Leben am Limit? – Leben entstand in „lebensfeindlicher Umwelt“

Leben am Limit – ARTE.

Am Ende der 2. Folge wurde die Frage gestellt, ob sich eventuell das Leben in einer extremen Umwelt entwickelt haben könnte. – Bei extrem hohen Temperaturen und unter extremen chemischen Bedingungen.

Die Antwort lautete schon „JA“, lange bevor die Frage öffentlich gestellt werden durfte:

Die Ersten werden die Letzten sein –
Da ist etwas Wahres dran:

denn  >>die ersten lebenden Organismen, die sogenannten thermophilen Archaebakterien, werden dereinst auch die letzten sein. Sie werden mitbekommen, wenn sich in rund 5 Milliarden Jahren die Sonne zu einem sogenannten „Roten Riesen“ aufblähen wird. Wenn diese Zeit gekommen ist, werden die Weltmeere langsam aber sicher „verkochen“.
„Die Archaebakterien leben heute fast nur noch in unmittelbarer Nähe von Unterseevulkanen, die der Geologe „Black Smokers“ (Schwarze Raucher) nennt. Sie ernähren sich von dem dort allgegenwärtigen Schwefelwasserstoff und fühlen sich erst dann wirklich wohl, wenn das Wasser eine Mindesttemperatur von mehr als 110 Grad Celsius hat und unter hohem Druck steht. Die Archaebakterien leben dort aber nicht allein, sie bilden die Grundlage eines komplexen Ökosystems, das auf Erden einzigartig ist. Und es gibt dort unten ­- tief im Schoße von Poseidons Reich – eine Substanz, ohne die wir alle tot wären. Man nennt sie Hämoglobin. Hämoglobin macht das Blut rot. Hämoglobin transportieret den Sauerstoff in jede unserer Körperzellen. – Wenn wir aber Hämoglobin in den entlegensten, finstersten und unwirtlichsten Gegenden antreffen, die der Planet zu bieten hat, dann muß man sich die Frage stellen: wie kam es dort hin?
Die einfachste Anwort auf diese Frage ist, Hämoglobin gehört zu den ältesten biochemischen Substanzen überhaupt.
Hohe Temperatur, hoher Druck, komplexe Moleküle.
Vor Jahren sind Experimente gemacht worden, die das Entstehen des Lebens auf Mutter Erde nachvollziehen sollten. Man hat Chemikalien genommen, sie in einen Glaskolben gesteckt und dieses Gemisch elektromagnetischer Strahlung ausgesetzt, um zu testen, ob unter den atmosphärischen Bedingungen der frühen Erde komplexe organische Moleküle entstehen konnten. – Die Experimente waren bis zu einem gewissen Maße erfolgreich, reichten jedoch nicht aus, die Entstehung des Lebens auf unserem Heimatplaneten zu erklären.
Der Fehler, der den Forschern unterlaufen ist, lag schlicht und ergreifend in der klassischen Sicht, den Planeten als „Bühne“ zu betrachten, auf dem das Leben abläuft. Eine Bühne ist statisch, sie bewegt sich nicht.
Mutter Erde ist jedoch ein höchst dynamischer Prozeß, wie auch das Weltall ein dynamischer Prozeß 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 allmählich weiter ab. Dabei wurden zwangsläufig alle Temperaturstufen durchlaufen. Das ermöglichte den Kohlenstoffatomen im Laufe der Zeit mit allen erdenklichen Elementen zu reagieren. Mit zunehmender Zeit fand der Kohlenstoff immer weniger „freie“ Atome und Moleküle für die Polymerisation.
In diesem Zusammenhang ist zu berücksichtigen, daß der Abkühlungsprozeß sich nach und nach verlangsamte. Das ist bei der Abkühlung immer so. Sie können diesen Prozeß bei jeder Tasse  beobachten: das Kaffeewasser ist schneller heiß als der Kaffee kalt. Und der Kaffee wird nicht kälter als die Umgebungstemperatur. Weil das immer so ist, hielten die frühen Weltmeere ziemlich  lange das jeweilige Temperaturniveau. Wenn bei chemischen Reaktionen auch nur Bruchteile von Wärmegraden eine Rolle spielten, verweilten die Ozeane lange genug in den entsprechenden Temperaturbereichen, um alle Möglichkeiten „auszutesten“ oder „duchzuspielen“.
Wie gesagt durchliefen die sich abkühlenden Ozeane nach und nach alle Temperaturstufen, die eine Reaktion der Kohlenstoffatome mit allen reaktionsfähigen Atomen und Molekülen begünstigten. Die Zahl der „freien“ Atome und Moleküle nahm mit der Zeit ab.
Statt dessen stieg die Wahrscheinlichkeit, mit Polymeren anderer Provenienz zusammenzutreffen und in Wechselwirkung zu treten. Es bildeten sich immer größere Organisationseinheiten, deren Zahl mit zunehmender Zeit zwar stetig abnahm, aber gleichzeitig die Basis für die Bildung immer komplexerer Einheiten schuf.
Der Prozeß der Lebensentstehung war positiv rückgekoppelt, er beschleunigte sich selbst. Das wiederum läßt den Schluß zu, daß „Leben“ entgegen der herrschenden Meinung in der Physik kein „Ding“ ist, das den Gesetzen der Thermodynamik zuwiderläuft, sondern ein thermodynamischer Prozeß, der auf dieser unserer Erde unvermeidbar war..
Damit war die Entstehung des ersten Zelle bereits vorgezeichnet, als die Erde noch ein glühender Ball flüssigen Gesteins war. 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 in den Ozeanen.
Tagtäglich „explodiert“ das Leben auf einer kleineren Größenskala. Zunächst einmal bei jeder Geburt. Der Darm eines Neugeborenen ist keimfrei. Erst im Geburtskanal werden die Bakterien der „natürlichen Darmflora“ in den Verdauungstrakt „hineingeschleust“. Dort kommt es zu einer „Bevölkerungsexplosion“, an deren Ende die Zahl der Bakterien, die im menschlichen Darm siedeln, um ein Vielfaches höher ist als die Zahl der Zellen, die den Menschen formen.
Dann ist da noch das Hühnerei. Das Hühnerei ist zweifelsfrei eine „geordnete“ Struktur. Führt man einem befruchteten Hühnerei Aktivierungsenergie in Form von Wärme (Glucke oder Brutschrank) zu, nimmt die „Bevölkerungsexplosion“ in seinem Inneren ihren Lauf. Die Klone der befruchteten Eizelle besiedeln das Eiinnere solange, bis es fast vollständig in lebende Zellen ungewandelt ist. Anschließend „kippt“ das System. Das Küken sucht selbständig nach neuen Energiequellen. – Bis es am Ende auf dem Teller landet und selbst zur Energiequelle für uns und unsere Darmflora wird.“
(…)Hohe Temperatur, hoher Druck, komplexe Moleküle.

Je weiter sich die Ozeane in der Folgezeit abkühlten, desto weniger Wärme stand für die chemischen Prozesse des Lebens zur Verfügung. Aber die Folgen waren nicht dramatisch, denn irgendwo fand sich immer ein komplexes Molekül, das als „Biokatalysator“ die fehlende Wärmeenergie für die lebensnotwendige Reaktion ersetzte. Und erneut stoßen wir auf ein harmonisches Zusammenwirken der Beteiligten!
Wie das Hämoglobin dürfte auch das Chlorophyll zu den ältesten biochemischen Substanzen zählen. Chlorophyll gibt den Pflanzen ihre grüne Farbe und ist der Stoff, der Sonnenlicht in Zucker verwandelt. In den dunklen Tiefen des Ozeans, wo er einst erbrütet wurde,  ist er nutzlos. Die Stunde des Chlorophylls als treibende Kraft des Lebens schlug somit erst, als die Randbedingungen des Planeten es zuließen. Und seine Stunde schlägt immer noch, ebenso wie die des Hämoglobins.
Die Archaebakterien, die als erste die Erde „bevölkerten“, leben immer noch. Es wird sie weiterhin geben, solange die Erde ihre Gestalt wandelt. Weil sie so weit von uns entfernt sind und uns offenbar keinen erkennbaren Schaden zufügen, aber auch keinen Nutzen bringen, wird der Mensch sie in Ruhe lassen. So können sie sich ungestört bis in alle Zukunft vermehren. <<  (Austalopithecus Superbus)

Die Thermophilen werden bis zu dem Zeitpunkt überleben, den wir Menschen als das „Ende aller Tage“ bezeichnen. – Sie werden die letzten Lebewesen des Sonnensystems sein. – Aber nicht die letzten des Universums.

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