Travel Reference
In-Depth Information
ultraviolette Licht der Sonne spaltete
die Moleküle der Uratmosphäre; die
entstandenen Bruchstücke reagierten
miteinander zu neuen Verbindungen.
Durch die Selbstorganisation unbeleb-
ter Materie bildeten sich Moleküle, die
die
Bausteine des Lebens
sind:
Ami-
nosäuren.
Der 1930 geborene
Stanley
Lloyd Miller
nahm dazu 1953 als Che-
miestudent ein geniales Experiment vor:
In einem Glaskolben setzte er ein Ge-
misch aus Wasserdampf, Ammoniak,
Methan und Wasserstoff tagelang elek-
trischen Funkenentladungen aus und si-
mulierte damit das urzeitliche Gewitter.
In der entstandenen „Ursuppe“ konnte
er anschließend Aminosäuren nachwei-
sen. Einige dieser Moleküle konnten
das Sonnenlicht absorbieren; photoche-
mische Reaktionen führten wiederum
zu neuen Verbindungen. Eine neue Hy-
pothese des Geologen
Michael Russell
und des Biologen
William Martin
stützt
die „Biofilm-Theorie“ des Münchner
Chemikers
Gunter Wächtershäuser
aus
dem Jahr 1988. Möglicherweise waren
so genannte „Schwarze Raucher“
(Black Smokers)
in der Tiefsee am Ent-
stehen der Lebenselemente beteiligt.
Noch heute findet man diese schorn-
steinartigen Röhren in Vulkangebieten
am Grund des Ozeans. Daraus ent-
weicht heißes Wasser, in dem Verbin-
dungen aus Metallen und Schwefel
(Metallsulfide) gelöst sind. Beim Ab-
kühlen werden die Sulfide ausgefällt
und lagern sich am Rand des Schwar-
zen Rauchers in den Röhren ab. Metall-
sulfide wie z. B. Eisensulfid könnten die
Bildung komplizierter organischer Mo-
lekülketten aus einfachen Molekülen
katalysiert haben, aus denen schließlich
die ersten Zellen entstanden.
Vor
dreieinhalb Milliarden Jahren
entstanden so die Vorläufer der
Pflan-
zenzellen.
Im Wasser waren sie vor der
energiereichen ultravioletten Strahlung
der Sonne geschützt. Sie nutzten einen
Teil des Sonnenlichts, um aus Kohlendi-
oxid und Wasser für sie verwertbare
Nahrungsstoffe herzustellen. Dies wa-
ren Kohlenhydrate, die aus den Elemen-
ten Wasserstoff, Kohlenstoff und Sauer-
stoff aufgebaut sind.
Die
Fotosynthese
ermöglichte es
nun den Zellen, sich gezielt weiterzu-
entwickeln. Als
erste Pflanzen
ent-
wickelten sich blaugrüne Algen. Bei der
Fotosynthese entstand Sauerstoff als für
die Pflanzen unverwertbarer Abfallstoff.
Dieser wiederum reagierte mit Metal-
len wie Eisen und Nickel und bildete
oxidische Erze. In Milliarden von Jahren
haben sich immer neue Zellen ent-
wickelt, die schließlich auch das giftige
„Pflanzenabgas“ Sauerstoff nutzen
konnten. Die Urform tierischer Zellen
entstand. Sie gewannen Energie aus der
„Verbrennung“ des Sauerstoffs zu Koh-
lendioxid. Die Atmung ist folglich die
Umkehrung der Fotosynthese. Bereits
die ersten pflanzlichen und tierischen
Zellen verwendeten nur einen geringen
Teil ihrer Nahrung, um Energie zu ge-
winnen. Den weitaus größten Teil be-
nutzten sie, um neue Zellen aufzubau-
en, also sich zu vermehren.
Vor 600-700 Millionen Jahren setzte
im Ozean eine lebhafte Entwicklung
von pflanzlichem und tierischem Leben
ein. Die ungemindert auf die Erde tref-
fende ultraviolette Strahlung der Sonne
