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Für die präbiotische Evolution werden heute verschiedene
Modelle materieller Selbstorganisation diskutiert.
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Im ..Evolu-
tionsreaktor' von Manfred Eigen befinden sich die Makro-
moleküle wie z.B. Nukleinsäuren, die permanent auf- und ab-
gebaut werden. Von außen werden dem Reaktor laufend
energiereiche Moleküle zugeführt, um den Aufbau der Nuklein-
säuren zu erreichen. Dazu werden autokatalytische Prozesse
der Selbstvermehrung angenommen, die Manfred Eigen und
Peter Schuster in ihren Modellen der Hyperzyklen beschrieben
haben. Mathematisch werden diese Vorgänge als sukzessive
Selbstoptimierung eines Molekülsystems beschrieben, die über
eine Folge von Selektionszwischenschritten erreicht wird. In
Eigens Modell wird für die Selbstreplikation ein informations-
verarbeitender Mechanismus vorausgesetzt, der einerseits un-
gewöhnlich einfach ist, andererseits mit hoher Effizienz und
geringer Irrtumsrate arbeitet. Es bleibt zu klären, wie eine
solche nahezu perfekte Molekularmaschinerie der Selbstrepli-
kation in der präbiotischen Evolution entstehen konnte.
Es lassen sich also notwendige Merkmale des Lebens wie
z.B. Stoffwechsel (Metabolismus), Selbstreproduktion, Selek-
tion und Mutation präzisieren.
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Wie schwierig aber die be-
griffliche Abgrenzung des Lebens ist, zeigen z.B. die Viren. Sie
sind Organismen insofern, als sie aus komplizierten organi-
schen Molekülen wie Nukleinsäuren und Proteinen bestehen
und genetische Informationen zur Selbstreproduktion besit-
zen. Andererseits sind sie zu einfach gebaut, um selbständig
leben und sich vermehren zu können. Nur im Kontext einer
lebenden Zelle kann sich ein Virusteilchen vermehren lassen.
Für die Evolution höherer Lebensformen ist die Zelldiffe-
renzierung grundlegend. Bereits Anfang der 50er Jahre hatte
der englische Logiker und Mathematiker Alan M. Turing
ein Modell zur Erklärung der Zelldifferenzierung lebender
Organismen vorgeschlagen.
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Er ging von zwei separierten
Zellen 1 und 2 aus, die in ihren Funktionen und chemischen
Prozessen ununterscheidbar sind. Wenn daher in einer Zelle
eine Molekülsorte erzeugt bzw. abgebaut wird, so wird sie
schließlich in beiden Zellen mit gleicher Konzentration vorlie-
