Kopieren ermöglichten, wodurch sie in der Lage war, genetische Informationen von Generation zu Generation zu übertragen und sich sogar weiterzuentwickeln.

- Die Hypothese "Metabolism First"

Andererseits unterstützten verschiedene Forscher eher die Vorstellung, dass das Leben zuerst in "proteinartigen" organischen Molekülen stattfand, und stellten fest, dass die anfänglichen Lebensformen aus "sich selbst erhaltenden" metabolischen Netzwerken vor Nukleinsäuren bestehen könnten.

Die Hypothese impliziert, dass sich in Gebieten in der Nähe von hydrothermalen Quellen "metabolische Netzwerke" gebildet haben könnten, die eine kontinuierliche Versorgung mit chemischen Vorläufern aufrechterhalten.

So können die früheren, einfacheren Wege Moleküle hervorgebracht haben, die als Katalysatoren für die Bildung komplexerer Moleküle fungierten, und schließlich konnten metabolische Netzwerke andere, noch komplexere Moleküle wie Nukleinsäuren und große Proteine ​​bilden.

Schließlich könnten diese sich selbst erhaltenden Systeme in Membranen "eingekapselt" worden sein und so die ersten zellulären Wesen bilden.

- Der Ursprung des Lebens durch "Notwendigkeit"

Einige Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT, USA) haben zur Formulierung einer Theorie beigetragen, die den Ursprung der ersten Lebewesen durch "Notwendigkeit" erklärt, irgendwie "nach den Gesetzen der Natur" und nicht durch "Zufall" oder "Zufall".

Nach dieser Theorie war die Entstehung von Leben eine unvermeidliche Angelegenheit, da festgestellt wurde, dass sich Materie im Allgemeinen in "Systemen" entwickelt, die, geleitet von einer externen Energiequelle und umgeben von Wärme, effizienter zerstreuen können Energie.

Experimente im Zusammenhang mit dieser Theorie haben gezeigt, dass sich eine Population zufälliger Atome, wenn sie einer Energiequelle ausgesetzt sind, so organisiert, dass sie die Energie effizienter ableitet, was darauf hindeutet, dass diese "Ummodellierung" letztendlich die Bildung von Leben beenden würde. .

Die alternative Energiequelle könnte leicht die Sonne gewesen sein, obwohl andere Möglichkeiten nicht völlig ausgeschlossen sind.

- Kreationismus

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Der Kreationismus ist eine weitere Theorie, die von einem wichtigen Teil der heutigen Gesellschaften unterstützt wird, hauptsächlich durch Glaubensakte. Nach diesem Gedankenstrom wurden das Universum und alle darin enthaltenen Lebensformen von einem Gott aus "nichts" erschaffen.

Es ist eine Theorie, die sich interessanterweise gegen moderne Evolutionstheorien richtet, die versuchen, den Ursprung der Vielfalt lebender Formen zu erklären, ohne dass ein Gott oder eine andere "göttliche Kraft" erforderlich ist, und oft einfach durch "Zufall". ”.

Es gibt zwei Arten von Kreationisten: die biblische und die "alte Erde". Die ersteren glauben, dass alles, was im Genesis-Kapitel der Bibel angegeben ist, buchstäblich wahr ist, während die letzteren der Ansicht sind, dass ein Schöpfer alles gemacht hat, was existiert, ohne jedoch zu bestätigen, dass die Geschichte der Genesis eine wörtliche Geschichte ist.

Beide Arten von Kreationisten glauben jedoch, dass Veränderungen in Organismen Veränderungen in einer Art implizieren können, und sie glauben auch an Veränderungen "nach unten", wie zum Beispiel negative Mutationen.

Sie glauben jedoch nicht, dass diese Veränderungen zur Entwicklung einer "niedrigeren" Art zu einer "höheren" oder viel komplexeren Art geführt haben könnten.

Kreationismus und Evolutionismus waren seit der Veröffentlichung der ersten Evolutionstheorien Gegenstand von Debatten und Auseinandersetzungen, und beide Ansichten scheinen sich bis heute gegenseitig auszuschließen.

Verweise

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