Entstehung des Lebens – Russell-Martin-Hypothese

[Spocky]

@ Skymarshall: Was deine Vereisungstheorie angeht, so ist mir noch folgendes eingefallen. Eine Vereisung gab es bisher immer nur dann, wenn eine größere Landmasse an einem der beiden Pole (bisher war es immer der Südpol, am Nordpol gabs evtl. mal eine Insel, dafür sprechen Dropstones, die von Eisbergen verfrachtet worden sind) vorhanden war. Zum Zeitpunkt der Entstehung des Lebens gabs zum einen noch nicht umwerfend viel Land und das war auch nicht an den Polen verteilt. Es gab also sehr sicher keine Vereisung, die Grundlage für deine Theorie bieten könnte

[MRM]

@ Skymarshall: Was deine Vereisungstheorie angeht, so ist mir noch folgendes eingefallen. Eine Vereisung gab es bisher immer nur dann, wenn eine größere Landmasse an einem der beiden Pole (bisher war es immer der Südpol, am Nordpol gabs evtl. mal eine Insel, dafür sprechen Dropstones, die von Eisbergen verfrachtet worden sind) vorhanden war. Zum Zeitpunkt der Entstehung des Lebens gabs zum einen noch nicht umwerfend viel Land und das war auch nicht an den Polen verteilt. Es gab also sehr sicher keine Vereisung, die Grundlage für deine Theorie bieten könnte

Zu Skymarshalls verteidigung, es ist nicht seine Theorie und die Leute die sie aufgestellt haben werden sich schon etwas dabei gedacht haben. Oder meinst du, du wüstest besser als die Forscher, ob es damals Eis gab oder nicht ???

[Skymarshal]

@ Skymarshall: Ich bezweifle doch sehr stark, dass es vor 3,8 Ga schon Eis auf der Erdoberfläche gab .

und

@ Skymarshall: Was deine Vereisungstheorie angeht, so ist mir noch folgendes eingefallen. Eine Vereisung gab es bisher immer nur dann, wenn eine größere Landmasse an einem der beiden Pole (bisher war es immer der Südpol, am Nordpol gabs evtl. mal eine Insel, dafür sprechen Dropstones, die von Eisbergen verfrachtet worden sind) vorhanden war. Zum Zeitpunkt der Entstehung des Lebens gabs zum einen noch nicht umwerfend viel Land und das war auch nicht an den Polen verteilt. Es gab also sehr sicher keine Vereisung, die Grundlage für deine Theorie bieten könnte

Ich habe das ja nicht behauptet - sage das bitte den Professor der sich mit Hypothese beschäftigt. Er wird im Link gesagt das es früher auch Eis zu der Zeit gab. Wo und wie oft weiß ich nicht. Wie soll ich das überprüfen?

Ein paar hundert Grad war das Wasser allerdings ganz sicher auch nicht heiß, denn dann wäre es überall verdampft, bzw. gar nicht erst kondensiert. Ich denke schon, dass die angegebenen Temperaturen ziemlich zutreffend gewesen sein sollten und bei 30 °C gehen die Substanzen noch nicht so schnell kaputt

Naja, das Wasser direkt an Smokern ist aber sehr viel heisser. Klar, nimmt die Temperatur proportional zur Entfernung ab. Aber auch die spezifische Nährstoffdichte.

Es ging mir auch nur darum zu erfragen welche anderen Bedingungen dort geherrscht haben könnten, also global.

Dein Vergleich mit den Koalas hinkt allerdings doch gewaltig. Koalas haben nur eine einzige Nahrungsquelle. Bakterien dagegen können die Substanzen alle selbst herstellen, die sie benötigen. Außerdem haben sie eine viel kleinere Generationenfolge und vertragen auch mehr Mutationen. Damals gabs wohl auch noch kaum andere Bedingungen zum Leben.

Bakterien liegen genauso einen Stoffwechsel zu Grunde und brauche doch externe Stoffe die sie verarbeiten können.

Bakterien benötigen Stickstoff-, Kohlenstoff-, Schwefel-, ect., und Energiequellen. Beim Abbau von energiereichen Verbindungen entsteht NADH2 , von dem die Wasserstoffelektronen auf andere Substanzen übertragen werden müssen. Bei Bakterien, die über eine Atmungskette verfügen, werden die Elektronen auf Sauerstoff übertragen, liegt keine Atmungskette vor, dienen andere Verbindungen als Elektronenakzeptoren. Dies können anaorganische Verbindungen wie Nitrat, aber auch organische Stoffe sein.

Durch die Aktivität der Atmungskette wird ein Protonengradient über die Membran aufgebaut, der beim Einstrom von Protonen die membrangebundene ATPase antreibt und so ATP generiert

Quelle: Bakterien - Ruhr Uni Bochum

Hab ich. Das Problem ist doch, daß dort allenfalls ganz ganz allmaählich ein Sammelsurium von Substanzen entstehen könnte, welche sich eventuell zur Energiegewinnung eignen könnten.

Nein, diese Prozesse wurden ja experimentell nachgewiesen. Dort sind Energiequellen die möglicherweise über verschiedenen Prozesse DNA enstehen lassen können. Das wurde genauestens von Hauke Trinks analysiert. Also die potentiellen Mittel sind da.

An den Black Smokern gibt genug nachsub einer einzigen Energiequelle. Da siehst du jetzt wieder ein Problem wegen der Spezalisierung. Ich seh es genau andersherum. Die Urzellen haben doch noch keinen komplexen matabolismus um verschiedene Energiequellen anzuzapfen.

Naja, im Text(Link) oben steht ja das sich Bakterien von verschiedenen Energiequellen ernähren. Und Bakterien sind nunmal die einfachsten Einzeller oder nicht?

Und wurde schon direkt experimentell und lückenlos nachgewiesen wir "Uhrzellen" am Black Smoker enstehen? Also von der chemischen bis zu biologischen Kette?

Es könnte ja auch sein das Black Smoker von heute andere Eigenschaften als die von damals. Z.B Temperaturen, Wasserwerte, Zusammensetzungen der Ausstöße usw. Vielleicht wurde ja wichtige Faktoren übersehen.

Außerdem ist es für eine Expansion des Lebens von Black Smokern ausgehend, dann ja eher hinderlich wenn Bakterien sich zu dem Zeitpunkt nur spezialisieren konnten. Das spricht ja gegen eine Flexibilität die erforderlich ist um zu expandieren, weil andere Biotope andere Bedingungen haben.

Es gibt auch Reaktionen die nur ablaufen, wenn man Energie reinsteckt.

Stimmt. Habe ich bei Quarks und Co gesehen. Ich meine beim Auftauen von Eis. Da wird der Umgebung Wärme entzogen.

Es ist bestenfalls minimal, was dort im laufe von jahrtausenden entsteht.

Vielleicht reicht es ja auch wenn nur 10 von 1000000 Bakterien sich von der Eisumwelt lösen konnten um in wärmere Gebiete zu gelangen und sich umzustellen. Dann würden sie sich explosionsartig überall hinverteilen. Und Nahrungsgrundlage für andere mutierte sein.

Außerdem soll Eis bei nötigen chemischen Anfangsprozessen für Stablitiät sorgen.

Die Smoker liefern Energie in hinreichenden Mengen.

Im Eis auch. Dort entsteht genauso kontinuirlich Energie. Die Begründung stehen im Text.

Im übrigen wird bei Energiegewinnug durch mineralische Quellen von Schwefel und H2 und ähnlichem ausgegangen, die organischen Substanzen wären zunächst einmal als Baustoff viel zu wertvoll um sie zu verfrühstücken. Bedenke, die Urbakterein konnten selbige noch nicht synthetisieren, das mußten sie erst lernen ...

Was unterscheidet denn die Urbakterien von den oben genannten?

Außerdem sind im Eis ja auch anorgische mineralische Quellen vorhanden.

Erstens, was weist du denn über die mittleren Bedingungen auf der Urerde

Nichts, deswegen habe ich ja gesagt das man sie ermitteln müsste, um eine Aussage machen zu können, ob Black Smoker als Extrem anzusehen sind.

Wichtig ist doch nur das das entstehende Leben erst einmal eine günstige ausgangebedinung hat. Anpassungen an andere Standorte können dann allmählich in übergangszonen erfolgen.

Ja, aber das gilt doch nicht nur für Black Smoker. Und ich bleibe dabei - falls sie als Extrem relativ zu anderen Systemen anzusehen sind, können die Bedingungen dort nicht günstiger sein.

[Spocky]

Ich habe das ja nicht behauptet - sage das bitte den Professor der sich mit Hypothese beschäftigt. Er wird im Link gesagt das es früher auch Eis zu der Zeit gab. Wo und wie oft weiß ich nicht. Wie soll ich das überprüfen?

Das ist relativ einfach. Du muss einfach nach Tilliten suchen, die das passende Alter haben, oder irgendwelche Dropstones in Sedimenten dieser Zeit finden. Was auch geht wären gekritzte Geschiebe, allerdings frage ich mich da immer, wie sie die datieren wollen

Koalas sind aber auch nicht autotroph und eben wesentlich komplexer aufgebaut. Wer sagt dir denn außerdem, dass die Bakterien nur dort vorkommen könnten, selbst wenn der Rest des Meeres sauerstofffrei wäre

[Skymarshal]

Das ist relativ einfach. Du muss einfach nach Tilliten suchen, die das passende Alter haben, oder irgendwelche Dropstones in Sedimenten dieser Zeit finden. Was auch geht wären gekritzte Geschiebe, allerdings frage ich mich da immer, wie sie die datieren wollen

Tja, einige wissen wohl wie man das macht......

Koalas sind aber auch nicht autotroph und eben wesentlich komplexer aufgebaut.

Dann nimm doch Schnecken oder sonstwas......

Wer sagt dir denn außerdem, dass die Bakterien nur dort vorkommen könnten, selbst wenn der Rest des Meeres sauerstofffrei wäre

Keiner. Wer sagt dir denn das der Black Smoker für uns heutzutage verantwortlich ist(indirekt) und kein anderer möglicher Entstehungort?

PS:Was sind Tiliten?

[MRM]

So, nu hab ich mal keine Lust auf jeden Punkt einzelnd einzugehen.

Zu den allesfressern Bakterien. Wenn du schon Verlinkst, dann doch bitte zur Situation passend. Du kannst doch nicht die heutigen Bakterien, auch die primitivsten nicht, mit dieser Situation vergleichen, wo aus toter Materie das erste mal Leben entsteht. Heutige Bakterien haben Repertoir an Enzymen parat, mit denen sie diverse Substanzen verwerten können. Das hatte die Urzelle nicht. Das verwerten verschiedener Substanzen zur Energiegewinnung mußte erst einmal Evolutionär erlernt werden. Und das geht bei Wärme nun einmal schneller als bei Kälte

Vielleicht reicht es ja auch wenn nur 10 von 1000000 Bakterien sich von der Eisumwelt lösen konnten um in wärmere Gebiete zu gelangen und sich umzustellen. Dann würden sie sich explosionsartig überall hinverteilen. Und Nahrungsgrundlage für andere mutierte sein.

Nein, das langt höchstwahrscheinlich nicht. Die Anpassung an eine neue Umwelt gelingt nur über Mutationen. Da diese nicht zielgerichtet sind, ist eine richtige Mutation die eine Anpassung an die neue Umgebung extrem unwahrscheinlich, und wird daher nur gelingen wenn sehr viele Bakterien versuchen müssen sich anzupassen. Dann wirds vielleicht mal gelingen. Und das sehe ich einfach eher bei den Smokern. Dort geraten an die Smoker angepasste Bakterien, die sich dort recht schnell vermehren können, ständig welche in kälteres Wasser. Mal wird eine dabei sein, der es nicht so viel ausmacht.

[Spocky]

@ Skymarshall: Was soll mit Schnecken sein?

Tillite sind versteinerte Moränen, also das verfestigte Material, das von Gletschern erzeugt wurde

[Skymarshal]

@ Skymarshall: Was soll mit Schnecken sein?

Man, weil du auf den Koalas raumgeritten hast. Das sollte lediglich ein Beispiel sein, wie schwer es spezialisierte Arten haben wenn die Umwelt radikal verändert wird.

Tillite sind versteinerte Moränen, also das verfestigte Material, das von Gletschern erzeugt wurde

Achso. Naja, wieder etwas dazugelernt!

[Spocky]

Ich denke aber nicht, dass die allerersten Arten überhaupt schon spezialisiert waren. Damals gabs nämlich noch überhaupt keinen Grund dazu, weil noch alle Optionen offen standen. Erst durch die Auslastung der Nischen war eine gute Anpassung und somit eine Spezialisierung notwendig

[MRM]

Ich denke aber nicht, dass die allerersten Arten überhaupt schon spezialisiert waren. Damals gabs nämlich noch überhaupt keinen Grund dazu, weil noch alle Optionen offen standen. Erst durch die Auslastung der Nischen war eine gute Anpassung und somit eine Spezialisierung notwendig

Offenbar versteht hier unter Spezialisierung jeder was anderes. Ich wette Skymarshall wird deine Aussage gleich wieder als Argument dafür herhalten, daß LEben nicht an Smokern entstanden sein kann.

[Skymarshal]

Ich denke aber nicht, dass die allerersten Arten überhaupt schon spezialisiert waren. Damals gabs nämlich noch überhaupt keinen Grund dazu, weil noch alle Optionen offen standen. Erst durch die Auslastung der Nischen war eine gute Anpassung und somit eine Spezialisierung notwendig

Nein, durch alternative und verschiedene Lebensräume bedarf es einer Anpassung.

Die Umwelt war ja nicht überall gleich.

Und deswegen habe ich gefragt ob man Black Smoker als Extrem gegenüber der restlichen Umwelt ansehen kann. Das geht nur wenn man weiß wie die restliche Umwelt zu der Zeit ausgesehen hat. Davon müßte man eine mittleren Vergleichswert ermitteln.

Weil wenn der Blacksmoker ein extrem ist, dann ist es für die Arten die sich dort anpassen mussten später schwieriger sich umzustellen.

Als einzigstes Gegenargument sehe ich dann nur noch die hohe Vermehrungsrate von Bakterien die zu häufigeren Mutationen führen.

Aber vielleicht war der Black Smoker und seine direkte Umgebung ja damals auch nur minimal anders als heute. Irgendwelche Parameter. Dann kann man deine Hypothese gar nicht mehr darauf übertragen. Genauso wenig wie man Millers Experiment auf einen Urozean übertragen kann weil die Bedingungen wohl doch ein wenig anders waren.

Lediglich das Eis soll nach den Hamburger Professor Trinks die selben Eigenschaften und Zusammensetzungen wie heute gehabt haben. Aber vielleicht irrt er sich ja auch?

@MRM: Du hast Recht gehabt. Sowas muß man ausnutzen.....

[Spocky]

Vielleicht waren die Black Smoker auch einfach nur Zonen, die extrem gut geeignet waren für Leben . Immerhin gab es hier keine schädliche UV Strahlung, und auch sonst war hier alles ideal gleichbleibend, im Gegensatz zur Erdoberfläche

Es gibt auch heute verschiedene Black Smoker, je nachdem, welche Minerale ausgewaschen werden . Allerdings gibt es keine Gründe dafür, dass sie so sehr anders gewesen sein sollten, dass man das nicht mehr vergleichen könnte. Die Prozesse, die stattgefunden haben, können keine anderen gewesen sein und auch was die Stabilität von Mineralen angeht, kann es nicht anders gewesen sein, wenn das Prinzip des Aktualismus richtig ist. Die chemischen Elemente sollten ja auch dieselben sein

Bei der Atmosphäre wird das schon schwieriger, weil die ja mehrfach verloren ging und wir sie heute nur noch mutmaßen können.

Wie gesagt, wenn er meint, es habe damals schon Eis gegeben, dann soll er auch zeigen, dass dies so war

[Skymarshal]

Vielleicht waren die Black Smoker auch einfach nur Zonen, die extrem gut geeignet waren für Leben . Immerhin gab es hier keine schädliche UV Strahlung, und auch sonst war hier alles ideal gleichbleibend, im Gegensatz zur Erdoberfläche

Im Gegensatz zur Eroberfläche vielleicht. Wie es im Verhältnis zu anderen Orten im Meer aussah, vielleicht nicht.

Es gibt auch heute verschiedene Black Smoker, je nachdem, welche Minerale ausgewaschen werden . Allerdings gibt es keine Gründe dafür, dass sie so sehr anders gewesen sein sollten, dass man das nicht mehr vergleichen könnte. Die Prozesse, die stattgefunden haben, können keine anderen gewesen sein und auch was die Stabilität von Mineralen angeht, kann es nicht anders gewesen sein, wenn das Prinzip des Aktualismus richtig ist. Die chemischen Elemente sollten ja auch dieselben sein

Wer weiß?

Bei der Atmosphäre wird das schon schwieriger, weil die ja mehrfach verloren ging und wir sie heute nur noch mutmaßen können.

Das wäre schonmal ein konkreter Punkt.

Wie gesagt, wenn er meint, es habe damals schon Eis gegeben, dann soll er auch zeigen, dass dies so war

Das dürfte schwierig sein oder?

Aber ich denke mal das der Professor Trinks irgendwelche Fakten hat auf die er sich bezieht. Konnte das allerdings nicht in den Links ermitteln.

[Spocky]

Laut dem, was ich in Historischer Geologie gelernt habe, fand die erste Vereisungsphase der Erdgeschichte später statt (IIRC). Wenn er also annimmt, es habe damals Eis gegeben, soll er gefälligst auch Belege dafür bringen

Wenn du Eiszeit und Archaikum bei Google eingibst, steht im 4. Link dabei: Die erste Eiszeit gab es vor etwa 2,3 Milliarden Jahren. Das ist deutlich nach der Entstehung des Lebens. Leider funzt der Link nicht

[Spocky]

Ich hab Neuigkeiten zur Russell-Martin-Hypothese:

In der Zeitschrift Mare vom April/Mai 2007 ist ein netter kleiner Artikel über die Entwicklung des Lebens im Meer und dabei eben auch über die Entstehung. Interessanterweise war die Entwicklung der ersten Zellen und Enzyme wohl an Ablagerungen von Eisensulfiden der Black Smoker geknüpft
und Eisen und Schwefel sind heute noch in den aktiven Zentren der Enzyme die wichtigen Elemente. Eine interessante Parallele