LUCA und die letzten Zeugen des biologischen Urknalls

oe1.ORF.at Wissen.

Heute nachmittag lief ein wunderschöner Film in Arte:

Die phantastische Vielfalt der Natur:

Sonntag, 23. Oktober 2011 um 15.05 Uhr

Wiederholungen:
Keine Wiederholungen
Die wunderbare Artenvielfalt
(Frankreich, 2008, 81mn)
ARTE F
Regie: Denis van Waerebeke, Vincent Gaullier
Stereo 16:9 (Breitbildformat) Nativ HD

Nach Schätzungen von Wissenschaftlern besiedeln zwischen fünf und 100 Millionen verschiedene Arten von Lebewesen unseren Planeten. Mit humorvoller Distanz betrachtet der Dokumentarfilm die Wissenschaft von der Einordnung dieser Lebewesen in Arten, Familien und Gattungen.

Wissenschaftler, die in diesem Dokumentarfilm zu Wort kommen, gehen davon aus, dass die Millionen von Arten, die sich auf der Erde bewegen – einschließlich des Menschen – zu einer einzigen, riesigen Familie gehören. Aber wie und nach welchen Kriterien lassen sich diese Arten klassifizieren? Etwa nach der Anzahl ihrer Beine oder danach, ob sie Flügel, Federn, Fell oder Schuppen haben?
„Die wunderbare Artenvielfalt“ gibt einen Überblick über den derzeitigen Stand der Wissenschaft und räumt mit manchem Vorurteil in Sachen Evolution auf. Der Mensch stammt nicht vom Affen ab, sondern Mensch und Affe haben einen gemeinsamen Vorfahren. Der Mensch ist auch nicht höher entwickelt als eine Bakterie. Menschen haben zwar die Wissenschaft, die Philatelie und die Schwarzwälder Kirschtorte erfunden, Bakterien können sich dafür bei einer Temperatur von 100 Grad Celsius 14 Mal pro Minute teilen.
Denis van Waerebeke und Vincent Gaullier gewähren – mitunter überraschende – Einblicke in die Verwandtschaftsbeziehungen der Menschen zu anderen Lebewesen und informieren auf klare, unterhaltsame Weise über den aktuellen Stand der Forschung. Und ihr Film liefert Verständnishilfen zur heutigen wissenschaftlichen Debatte über die Entstehung und Entwicklung von Leben auf der Erde.

Und so nebenbei erfuhr ich von „LUCA“ (Last Universal Common Ancestor) – der letzte universelle gemeinsame Vorfahre aller Lebewesen.

Nun kam LUCA mir sehr bekannt vor, hatte ich ihn doch bereits vor gut 10 Jahren postuliert:

Also müssen wir uns über die Breite des Flusses klar werden: Nehmen Sie ein Biologiebuch zur Hand und schlagen sie die Übersicht mit dem Stammbaum der Organismen auf. Oben finden Sie schematisch dargestellt die Ordnung der rezenten Organismen. Nehmen Sie nun das Buch, drehen Sie es auf den Kopf und schauen Sie vom Rand aus darauf. Dann haben sie die Breite des Stroms.

Damit drängt sich unwillkürlich der oben erwähnte Vergleich zur Geschichte der Waffentechnik geradezu auf. Stellen Sie jeweils einen Krieger jeder Epoche nebeneinander auf, bilden diese die klassische griechische Schlachtordnung, die Phalanx.

Von der Amöbe bis zum Menschen, vom Bakterium bis zum Mammutbaum – die Natur bildet keine Hierarchien, keine „höheren“ oder „niedrigen“ Lebewesen. Die Evolution ging nicht in die Höhe, sondern in die Breite! Die Evolution strebt nicht vom Einfachen zum Komplexen. Die Komplexität wurde erforderlich, weil andere Wege versperrt waren. Die hierarchische Struktur der Evolution, an deren Spitze wir uns so gerne sehen, entpuppt sich aus diesem Blickwinkel tatsächlich als Wahnvorstellung des Menschen. Erst unter diesem Blickwinkel offenbart sich auch die schier unglaubliche Kraft und Kreativität der Evolution, trotz aller Widrigkeiten Nachkommen in die Welt zu setzen.

Wir glaubten bisher allzu gerne, außerhalb dieser Phalanx der übrigen Organismen zu stehen und sie eines Tages unterwerfen zu können. Der Phalanx des Lebens hat kein Mensch auf der Welt etwas entgegenzusetzen. Sie macht uns deutlich, daß der weit verbreitete Glaube, da regulierend eingreifen zu können, ein gewaltiger Irrtum und Ausfluß unserer eigenen Überheblichkeit ist. Das zeigt uns bereits das gemeine Gänseblümchen. Kein Wunder, daß gegen Unkraut letztlich kein Kraut gewachsen ist. Kein Wunder, daß Mediziner und Pharmakologen immer wieder vor der Anpassungsfähigkeit ihrer Widersacher aus dem Mikrokosmos kapitulieren müssen. Sieht man die Evolution als ein fließendes Etwas an, wird es verständlich, warum letztlich alle Widerstände, die der Mensch ihr entgegensetzt, immer wieder an Wirkung einbüßen. Sie werden umflossen oder weggeschwemmt.1

Weiter oben hatten wir den „Planeten Mensch“ erwähnt, der erst sichtbar wurde, nachdem der Mensch den „Mikrokosmos“ hatte sichtbar machen können. Mit Hilfe des Computers ist der Mensch heute in der Lage, eines der erstaunlichsten virtuellen Gebilde auf den Bildschirm zu zaubern, das man sich vorstellen kann. Es ist die Darstellung der sogenannten „Mandelbrot-Menge“. Vielen dürfte sie als „Apfelmännchen“ bekannt geworden sein. Betrachtet man den Rand des „Apfelmännchens“, so erscheinen bei jeder Vergrößerung immer neue „Apfelmännchen“. Wie wir gesehen haben, ist der Mensch so etwas wie ein Planet auf dem Planeten. Anderen Lebewesen ergeht es nicht anders. Ein Baum wird von einer Unzahl anderer Lebewesen bevölkert. Auch er erscheint als Planet auf dem Planeten. Das Eichhörnchen, das den Baum bewohnt, teilt als Säugetier weitgehend unser Schicksal und sieht damit aus wie ein Planet auf einem Planeten auf dem Planeten… .

Da nicht einmal alle rezenten Arten entdeckt und beschrieben sind, kann gegenwärtig auch niemand ermessen, wie breit der Strom des Lebens tatsächlich ist. – Jedenfalls ist er so breit, daß Jirkas Boot nicht steckenbleiben wird.   (PDF mit Fußnoten und Quellenangaben: phalanx)

Und immer wieder wird betont,- so auch im Ausgangsartikel, welch grandiose Ausnahmeerscheinung das Leben doch sei. – Weit gefehlt! – Das Leben widerspricht nicht dem 2. Hauptsatz der Thermodynamik, es ist vielmehr sein eigenes Geschöpf. – Der Fehler inder Burteilung des Phänomens Leben beruht darauf, daß für uns Lebendige Materie „ordentlich“ ist, der 2. Hauptsatz aber alle Ordnung am Ende auflöst.

Das liegt aber daran, daß unser Gehirn uns vorschreibt, die Dinge zu kategotisieren“ sie „einzuordnen“. – Die scheinbare „Ordnung“ steckt im Gehirn, nicht in der Natur. Die sit und bleibt nichtlinear-thermodynamisch. – Und vor den nichtlienar-thermodynamischen Eigenschaften haben die Menschen einen derartigen Respekt, daß sie seinen schlimmsten Phantasien Flügelnverleiht:

Filme wie „Outbreak“ und andere Pandemie-Szenarien bezeugen das.

Dabei bei wiederholt sich jeden Tag der „Biologische Urknall“  innerhalb der Menschheit, nämlich immer dann, wenn ein „Neuer Mensch“ gezeugt wird:

Muster finden wir also auf allen Größenskalen.
Doch kehren wir auf die uns gerade noch geläufige Ebene des Atoms zurück. An ziemlich unscheinbarer Stelle im Periodensystem versteckt, da liegt eben das Element, den unzweifelhaft schöpferische Eigenschaften zugebilligt werden müssen: Das Kohlenstoffatom.
Kohlenstoffverbindungen bilden die Grundlage allen Lebens, ohne Kohlenstoff keine Biochemie.
Es neigt dazu, langkettige Moleküle, sog. Polymere zu bilden und damit Energie gewissermaßen zu „sammeln“ (Alle unsere Treib- und Sprengstoffe sind Kinder des Kohlenstoffs!). Trotz der theoretisch Unbegrenztheit der atomaren Zusammensetzung eines Polymers, läßt das Auftreten immer wiederkehrender Muster darauf schließen, daß die Zahl der Möglichkeiten zwar außerordentlich hoch, aber eben endlich ist. Was ist in der Frühzeit der Erde abgelaufen?
Nachdem die Erde sich hinreichend abgekühlt hatte, entstanden die ersten Ozeane. Diese dürften zunächst kochend heiß gewesen sein. Im Laufe der Zeit kühlten sie sich dann ab. Dabei wurden zwangsläufig alle Temperaturstufen durchlaufen, die den Kohlenstoffatomen ermöglichten, mit allen erdenklichen Elementen zu reagieren. Zwangsläufig fand der Kohlenstoff nach und nach immer weniger „freie“ Atome und Moleküle für die Polymerisation. Statt dessen stieg die Wahrscheinlichkeit, mit Polymeren anderer Provenienz zusammenzutreffen und in Wechselwirkung zu treteten. Es bildeten sich immer größere Bausteine, deren Zahl mit zunehmender Zeit zwar stetig abnahm, aber gleichzeitig die Basis für die Bildung immer komplexerer Einheiten schuf. – Das deutet auf einen sich selbst beschleunigenden Prozeß, auf eine positive Rückkopplungsschleife hin. Damit war die Entstehung des ersten Zelle bereits vorprogrammiert, es bedurfte lediglich eines Schleusenereignisses, um sie zu schaffen. Nachdem die erste Zelle sich erst einmal geteilt hatte, war das Leben nicht mehr aufzuhalten; es „explodierte“ regelrecht, der logistischen Gleichung x’ = r*x*(1-x) folgend. Unser Leben verdanken wir demnach einer Neigung des Kohlenstoffatoms. Da aber der Kohlenstoff im Laufe der Jahrmillionen alle tatsächlichen Möglichkeiten der Polymerisation durchgespielt haben muß, ist es umso erstaunlicher, daß er an den uns bekannten Mustern „hängenblieb“.
Es kann einem schon kalt den Rücken herunterlaufen, wenn man bedenkt, daß dieses relativ simple Atom einerseits das härteste Mineral, den Diamanten, hervorbringt, der das Licht in einmaliger Weise erstrahlen läßt; daß dieses simple Atom andererseits die komplexeste Struktur geschaffen hat, die auf Erden bekannt ist, nämlich das menschliche Gehirn. Dieses wiederum ist in der Lage, die Gesetze der nichtlinearen Mathematik zu ergründen und Rechenmaschinen zu entwickeln, die in der Lage sind, dem menschlichen Gehirn die Ähnlichkeiten zwischen den Mustern der reinen Mathematik und denen der Natur begreifbar zu machen. (PDF mit Fußnoten und Quellenangaben: biourknall)

Erstaunlich, was im Inneren der "logistischen Funtion" so alles los ist.

Schleusenereignisse en masse

Die Archaebakterien, die es immer noch gibt und die sich im kochenden Wasser unter vollständigem Luftabschluß wie die Geiseskranken vermehren, sind die „letzten Zeugen“ des bilogischen Urknalls.

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