Biology Reference
In-Depth Information
VII. Materie und Leben
Die chemischen Elemente, aus denen das Leben auf der Erde
entstand, haben sich in der kosmischen Evolution entwickelt.
Verschiedene molekulare Modelle zeigen den Weg von der
,unbelebten' zur ,belebten' Materie in der präbiotischen Evo-
lution. Gen-gesteuerte Wachstumsprozesse werden biochemisch
erklärt und bereits in Bio- und Gentechnologie angewendet.
Die dabei herausgestellten Kriterien für Leben sind zwar natur-
wissenschaftlich präzisierbar und relativieren die traditionelle
Grenze zwischen,belebter' und,unbelebter' Materie. Es bleiben
allerdings auch Fragen offen, die vom gegenwärtigen For-
schungsstand aus nicht beantwortet werden können.
1. Materie in der erdgeschichtlichen Evolution
Bis heute dauern die Metamorphosen der Erdkruste mit Kon-
tinentalverschiebung, Gebirgsbildung und Vulkanismus an.
Als Voraussetzung von Leben war neben den vorhandenen
chemischen Elementen, Mineralien und organischen Stoffen
die Entstehung einer Uratmosphäre von entscheidender
Bedeutung. Die heutige Geochemie führt mehr als 80% der
Atmosphäre auf Gase zurück, die bereits vor mindestens
4,4 Milliarden Jahren bei Entstehung von Erdkern und Erd-
mantel aus dem Erdinneren austraten. In dieser Uratmosphäre
dominierte Kohlendioxyd. Vorhanden waren auch Methan,
Ammoniak, Schwefeldioxyd und Salzsäure, aber kein moleku-
larer Sauerstoff. Die Geochemie geht also von einer Uratmo-
sphäre auf der Erde aus, die bis auf den vorhandenen Wasser-
dampf den Uratmosphären von Venus und Mars ähneln.
Was dann allerdings mit der Atmosphäre passierte und die
näheren Umstände der biologischen Evolution bestimmte, ist
bis heute umstritten. Da die präzisen Gasanteile der Uratmo-
sphäre (vor allem Kohlendioxyd) nicht exakt bekannt sind,
gibt es einen Spielraum von Erklärungsmöglichkeiten. Die un-
terschiedlichen Hypothesen legen unterschiedliche Regelme-
