Die Entstehung des Lebens

[Astrofan80]

Aus dem, was wir heute wissen, wird die Erde für komplexe Lebewesen noch etwa 500 Mio Jahre lebensfreundlich bleiben, vielleicht sogar noch weniger lang, vielleicht etwas länger. Verglichen damit, dass das Leben vor etwa 4 Mrd Jahren auftauchte, würde das also heissen, dass die Entstehung der Menschheit etwa sieben aufeinander aufbauende, für sich genommen unwahrscheinliche Entwicklungsschritte benötigte, die jeweils etwa 563 Mio Jahre (4500/8) auseinander liegen sollten. Das könnten vielleicht folgende Schritte sein (in Mio Jahren):

0: Intelligenz
-563: Eroberung des Landes? Kambrische Explosion?
-1125: ?
-1688: Eukaryoten? Mehrzeller? (siehe den von Mondkalb verlinkten Artikel oben)
-2250: Anreicherung der Atmosphäre mit Sauerstoff? (Vorbedingung für späteren Landgang und für erfolgreiche Mehrzeller)
-2813: ?
-3375: ?
-4000: Entstehung des Lebens

Man muss aber bedenken, dass die "Kambrische Explosion" nur ein statistischer Auswahleffekt darstellt, da es bereits im Ediacarium mehrzellige, höherentwickelte Tiere ohne festes Außenskelett gab, die sich dadurch kaum fossil erhalten haben. Fakt ist aber, dass der Zeitraum nach dem Auftauchen der ersten Einzeller bis zur mehrzelligen Organismen deutlich größer war, als der Zeitraum vom Kambrium bis heute. Das lässt nur einen Schluss zu, dass die evolutionsbiologische Entwicklung zu intelligenten Wesen mindestens einige Milliarden Jahre dauert.

Da das Universum rund 13,7 Mrd. Jahre alt ist und die Elemente, die für die Entstehung von erdähnlichen Planeten und das leben notwendig sind, erst in der 1. und 2. Sterngeneration erbrütet wurden, sind wir wahrscheinlich gerade einmal die 2. Generation an intelligenten Wesen in der Milchstraße.

[max]

Forscher finden Fossilien der ältesten mehrzelligen Organismen:
wissenschaft.de - Alter: 2,1 Milliarden Jahre

Ich schätze, man wird vielleicht auch noch viel ältere Lebensformen entdecken, es ist nur sehr schwer, Überreste davon zu finden und zu identifizieren.

Irgendwie halte ich das für etwas fragwürdig.

Die ältesten Fossilien (Stromatolithe) werden meist auf eine Alter von über 3 Milliarden geschätzt und sollen vielzellige Cyanobakterien darstellen.

[Bynaus]

Demnach wären ältere metallreiche G-Sterne näher am Kern entstanden, wo die Gefahr durch katastrophale Supernovae viel größer wäre, so das "höheres Leben" dort wohl nicht die nötige Entwicklungszeit erhalten hätte.

Die meisten Supernovae entstehen in den Spiralarmen, nicht im Kern. Ausserdem sind Supernovae nur über kurze Distanz (ca 25 LJ) wirklich gefährlich.

Der Hauptgrund, warum die meisten "Erden" wohl älter sind, liegt in der abnehmenden Sternentstehungsrate. Heute entstehen weniger Sterne als früher, und wegen der generell gestiegenen Metallizität haben sie auch mehr schwere Planeten (die sich früh zu Gasriesen weiter entwickeln). Das heisst, selbst wenn Leben heute aus irgendwelchen Gründen eher oder häufiger erblühen würde als früher, so gibt es schlicht die Planeten nicht, auf denen das geschehen könnte. Die kreisen mittlerweile "alle" um Sterne am Ende ihrer Hauptreihenphase.

Bynaus, mit sieben Schritten kommt man nicht hin. Es sind sehr sehr viel mehr Schritte notwendig.

Selbstverständlich. Bloss sind nicht alle notwendigen Schritte unwahrscheinlich. Gewisse ergeben sich mit relativ hoher Wahrscheinlichkeit. So hat die Natur offenbar das Auge rund 60 Mal erfunden - das dürfte kein für sich unwahrscheinlicher Schritt sein.

Ist es ein glücklicher Zufall, das der CO2-Gehalt der Atmosphäre gerade so gesunken ist, das es die stärkere Sonneneinstrahlung über die Jahrmillionen mehr oder weniger kompensieren konnte?

Teils, teils. Die Oberflächentemperatur der Erde ist seit Jahrmilliarden stabil (sie ist damit sehr viel stabiler geblieben als auf allen Nachbarplaneten). Dies verdankt sie selbstregulierenden Kreisläufen (etwa den Kohlenstoff-Silikat-Zyklus, der über Erosion und CO2-Gehalt der Atmosphäre die Temperatur reguliert), es ist also nicht einfach Zufall. Wenn sich eine Biosphäre heruasbilden soll, scheinen diese selbstregulierenden Kreisläufe eine Vorbedingung dafür zu sein.

Anderseits ist die Erde eben zufällig gerade so beschaffen/positioniert, dass diese Kreisläufe auch ihre Wirkung entfalten können: Wäre die Erde so gross wie Mars, oder würde sie um einen F-Stern kreisen, um nur zwei Beispiele zu nennen, würden ihr alle selbstregulierenden Kreisläufe nichts helfen.

[Dannyboy]

Kaum. Die Erde und das Sonnensystem sind diesbezüglich nicht ungewöhnlich. Eher das Gegenteil: Es gibt einige Arbeiten, die zum Schluss kommen, dass Planeten wie die Erde schon früher entstehen konnten - und wir damit Nachzügler wären.

Ich kenne da gegenteilige Argumente. Demnach wären ältere metallreiche G-Sterne näher am Kern entstanden, wo die Gefahr durch katastrophale Supernovae viel größer wäre, so das "höheres Leben" dort wohl nicht die nötige Entwicklungszeit erhalten hätte.

Bynaus, mit sieben Schritten kommt man nicht hin. Es sind sehr sehr viel mehr Schritte notwendig. Von der Entstehung des Lebens über die RNA-Welt zu LUCA und dem zentralen Dogma der Molekularbiologie, der Erfindung der Photosynthese und damit der Vergiftung der Atmosphäre und des Meeres mit tödlichem Sauerstoff, den mehrfachen Endosymbiosen und und und. Wann wurde alternatives Splicen erfunden? Wann das Kollagen?
War die Myenilisierung der Neuronen ein entscheidender Schritt? War der aufrechte Gang eine zwingende Vorraussetzung, weil es ohne freie Hände, die Beschäftigung suchen, keinen evolutionären Vorteil für höhere Intelligenz gibt?
Ist es ein glücklicher Zufall, das der CO2-Gehalt der Atmosphäre gerade so gesunken ist, das es die stärkere Sonneneinstrahlung über die Jahrmillionen mehr oder weniger kompensieren konnte?

[Bynaus]

Tja, wenn man das wüsste...

Es gibt eine interessante Arbeit, die versucht, aus dem Zeitpunkt, an dem die Menschen relativ zur Lebensdauer der Biosphäre auftauchen, ein statistisches Argument zu machen: je später die Menschheit auftaucht, desto mehr "kritische", für sich genommen unwahrscheinliche Schritte (wobei immer ein Schritt Vorbedingung für den nächsten ist) waren wohl nötig, damit sie entstehen konnte. Gäbe es nur einen einzigen kritischen Schritt, würde man erwarten, dass die Menschheit typischerweise irgendwo in der Mitte der lebensfreundlichen Zeit der Erde auftaucht (auf jeden Fall wäre das viel wahrscheinlicher als ein Auftauchen gleich am Anfang oder kurz vor dem Ende). Sind es zwei Schritte, wobei der zweite auf dem ersten aufbaut, so würde man erwarten, dass die Menschheit ungefähr dann auftaucht, wenn zwei Drittel der lebensfreundlichen Zeit verstrichen sind, etc.

Aus dem, was wir heute wissen, wird die Erde für komplexe Lebewesen noch etwa 500 Mio Jahre lebensfreundlich bleiben, vielleicht sogar noch weniger lang, vielleicht etwas länger. Verglichen damit, dass das Leben vor etwa 4 Mrd Jahren auftauchte, würde das also heissen, dass die Entstehung der Menschheit etwa sieben aufeinander aufbauende, für sich genommen unwahrscheinliche Entwicklungsschritte benötigte, die jeweils etwa 563 Mio Jahre (4500/8) auseinander liegen sollten. Das könnten vielleicht folgende Schritte sein (in Mio Jahren):

0: Intelligenz
-563: Eroberung des Landes? Kambrische Explosion?
-1125: ?
-1688: Eukaryoten? Mehrzeller? (siehe den von Mondkalb verlinkten Artikel oben)
-2250: Anreicherung der Atmosphäre mit Sauerstoff? (Vorbedingung für späteren Landgang und für erfolgreiche Mehrzeller)
-2813: ?
-3375: ?
-4000: Entstehung des Lebens

Wenn jeder Schritt für sich genommen unwahrscheinlich ist, dann werden diese Schritte auf anderen Planeten, selbst wenn sie exakte Kopien der Erde wären, wohl nicht ebenso allesamt auftreten. Wenn z.B. jeder Schritt eine Wahrscheinlichkeit von 1% hätte, dann gäbe es für jeden erdähnlichen Planeten, auf dem sich Intelligenz entwickelt, 100 andere, auf denen das nie geschieht. Auf 10000 (100x100) kommt es nie zum Landgang/zur Kambrischen Explosion. Auf 1 Mio (100x100x100) findet der Schritt davor nie statt, etc.

Selbstverständlich hat dies auf der Erde alles stattgefunden, sonst wären wir nicht da, um dies zu beobachten: aber das heisst nicht, dass dieselbe "glückliche" Abfolge auch an vielen anderen Orten stattgefunden hat.

[irony]

Kaum. Die Erde und das Sonnensystem sind diesbezüglich nicht ungewöhnlich. Eher das Gegenteil: Es gibt einige Arbeiten, die zum Schluss kommen, dass Planeten wie die Erde schon früher entstehen konnten - und wir damit Nachzügler wären.

D.h. also, es müsste in der Milchstraße noch eine Vielzahl älterer Erden geben.
Wenn dem so ist, müsste es ja schon lääääängst dort auch Leben geben.

Ist dann die Entstehung intelligenten Lebens der Punkt, auf den es ankommt ?
Leben an sich ist nichts Besonders, aber intelligentes Leben schon ?

[Bynaus]

Wenn man mal davon ausgeht, dass es bei vielen gelben Sonnen auch erdähnliche Planeten gibt, ist unser Sonnensystem wesentlich älter als vergleichbare Systeme ? So dass wir einen Entwicklungs-Vorsprung haben ?

Kaum. Die Erde und das Sonnensystem sind diesbezüglich nicht ungewöhnlich. Eher das Gegenteil: Es gibt einige Arbeiten, die zum Schluss kommen, dass Planeten wie die Erde schon früher entstehen konnten - und wir damit Nachzügler wären.

[irony]

Ich schätze, man wird vielleicht auch noch viel ältere Lebensformen entdecken, es ist nur sehr schwer, Überreste davon zu finden und zu identifizieren.

Wenn das Leben auf der Erde so alt ist, stellt sich die Frage: Sind wir vielleicht in der Milchstraße einfach die ersten, die es so weit gebracht haben ?

Das Alter der Erde selbst ist auch noch wichtig. Wenn man mal davon ausgeht, dass es bei vielen gelben Sonnen auch erdähnliche Planeten gibt, ist unser Sonnensystem wesentlich älter als vergleichbare Systeme ? So dass wir einen Entwicklungs-Vorsprung haben ?

Oder müsste es in der Milchstraße noch eine Vielzahl älterer Erden geben ?
Wenn dem so wäre, müsste es ja schon längst dort auch Leben geben.

[Mondkalb]

Forscher finden Fossilien der ältesten mehrzelligen Organismen:
wissenschaft.de - Alter: 2,1 Milliarden Jahre

Ich schätze, man wird vielleicht auch noch viel ältere Lebensformen entdecken, es ist nur sehr schwer, Überreste davon zu finden und zu identifizieren.

[Spocky]

Lebensbausteine können in Vulkanen entstehen - überraschende Erkenntnisse aus dem Nachlass von Stanley Miller, der 1953 sein berühmtes Ursuppen-Experiment durchführte.
wissenschaft.de - Ursuppe mit mehr Zutaten

Leider erklärt diese Methode nicht, wie die ersten Zellen entstanden sein können und sie bietet dazu auch leider keine Ansätze, weshalb ich dann noch mehr auf die Black Smoker setze, wie ich dies auch in einem anderen Thread hier zur Russell-Martin-Theorie vertreten habe.

[Mallory]

Verstehe ich auch nicht.
Auf jeden Fall Danke für die Aufklärung.
Vielleicht ist die Enstehung des Lebens ja auch eine Mischung aus Beidem.
In das chemische Labor Urozean werden von Aussen nach die fehlenden
Zutaten beigsteuert.

[HiroP]

Ah, die gute alte Panspermie...
Viel diskutiert und bis heute weder bestätigt noch entkräftet.

Fakt ist jedenfalls die Analyse von Jessberger et al und Kissel et al. Insbesondere die Zahl 50 - 60 % deutet darauf hin, dass hier CHON-Materie gemeint ist.

Giottos Staubanalysator war ein Massenspektrometer, der nur in der Lage war, die atomare Zusammensetzung eines jeden einfallenden Staubteilchens zu messen, nicht aber die Molekülstruktur zu unterscheiden. Von daher ist die Aussage, man habe Zersetzungsprodukte von Bakterien gefunden, wissenschaftlich vollkommen unhaltbar.


Im übrigen sehe ich nicht, wie der Artikel, den Marsiske als Referenz angibt, sich mit diesem Thema beschäftigt. Es geht in erster Linie um die physikalische Struktur von Kometenkernen.

Lies einstweilen mal diesen Wikipedia-Artikel. Der gibt dir einen neutralen Überblick über diese Theorie.

[Mallory]

Si

Hoyle,F/N.C.Wickramasinghe:"Some predctions on the nature of Comet Halley".
In: Astrophysics and space science,Vol.36(1986),S.289-293.

Was ist denn nun Fakt ?
Ich weiß,ich bin im ScfiFi Forum,aber das würd mich dochmal interessieren.

[HiroP]

Dem ist aber nicht so.

Ich habe ehrlich gesagt noch nichts von diesen Ergebnissen gehört.

Der mit Giotto gesammelte Staub lässt sich in zwei Gruppen von Teilchen verschiedener Zusammensetzung einteilen (Jessberger et al (1988); Kissel et al (1986b,a)):
Die CHON-Partikel sind vorwiegend aus den leichten Elementen Kohlenstoff (C), Wasserstoff (H), Sauerstoff (O) und Stickstoff (N) zusammengesetzt und bestehen aus schwer-flüchtigen organischem Material. Die zweite Gruppe bilden die sogenannten ROCK-Partikel. Sie setzen sich vorwiegend aus gesteinsbildenden Elementen wie Silizium (Si), Magnesium (Mg) und
Eisen (Fe) zusammen. Diese Teilchen bestehen in erster Linie aus Silikaten, Metallen und Oxiden.

Zitiert der Herr Marsiske denn auch Quellen für diese Aussagen?

[Mallory]

Zur Theorie "Leben aus dem All" möchte ich mal aus dem Buch von
"Hans Arthur Marsiske:Heimat Weltall" was zitieren.
Dabei geht es um ein Experiment das europäische Wissenschaftler beim Vorbeiflug von Giotto am Kometen Halley gemacht haben.Dabei wurde der freigesetzte Staub des Kometen untersucht.

Seite 110
"Dabei fanden sie hochkomplexe organische Moleküle,die vollkommen mit den Zersetzugsprodukten von Bakterien übereinstimmen.Es ist nicht einfach,ihre Entstehung auf nicht-biologische Weise zu erklären.Etwa 50 bis 60 Prozent der gesamten Kometenmasse bestand aus Materie,die praktisch nicht von Bakterien unterschieden werden können."

Wenn dem so ist,dann sind Kometen Lebesspender.