Grundvoraussetzungen für Leben
Grundvoraussetzungen des Lebens
Wenn wir nach anderen Welten suchen, auf denen sich Leben entwickelt haben könnte, müssen wir zunächst die Grundvoraussetzungen des Lebens kennen. Obwohl das Leben auf anderen Welten völlig anders aussehen könnte als das irdische Leben, ist es am einfachsten, mit der Suche nach solchen Bedingungen zu beginnen, die für irdische Lebensformen geeignet wären.
Worauf ist das irdische Leben angewiesen?
Wenn wir über uns selbst nachdenken, scheint es eine Reihe von ziemlich anspruchsvollen Grundbedingungen zu geben: Wir benötigen reichlich Sauerstoff in einer Atmosphäre, die keine für uns giftige Stoffe enthält, wir benötigen reichliche und abwechslungsreiche Nahrungsquellen. Die Entdeckungen von Lebensformen, die unter „extremen“ Umweltbedingungen existieren – etwa im heißen Wasser in der Nähe von Black Smokers oder in heißen Quellen – zeigen jedoch, dass viele Mikroben (die auch als Extremophile bezeichnet werden) auch unter Bedingungen überleben können, die für uns tödlich sind.
Die Organismen, die im heißen Wasser leben, beweisen, dass manche Mikroben bei noch viel höheren Temperaturen überleben können, als wir angenommen hatten. Andere Organismen leben unter anderen Extrembedingungen. In den frostkalten, aber sehr trockenen Tälern der Antarktis sind den Wissenschaftlern auf Mikroben gestoßen, die im Inneren von Felsen leben. Ihr Leben beruht auf winzigen Tröpfchen flüssigen Wassers sowie auf Sonnenlicht. Mikroskopische Lebensformen wurden auch in Bodentiefen bis zu mehreren Kilometern in Wasser gefunden, welches die Poren unterirdischer Gesteine füllt. Wir haben Leben in so sauren, basischen oder salzigen Umgebungen gefunden, dass wir Menschen fast sofort vergiftet wären. Wir kennen sogar Mikroben, die hohe Strahlungsdosen überleben und dadurch viele Jahre lang im von Strahlung erfüllten Weltraum überleben können.
Betrachten wir die unterschiedlichen Lebensformen auf der Erde, so kommen wir auf drei Grundbedingungen für das Leben als solches:
Diese Bedingungen sind die Wegweiser, mit denen wir uns auf die Suche nach Leben begeben können. Wenn wir Leben auf einer anderen Welt finden wollen, ist es sinnvoll, zunächst nach Welten zu suchen, die diese drei Grundbedingungen anbieten.
Interessanterweise scheint nur die dritte Bedingung (flüssiges Wasser) tatsächlich eine Einschränkung zu bedeuten. Organische Moleküle sind fast überall anzutreffen – sogar auf Meteoriten und Kometen. Viele Welten sind so groß , dass ihre innere Wärme die Energie für das Leben liefern könnte, und praktisch alle Welten werden von Sonnen- bzw. Sternenlicht erhellt. Allerdings bedeutet das invers-quadratische Abstandsgesetz, dass das Sonnenlicht auf Welten, die weiter von ihrer Sonne entfernt sind, weniger Energie liefert. Insgesamt sollten alle Nährstoffe und Energie zumindest prinzipiell auf fast jedem Planeten oder Mond zur Verfügung stehen. Wasser dagegen ist äußerst selten und die Suche nach Leben im Universum ist daher gleichbedeutend mit der Suche nach flüssigem Wasser.
Wenn wir nach anderen Welten suchen, auf denen sich Leben entwickelt haben könnte, müssen wir zunächst die Grundvoraussetzungen des Lebens kennen. Obwohl das Leben auf anderen Welten völlig anders aussehen könnte als das irdische Leben, ist es am einfachsten, mit der Suche nach solchen Bedingungen zu beginnen, die für irdische Lebensformen geeignet wären.
Worauf ist das irdische Leben angewiesen?
Wenn wir über uns selbst nachdenken, scheint es eine Reihe von ziemlich anspruchsvollen Grundbedingungen zu geben: Wir benötigen reichlich Sauerstoff in einer Atmosphäre, die keine für uns giftige Stoffe enthält, wir benötigen reichliche und abwechslungsreiche Nahrungsquellen. Die Entdeckungen von Lebensformen, die unter „extremen“ Umweltbedingungen existieren – etwa im heißen Wasser in der Nähe von Black Smokers oder in heißen Quellen – zeigen jedoch, dass viele Mikroben (die auch als Extremophile bezeichnet werden) auch unter Bedingungen überleben können, die für uns tödlich sind.
Die Organismen, die im heißen Wasser leben, beweisen, dass manche Mikroben bei noch viel höheren Temperaturen überleben können, als wir angenommen hatten. Andere Organismen leben unter anderen Extrembedingungen. In den frostkalten, aber sehr trockenen Tälern der Antarktis sind den Wissenschaftlern auf Mikroben gestoßen, die im Inneren von Felsen leben. Ihr Leben beruht auf winzigen Tröpfchen flüssigen Wassers sowie auf Sonnenlicht. Mikroskopische Lebensformen wurden auch in Bodentiefen bis zu mehreren Kilometern in Wasser gefunden, welches die Poren unterirdischer Gesteine füllt. Wir haben Leben in so sauren, basischen oder salzigen Umgebungen gefunden, dass wir Menschen fast sofort vergiftet wären. Wir kennen sogar Mikroben, die hohe Strahlungsdosen überleben und dadurch viele Jahre lang im von Strahlung erfüllten Weltraum überleben können.
Betrachten wir die unterschiedlichen Lebensformen auf der Erde, so kommen wir auf drei Grundbedingungen für das Leben als solches:
- Eine Quelle von Nährstoffen (Elemente und Moleküle) zum Aufbau der Zellen,
- Energie, um die Aktivitäten des Lebens zu ermöglichen, egal ob Sonnenlicht, chemische Reaktionen oder durch Erdwärme selbst geliefert wird und
- flüssiges Wasser
Diese Bedingungen sind die Wegweiser, mit denen wir uns auf die Suche nach Leben begeben können. Wenn wir Leben auf einer anderen Welt finden wollen, ist es sinnvoll, zunächst nach Welten zu suchen, die diese drei Grundbedingungen anbieten.
Interessanterweise scheint nur die dritte Bedingung (flüssiges Wasser) tatsächlich eine Einschränkung zu bedeuten. Organische Moleküle sind fast überall anzutreffen – sogar auf Meteoriten und Kometen. Viele Welten sind so groß , dass ihre innere Wärme die Energie für das Leben liefern könnte, und praktisch alle Welten werden von Sonnen- bzw. Sternenlicht erhellt. Allerdings bedeutet das invers-quadratische Abstandsgesetz, dass das Sonnenlicht auf Welten, die weiter von ihrer Sonne entfernt sind, weniger Energie liefert. Insgesamt sollten alle Nährstoffe und Energie zumindest prinzipiell auf fast jedem Planeten oder Mond zur Verfügung stehen. Wasser dagegen ist äußerst selten und die Suche nach Leben im Universum ist daher gleichbedeutend mit der Suche nach flüssigem Wasser.
© Matthias Voß