Das Leben auf der Erde begann vor drei Milliarden Jahren. Seitdem hat die Evolution elementare, einzellige Organismen in die Vielfalt der Formen, Farben, Größen und Funktionen verwandelt, die wir heute sehen. Aber wie genau entstand das Leben in der Urbrühe - Wasser, das in flachen Quellen enthalten und mit Aminosäuren und Nukleotiden gesättigt ist?
Es gibt viele theoretische Antworten auf die Frage, was genau den Ursprung des Lebens verursacht hat, vom Blitzschlag bis zum kosmischen Körper. Hier sind nur einige davon.
Funken Elektrizität
Dieser sehr metaphorische Funke des Lebens könnte ein völlig wörtlicher Funke oder viele Funken sein, deren Quelle der Blitz war. In das Wasser eindringende elektrische Funken können zur Bildung von Aminosäuren und Glukose führen und diese aus einer Atmosphäre umwandeln, die reich an Methan, Wasser, Wasserstoff und Ammoniak ist. Diese Theorie wurde sogar 1953 experimentell bestätigt und bewies, dass der Blitz die Ursache für die Bildung der Grundelemente sein könnte, die für die Entstehung der ersten Lebensformen notwendig sind.
Nach dem Experiment konnten Wissenschaftler nachweisen, dass die frühe Atmosphäre unseres Planeten nicht genügend Wasserstoff enthalten konnte, aber die Vulkanwolken, die die Erdoberfläche bedeckten, alle notwendigen Elemente und dementsprechend genügend Elektronen enthalten konnten, um einen Blitz zu verursachen.
Werbevideo:
Hydrothermale Unterwasserentlüftungsöffnungen
Relativ starke Tiefseequellen könnten eine notwendige Wasserstoffquelle für die Bildung der ersten lebenden Organismen auf ihren felsigen Oberflächen werden. Noch heute entwickelt sich eine Vielzahl von Ökosystemen um hydrothermale Quellen, selbst in großen Tiefen.
Lehm
Die ersten organischen Moleküle konnten auf einer Tonoberfläche gefunden werden. Ton enthält immer eine ausreichende Menge an organischen Bestandteilen, außerdem könnte er eine Art Organisator dieser Bestandteile in komplexere und effektivere Strukturen ähnlich der DNA werden.
Tatsächlich ist DNA eine Art Karte für Aminosäuren, die genau angibt, wie sie in den Zellen komplexer Fette organisiert sein sollten. Eine Gruppe von Biologen an der Universität von Glasgow in Schottland argumentiert, dass Ton eine solche Karte für die einfachsten Polymere und Fette sein könnte, bis sie lernten, sich selbst zu organisieren.
Panspermia
Diese Theorie lässt einen über die Möglichkeit eines kosmischen Ursprungs des Lebens nachdenken. Das heißt, nach ihren Postulaten entstand das Leben nicht auf der Erde, sondern wurde nur mit Hilfe eines Meteoriten, zum Beispiel vom Mars, hierher gebracht. Es wurden genug Fragmente auf dem Boden gefunden, die angeblich vom roten Planeten zu uns kamen. Eine andere Art des "Weltraumtaxis" für unbekannte Lebensformen sind Kometen, die sich zwischen Sternensystemen bewegen können.
Selbst wenn dies zutrifft, kann die Panspermie die Frage nicht beantworten, wie genau das Leben von dem Ort stammt, an dem es auf den Planeten Erde gebracht wurde.
Unter der Eisdecke
Es ist möglich, dass die Ozeane und Kontinente vor drei Milliarden Jahren mit einer dicken Eisschicht bedeckt waren, weil die Sonne nicht so hell war wie heute. Eis könnte zu einer Schutzschicht für zerbrechliche organische Moleküle werden und verhindern, dass ultraviolette Strahlen und kosmische Körper, die mit der Oberfläche kollidieren, frühe und schwache Lebensformen schädigen. Darüber hinaus könnte die niedrigere Temperatur die Entwicklung der ersten Moleküle zu stärkeren und haltbareren Molekülen verursacht haben.
RNA-Welt
Die Theorie der RNA-Welt basiert auf der philosophischen Frage von Ei und Huhn. Tatsache ist, dass für die Bildung (Vervielfältigung) von DNA Proteine benötigt werden und Proteine sich ohne die in die DNA eingebettete Karte nicht selbst replizieren können. Wie ist das Leben entstanden, wenn das eine nicht ohne das andere erscheinen kann, aber beide in der Gegenwart schön existieren? Die Antwort könnte RNA-Ribonukleinsäure sein, die Informationen wie DNA speichern und als Proteinenzyme dienen kann. Auf der Basis von RNA wurde perfektere DNA gebildet, dann ersetzten effizientere Proteine die RNA vollständig.
Heute existiert RNA und erfüllt verschiedene Funktionen in komplexen Organismen, zum Beispiel ist sie für die Arbeit bestimmter Gene verantwortlich. Diese Theorie ist ziemlich logisch, beantwortet aber nicht die Frage, was der Katalysator für die Bildung von Ribonukleinsäure selbst war. Die Annahme, dass es von selbst hätte erscheinen können, wird von den meisten Wissenschaftlern zurückgewiesen. Die theoretische Erklärung ist die Bildung der einfachsten Säuren PNA und TNK, die sich dann zu RNA entwickelten.
Einfachster Start
Diese Theorie heißt Holobiose und basiert auf der Idee, dass das Leben nicht aus komplexen RNA-Molekülen und dem primären genetischen Code begann, sondern aus den einfachsten Partikeln, die aus Gründen des Stoffwechsels miteinander interagieren. Vielleicht entwickelten diese Partikel schließlich eine Schutzhülle wie eine Membran und entwickelten sich dann zu einem komplexeren Organismus. Dieses Modell wird als "Enzymmodell des Stoffwechsels" bezeichnet, während die Theorie der RNA-Welt als "Modell des primären genetischen Codes" bezeichnet wird.
