Kleines Lehrbuch der Astronomie und Astrophysik - Astronomie.de

Biosphäre
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Inneres Sonnensystem
Die Erde beherbergt unter dem Schutz seiner dichten Atmosphäre eine Daseinsform der Materie, die
sie nach allem, was wir heute wissen oder zu wissen glauben, zu etwas Besonderem macht: Leben. Es
ist nicht einfach zu definieren, was man unter „Leben“ verstehen soll. Aber soviel ist sicher, daß es das
Antlitz der Erde in den letzten drei Milliarden Jahren auf eine diffizile Art und Weise geformt und
beeinflußt hat, das man meinen könnte, beide zusammen bilden eine Einheit, eine Art Überorganismus.
Das ist natürlich nur metaphorisch gemeint, obwohl man dafür einen hübschen Namen erfunden hat –
Gaja-Hypothese (JAMES LOVELOCK, 1979).
Über die Frage, ob im Kosmos Leben häufig oder eher selten oder gar nur eine Ausnahme ist, kann
man nur Mutmaßungen anstellen. Ein Beispiel ist zwar ein Existenzbeweis, aber für eine statistische
Analyse weitgehend ungeeignet. Also muß man versuchen näher zu ergründen, wie und warum Leben
auf der Erde entstanden ist, nach welchen Prinzipien es sich entwickelt und wie hoch die
Wahrscheinlichkeiten sind, auf anderen Welten ähnliche Bedingungen vorzufinden.
Wir kennen nur eine Art von Leben. Es beruht auf der Kohlenstoffchemie und verwendet für seinen
körperlichen Aufbau im wesentlichen Eiweiße (Proteine) und zum Speichern seines eigenen Bauplans
DNS (Desoxribonukleinsäure) bzw. RNS (Ribonukleinsäure). Solange es „lebt“, befindet es sich mit
seiner Umgebung in einer Art von Fließgleichgewicht, der sich in einem intakten Stoffwechsel
(Metabolismus) äußert. Dieser erfordert eine stabile äußere Energiequelle, die auf der Erde primär von
der Sonne in Form der Sonneneinstrahlung geliefert wird. Es gibt aber auch Lebensgemeinschaften, die
in erster Linie auf der chemischen Energie von Schwefelverbindungen beruhen, die in der Tiefsee,
genauer im Bereich der mittel-ozeanischen Rücken, durch vulkanische Tätigkeit aus dem Erdinneren
freigesetzt werden. Und Leben muß nicht zuletzt in der Lage sein, sich selbst zu reproduzieren
(Vermehrung).
Über die Elementarvorgänge, die schließlich zur Bildung „lebender“ Moleküle bzw. Molekülaggregationen
führten, kann auch heute noch trotz intensiver Forschung nur – wenn auch auf hohem
Niveau – spekuliert werden.
Eine durchaus überraschende Tatsache ist, daß das Leben offensichtlich relativ schnell auf die Bühne
der Erdgeschichte trat, nachdem sich unser Planet nach seiner Entstehung auf erträgliche Temperaturen
abgekühlt hatte und die ersten offenen Ozeane entstanden sind. Es ist ziemlich sicher, daß es bereits
vor ca. 3 ½ Milliarden Jahren erste Mikroorganismen in großer Zahl gegeben hat. Davon zeugen
besondere Schichtgesteine, die man als Stromatholithe bezeichnet und deren älteste Formationen aus
diesen Zeiten stammen. Stromatholithe sind nichts anderes als versteinerte Kolonien von Bakterien.
Bakterien wiederum sind - um gleich ein Vorurteil auszuräumen - keineswegs primitive Organismen.
Sie bestehen aus einer Zelle mit einer Membran, die es vor der Außenwelt schützt und in deren Schutz
hochkomplexe chemische Prozesse ablaufen. Man muß deshalb noch einmal ca. 300 bis 500 Millionen
Jahre zurückgehen, um den Zeitraum zu spezifizieren, wo aus abiotischer Materie eine der
Selbstreplikation fähige Materieform entstanden ist, aus der sich schließlich vor 3 ½ Milliarden Jahren
die ersten einzelligen Mikroorganismen entwickelt haben.