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Entstehung des Lebens

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schwarzer Raucher
schwarzer Raucher

Niemand weiß, wie das Leben auf der Erde entstanden ist. Wird für Lebewesen ein genetisches Programm, seine Funktionalität und seine Entwicklung als essenziell angenommen, dann ergibt sich für den Beginn des Lebens der Zeitpunkt, zu dem Moleküle als Träger des Programms und weitere Hilfsmoleküle zur Realisierung, Vervielfältigung und Anpassung dieses Programms erstmals so zusammentreten, dass ein die charakteristischen Eigenschaften des Lebens tragendes System entsteht.

Die derzeit populärste (autotrophe) Theorie zur Entstehung des Lebens postuliert die Entwicklung eines primitiven Stoffwechsels auf Eisen-Schwefel-Oberflächen unter reduzierenden Bedingungen, wie sie im Umfeld vulkanischer Ausdünstungen anzutreffen sind. Während dieser Phase der Evolution auf der Erde, die im Äon, vor zwischen 4,6 und 3,5 Milliarden Jahren, stattfand, war die Erdatmosphäre wahrscheinlich reich an Gasen, vor allem Kohlenstoffdioxid, Wasserstoff und Kohlenstoffmonoxid, während die heißen Ozeane relativ hohe Konzentrationen an Ionen von Übergangsmetallen wie Eisen (Fe2+) oder Nickel (Ni2+) enthielten. Ähnliche Bedingungen finden sich heute in der Umgebung hydrothermaler Schlote, die in plattentektonischen Störzonen auf dem Meeresgrund entstanden sind und noch entstehen. In der Umgebung solcher als Schwarze Raucher bezeichneten Schlote gedeihen thermophile methanogene Archaeen auf der Grundlage der Oxidation von Wasserstoff und der Reduktion von Kohlenstoffdioxid (CO2) zu Methan (CH4). Dieses extreme Biotop zeigt, dass Leben unabhängig von Sonnen­licht als Energiequelle gedeihen kann, eine grundlegende Voraussetzung für die Entstehung und Aufrechterhaltung von Leben vor dem Aufkommen der Photosynthese.

Die phylogenetische Perspektive auf die Entstehung des Lebens enthält die Frage, ob Leben auf der Erde entstanden ist oder auf einem anderen Himmelskörper, und auf welche Art die ersten lebenden Systeme in einer unbelebten Umwelt entstanden sind (siehe den vorhergehenden Abschnitt).

Die ontogenetische Perspektive richtet sich auf die Entwicklung eines Individuums, nicht auf die erstmalige Entstehung von Lebewesen. Sie stellt die Frage, wie sich ein Organismus entwickelt (z. B. aus einer befruchteten Eizelle). Man spricht hier fälschlich auch vom „Beginn des Lebens“, obwohl es sich um eine Kontinuität des Lebens im Laufe von Generationen und um das Entstehen eines Individuums handelt, nicht um die erstmalige Entstehung eines lebenden Systems. Aus der Ontogenese ergibt sich eine Möglichkeit zur Definition von Beginn und Ende eines individuellen Lebens: Das Leben endet, wenn die charakteristischen Eigenschaften von Lebewesen verschwinden, also der Tod eintritt. Der Beginn wird verschieden definiert, oft wird bei Lebewesen mit sexueller Fortpflanzung die Vereinigung zweier Gameten als Beginn des Lebens eines Individuums angesehen.

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