Ursprung des Lebens [Archiv]

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Baalzamon

2006-12-11, 17:06:01

Als ich gerade diese Zeilen (http://forum-3dcenter.org/vbulletin/showpost.php?p=5073395&postcount=162) verfasst habe, musste ich mich fragen wie überhaupt die ersten Einzeller entstanden sind. Was war die Ursache für den ersten 'magic moment' der Übergang von lebloser anorganischer Materie zum Mikroorganismus?

Zaffi

2006-12-11, 17:10:49

Gute Frage, der Tod wollte eben nicht mehr länger arbeitslos sein....

Nee im Ernst, das ist das Geheimnis des Lebens....

Rincewind

2006-12-11, 17:16:26

Mein Wissensstand ist folgender (k.A. ob es darüber schon neue Erkenntnisse gibt): In der sogenannten Urathmosphäre unseres frühen Planeten und Blitzen können Aminosäuren entstehen. Haben sie (glaube ich) mal im Labor nachgestellt. Das könnte der sogenannte "Magic Moment" gewesen sein.

dogmeat

2006-12-11, 17:17:13

Baalzamon

2006-12-11, 17:19:09

Gute Frage, der Tod wollte eben nicht mehr länger arbeitslos sein....

Nee im Ernst, das ist das Geheimnis des Lebens....
Neee wie fies.

Solange das nicht geklärt ist, kann man ja noch soviel über Ausserirdisches Leben spekulieren wie man will. Vielleicht haben unsere Umweltbedingungen überhaupt nicht, oder nur sehr bedingt, damit zu tun, das auf der Erde Leben existiert.

Wenn das Leben aus der 'magischen Lebenswolke' durch Asteroiden auf die Erde gebracht wurde, kann es auch nur purer Zufall sein, das der Meteorit mit den Organismen auf der Erde und nicht auf der Venus eingeschlagen ist. Vielleicht hätte sich im Laufe der Jahre auch dort Leben gebildet, und alle Annahmen sind für die Katz. *grrr*

Zaffi

2006-12-11, 17:21:38

Vielleicht hätte sich im Laufe der Jahre auch dort Leben gebildet, und alle Annahmen sind für die Katz. *grrr*

wer sagt dir das es auf der Venus kein "Leben" gibt ?
Leben muss nicht automatisch unseren auf der Erde bekannten Lebensformen entsprechen, Feuer z.b. erfüllt quasi alle Ansprüche an eine Lebensform, schon mal drüber nachgedacht ?

Dimon

2006-12-11, 17:22:59

Von Einzellern zum doppelzelern, von Doppelzellern zum mehrzellern, von mehrzellern zum kleinen Wirbellosen krabbelviechern, von krabellviechern zu fischen, von fischen zu krabben, von krabben zu auf der erde kriechenden vichern, von vichern zu schon eher dinosaurier, von schon eher dinosaurier zu dinos, von dinos zu kleineren Dinos, von kleineren Dinos zu Krokodilen usw. ;D

Die Säugetiere haben fast die gleiche Lebensgeschichte :biggrin: :biggrin:
auf jeden fall stehts so in einen Buch, das ich schon ne ewigkeit her gelesen
hab :ucrazy:

naja hoffe ich hab etwas geholfen, so in ungefähr müsste das alles hinhauen ;)

mfg

Zaffi

2006-12-11, 17:26:24

...von fischen zu krabben...

Zumindest das stimmt nicht, Fische haben sich nie in Krabben verwandelt sondern sind an Land gegangen und haben Lungen entwickelt, ein Beweis dafür sind die heute noch lebenden Lungenfische, Krabben dagegen sind eine ganz andere Gattung

PS: Krokodile lebten schon zeitgleich mit den Dinosaurieren, die haben sich nicht aus denen entwickelt...

Baalzamon

2006-12-11, 17:28:57

wer sagt dir das es auf der Venus kein "Leben" gibt ?
Leben muss nicht automatisch unseren auf der Erde bekannten Lebensformen entsprechen, Feuer z.b. erfüllt quasi alle Ansprüche an eine Lebensform, schon mal drüber nachgedacht ?
Hehe, lustig aber glaube mir, das ich der Letzte bin der davon ausgeht, dass Leben nur im menschlichen Sinne existieren kann. Und ja, ich habe da schonmal drüber nachgedacht. ;)

Ich wollte damit nur Andeuten das wir evtl. keine Terraner sondern Venusianer wären, wenn der Asteroid (wenn es denn so war) welcher das Leben gebracht hat, noch mal kurz beim Intergalactic-Burger-Drive-In vorbeigeschaut und so das Rendevouz mit der Erde verpasst hätte. Dann wären alle Annahmen wie sie so gerne gemacht werden (Wasser, Sauerstoff, habitable Zone usw.) für die Katz.

War es allerdings tatsächlich eine bestimmte Kombination aus Elementen und ein 'bisschen' Energie die die Initialzündung gegeben haben, könnte man ja folgern das, zumindest ohne externe Energiezufuhr, kein Leben entstehen kann.

Baalzamon

2006-12-11, 17:30:16

Monger

2006-12-11, 17:30:42

Da hat mal irgendwer ein Experiment gemacht indem er im Labor den Zustand der Erde von damals simuliert hat. Also ein System mit der damals bekannten Atmosphäre plus ein paar Blitze, weil es irgendwie damals stark Gewitter gab oder so, und zufällig sind bei dem dann auch irgendwas rausgekommen und danach wusste man dann wie das erste Leben ungefärh entstand. Da müsste ich mal in meinen Bio Sachen nachgucken, ist schon ein Jahr wo wir das behandelt haben.

Um mal darauf einzugehen: es gibt momentan zwei relativ wahrscheinliche Ansätze. Der eine ist, dass das Leben an der Wasseroberfläche an seichtem Gewässer entstanden ist, wo sich durch Blitzeinschläge und den dort gelösten Stoffen (irgendwelche Salze, Kohlenstoff, Stickstoff...) Aminosäuren gebildet haben. In der anderen (wohl momentan bevorzugten) Theorie ist das Leben tief unten im Meer in der Nähe von unterirdischen Vulkanen entstanden, die sowohl genügend Energie als auch Material ausgespuckt haben, um die nötigen Aminosäuren zu produzieren. (für die richtige Formel bitte ins Chemiebuch oder in Wikipedia schauen ;) )

Manche Aminosäuren haben ganz ähnliche Eigenschaften wie DNA: sie lagern andere organische Bausteine an, verbinden sich damit, und zerbrechen sobald sie zu groß werden. Im Prinzip ist das nichts anderes als organische Kristallbildung.

Und um die ultimative Frage vorwegzunehmen: Warum kann man diesen Prozess heute nicht mehr im Meer beobachten? Ganz einfach: in der Zwischenzeit hat sich einiges geändert. Zum Beispiel gibt es inzwischen Sauerstoff in der Atmosphäre. Sauerstoff ist aber nunmal extrem oxidativ, und greift alle unedlen Verbindungen an - und zerstört somit eben genau solche Aminosäuren. Mit der Zeit haben genau die Verbindungen überlebt, die sich eine Schutzhülle aus Lipiden selbst synthetisieren konnten, die sie ausreichend vor solchen Umwelteinflüssen schützt - und das ist die Geburt der ersten Zelle.

Zaffi

2006-12-11, 17:35:27

Hehe, lustig aber glaube mir, das ich der Letzte bin der davon ausgeht, dass Leben nur im menschlichen Sinne existieren kann. Und ja, ich habe da schonmal drüber nachgedacht. ;)

Ok ich sehe schon du hast dich mit dem Thema eingehend beschäftigt ;)

Die Theorie das es uns (in anderer Form) auch geben würde wenn der lebensspendende Asteroid auf der Venus eingeschlagen wäre, hatte ich auch schon...
Allerdings muss zwangsweise immer externe Energie zugeführt werden, in welcher Form auch immer, es muss tatsächlich nicht unbedingt Sonnenenergie sein, die haben doch erst vor kurzem ein abgeschottetes Biotop in einem Berg gefunden wo nie Sonne hinkam...
Auch Radioaktivität könnte eine Energiequelle sein.. für mutationsunanfällige Organismen jedenfalls...
Hab mal nen SF gelesen, da waren die Aliens von Radiowellen abhängig und haben diese auch zur Kommunikation genutzt, mit dem Ergebnis das der erste Mensch der da hinkam quasi von denen gegrillt wurde weil ihn alle damit beschossen um ihn zu "sehen" ;D

Baalzamon

2006-12-11, 17:37:51

Um mal darauf einzugehen: es gibt momentan zwei relativ wahrscheinliche Ansätze. Der eine ist, dass das Leben an der Wasseroberfläche an seichtem Gewässer entstanden ist, wo sich durch Blitzeinschläge und den dort gelösten Stoffen (irgendwelche Salze, Kohlenstoff, Stickstoff...) Aminosäuren gebildet haben. In der anderen (wohl momentan bevorzugten) Theorie ist das Leben tief unten im Meer in der Nähe von unterirdischen Vulkanen entstanden, die sowohl genügend Energie als auch Material ausgespuckt haben, um die nötigen Aminosäuren zu produzieren. (für die richtige Formel bitte ins Chemiebuch oder in Wikipedia schauen ;) )

Manche Aminosäuren haben ganz ähnliche Eigenschaften wie DNA: sie lagern andere organische Bausteine an, verbinden sich damit, und zerbrechen sobald sie zu groß werden. Im Prinzip ist das nichts anderes als organische Kristallbildung.

Und um die ultimative Frage vorwegzunehmen: Warum kann man diesen Prozess heute nicht mehr im Meer beobachten? Ganz einfach: in der Zwischenzeit hat sich einiges geändert. Zum Beispiel gibt es inzwischen Sauerstoff in der Atmosphäre. Sauerstoff ist aber nunmal extrem oxidativ, und greift alle unedlen Verbindungen an - und zerstört somit eben genau solche Aminosäuren. Mit der Zeit haben genau die Verbindungen überlebt, die sich eine Schutzhülle aus Lipiden selbst synthetisieren konnten, die sie ausreichend vor solchen Umwelteinflüssen schützt - und das ist die Geburt der ersten Zelle.

Dementsprechend sollte es möglich sein diesen Prozess nachzuahmen? o.O

Irgendwie kann ich das jetzt kaum glauben, das hiesse ja das der Mensch tatsächlich den Traum des Golem wahr gemacht hat.

Aus anorganischer Materie wird unter der richtigen Zusammensetzung und unter Zufuhr von Energie organisches Material? Sorry aber bin nunmal Chemie-Noob, da habe ich echt keine Ahnung von.

Dimon

2006-12-11, 17:42:08

Baalzamon

2006-12-11, 17:43:59

Ok ich sehe schon du hast dich mit dem Thema eingehend beschäftigt ;)

Die Theorie das es uns (in anderer Form) auch geben würde wenn der lebensspendende Asteroid auf der Venus eingeschlagen wäre, hatte ich auch schon...
Allerdings muss zwangsweise immer externe Energie zugeführt werden, in welcher Form auch immer, es muss tatsächlich nicht unbedingt Sonnenenergie sein, die haben doch erst vor kurzem ein abgeschottetes Biotop in einem Berg gefunden wo nie Sonne hinkam...
Auch Radioaktivität könnte eine Energiequelle sein.. für mutationsunanfällige Organismen jedenfalls...
Hab mal nen SF gelesen, da waren die Aliens von Radiowellen abhängig und haben diese auch zur Kommunikation genutzt, mit dem Ergebnis das der erste Mensch der da hinkam quasi von denen gegrillt wurde weil ihn alle damit beschossen um ihn zu "sehen" ;D
He, kein Problem. :D
Das es 'nur' einer Energiequelle bedarf, und nicht unbedingt der Sonne, sollte auch recht schnell klar werden wenn man sich die Black-Smokers anschaut (auf die auch Monger in seinem Post anspielt).

Aber mal wieder zurück, das klingt für mich irgendwie alles noch zu einfach.

Wir bauen uns Leben. Man nehme:

1. Ein paar bestimmte anorganische Stoffe
2. Rühre alles gut durch
3. Setze eine Energiequelle dran
4. Warte ein paar (Millionen) Jahre
5. Voila, Leben. :O

Zaffi

2006-12-11, 17:47:35

eben, da fehlt irgendwie der zündende Funke und vor allem der Plan dahinter, ich kann mir einfach nicht vorstellen das durch Zufall eine Gruppe Aminosäuren so angeordnet wurde das eine lebendige sich selbst erhaltende Struktur daraus wurde...

Und das ist eben der Knackpunkt, da können die Voraussetzungen in Punkto Energie und Chemie auch noch so gut sein....
Dazu muss man noch bedenken das der erste Versuch sicher kein Erfolg war, wieviele Anläufe braucht man denn bis sich eine Lebensform entwickelt die wirklich stabil und vor allem vermehrungsfreudig ist.. und wieso sollte sie das überhaupt sein ?

Monger

2006-12-11, 17:48:28

Dementsprechend sollte es möglich sein diesen Prozess nachzuahmen? o.O

Was glaubst du, woran die ganzen Molekularbiologen weltweit arbeiten? ;)

Aus anorganischer Materie wird unter der richtigen Zusammensetzung und unter Zufuhr von Energie organisches Material? Sorry aber bin nunmal Chemie-Noob, da habe ich echt keine Ahnung von.
http://de.wikipedia.org/wiki/Organische_Chemie

Organische Verbindungen sind wirklich nichts ungewöhnliches. Das hat auch schon die Astronomie entdeckt: im Weltall finden sich z.B. großflächige Alkohol Wolken (natürlich vorwiegend Methanol, nicht Ethanol), und auch Aminosäuren. Es gibt halt nur irrsinnig viele verschiedene Kombinationsmöglichkeiten, allein mit den Kohlenwasserstoffen kann man ganze Bibliotheken füllen. Dass dort mal die richtige Mischung entsteht und zumindest so lange robust bleibt, dass sie jenseits von absolut idealen Verhältnissen nicht sofort wieder zerfällt, dazu muss halt doch einiges passieren. Afaik haben die Biologen dieser Welt eben genau die Kombination aus der wahrscheinlich das restliche Leben erwachsen ist, eben noch nicht entdeckt.

Baalzamon

2006-12-11, 17:49:52

Seid es die erde gibt gibt es bestimmt bakterien, vllt. haben wir uns aus diesen entwickelt......

Vermuten kann man alles, aber ob das stimmt?

Vllt. heissen wir nicht Terraner sondern Bakterianer, oder Virunianer :biggrin:

mfg
Hmhm, ich weiss, dass ist echt lästig, aber wo kommen die Bakterien her?

Nochmal von Anfang an (im Schnelldurchlauf):
-Irgendwie ensteht unser Universum, Materie entsteht (wie auch immer) und schwebt so vor sich hin.
- Irgendwann verdichtet sich die Materie (Massen ziehen sich an), ballt sich zusammen und es entstehen Sonnen und Asteroiden und Planeten. (bisher noch alles schön anorganisch)
- Auf diesen Planeten (naja zumindest auf einem) blubbert die Ursuppe vor sich hin und kaum schlägt ein Blitz (bzw. wird Energie zugefügt) ein, Zack, die ersten Aminosäuren sind da.
- Juhu es gibt Leben!

Das klingt irgendwie so, als ob man das mit einem Chemie-Baukasten und einem 9V Block auch zuhause machen könnte. ;)

Zaffi

2006-12-11, 17:52:13

Das klingt irgendwie so, als ob man das mit einem Chemie-Baukasten und einem 9V Block auch zuhause machen könnte. ;)

Schätze mal wenn du ein paar Milliarden Jahre Zeit hättest dann würdest du das sogar schaffen.... wenn die Batterie nicht vorher leer ist ;)

dogmeat

2006-12-11, 17:52:32

Hmhm, ich weiss, dass ist echt lästig, aber wo kommen die Bakterien her?

Nochmal von Anfang an (im Schnelldurchlauf):
-Irgendwie ensteht unser Universum, Materie entsteht (wie auch immer) und schwebt so vor sich hin.
- Irgendwann verdichtet sich die Materie (Massen ziehen sich an), ballt sich zusammen und es entstehen Sonnen und Asteroiden und Planeten. (bisher noch alles schön anorganisch)
- Auf diesen Planeten (naja zumindest auf einem) blubbert die Ursuppe vor sich hin und kaum schlägt ein Blitz (bzw. wird Energie zugefügt) ein, Zack, die ersten Aminosäuren sind da.
- Juhu es gibt Leben!

Das klingt irgendwie so, als ob man das mit einem Chemie-Baukasten und einem 9V Block auch zuhause machen könnte. ;)

Natürlich nicht mit einem Blitz oder so, das sind Prozesse die brauchen halt ihre paar Millionen Jahre oder so.

Monger

2006-12-11, 17:57:21

Das klingt irgendwie so, als ob man das mit einem Chemie-Baukasten und einem 9V Block auch zuhause machen könnte. ;)

Denk daran, dass die ganze Geschichte vermutlich eine Menge verschiedener Stufen durchlaufen hat. Die ersten komplexen Moleküle mussten wahrscheinlich erstmal irgendwo anders hinwandern wo sich andere chemische Bedingungen fanden (z.B. ein anderer PH Wert), dort gab es wieder eine Veränderung usw.

Ein heimisches Aquarium plus Stromquelle ist für sowas einfach nicht heterogen genug. Aber wenn du einen ganzen Planeten mit all seinen unterschiedlichen Nischen nimmst, und ihn eine Milliarde Jahre lang einem barbarischen chemischen Gewitter unterziehst, wird in so einer Umgebung so ziemlich jede chemische Reaktion stattfinden die nur irgendwie stattfinden kann. Deshalb tun sich auch nach wie vor Chemiker wie Biologen so schwer damit, zu verstehen was damals wirklich passiert ist. Wir bräuchten einen ganzen Planeten, um die selbe Situation nochmal nachzustellen.

Baalzamon

2006-12-11, 17:59:15

Natürlich nicht mit einem Blitz oder so, das sind Prozesse die brauchen halt ihre paar Millionen Jahre oder so.
Oops, ja ist klar. War wohl ein bisschen sehr überspitzt geschrieben. Hatte ich ja auch schon weiter oben geschrieben, das dass Ganze wohl so seine Zeit braucht.

Aber wenn es tatsächlich so ist, wie im Wikipedia Artikel beschrieben, dass es jetzt schon über 17 Millionen Kohlenstoff Verbindungen gibt und eine ähnliche Anzahl auch für Silizium vermutet wird, dann kann ich nur sagen, dass ich es unglaublich naiv finde zu glauben, das Leben (auch komplexes wie wir) Umgebungen wie die Erde braucht um zu entstehen.

Bei derartig vielen Kombinationmöglichkeiten muss es doch für verdammt viele Umgebung stabile Gruppen geben, welche die Möglichkeit haben sich evolutiv weiter zu entwickeln.

Zaffi

2006-12-11, 18:11:29

Aber wenn es tatsächlich so ist, wie im Wikipedia Artikel beschrieben, dass es jetzt schon über 17 Millionen Kohlenstoff Verbindungen gibt und eine ähnliche Anzahl auch für Silizium vermutet wird, dann kann ich nur sagen, dass ich es unglaublich naiv finde zu glauben, das Leben (auch komplexes wie wir) Umgebungen wie die Erde braucht um zu entstehen.

Bei derartig vielen Kombinationmöglichkeiten muss es doch für verdammt viele Umgebung stabile Gruppen geben, welche die Möglichkeit haben sich evolutiv weiter zu entwickeln.

Eben !
Deswegen ist es auch Unsinn davon auszugehen das Leben immer auf Kohlenstoff basieren muss....

Aber das ist eben so, wir denken ja immer noch von uns wir wären die Krone der Schöpfung :D deswegen muss ja jedes Leben ähnlich zu unserem sein...

Baalzamon

2006-12-11, 18:13:24

Denk daran, dass die ganze Geschichte vermutlich eine Menge verschiedener Stufen durchlaufen hat. Die ersten komplexen Moleküle mussten wahrscheinlich erstmal irgendwo anders hinwandern wo sich andere chemische Bedingungen fanden (z.B. ein anderer PH Wert), dort gab es wieder eine Veränderung usw.

Ein heimisches Aquarium plus Stromquelle ist für sowas einfach nicht heterogen genug. Aber wenn du einen ganzen Planeten mit all seinen unterschiedlichen Nischen nimmst, und ihn eine Milliarde Jahre lang einem barbarischen chemischen Gewitter unterziehst, wird in so einer Umgebung so ziemlich jede chemische Reaktion stattfinden die nur irgendwie stattfinden kann. Deshalb tun sich auch nach wie vor Chemiker wie Biologen so schwer damit, zu verstehen was damals wirklich passiert ist. Wir bräuchten einen ganzen Planeten, um die selbe Situation nochmal nachzustellen.

Klingt ja auch irgendwie logisch. Ohne Anreiz von Aussen (veränderte Umweltbedingungen) hat ein Organismus keinen Grund seine Struktur zu ändern (nicht totschalgen wenn die Ausdrücke nicht ganz richtig sind, ich hoffe jeder versteht was ich meine).

Da müsste man schon sehr viel in seinem Aquarium rumrühren um das zu erreichen, das sehe ich direkt ein.

Wobei ich mich direkt als nächstes Fragen muss, warum zum Geier hat Aminosäurenstrang überhaupt das 'Bedürfnis' zu 'überleben' (in diesem Falle wohl eine Zelle auszubilden). Hallo? Ich meine warum sollte sowas passieren?

Es ist ja nicht so das sich der Strang mal eben denkt: 'Ne, Scheisse hab jetzt keinen Bock auseinandergerissen zu werden, mach ich mir mal 'ne dicke Haut'.

Da wird man doch ganz wirr im Kopf. :confused:

twodoublethree

2006-12-11, 18:19:49

Die Aminosäure hat sicher kein Bewusstsein, aber wenn durch Zufall eine schützende Haut entsteht setzt sie sich eben durch.
Zufall Zufall Zufall, immer weiter, irgendwann ists was Lebendiges.

Monk

2006-12-11, 18:20:58

Jenny23

2006-12-11, 18:22:49

Kohlenstoffbasiertes Leben ist das einzige was wir kennen. Kohlenstoff ist zudem das geeignetste Element, da man mit ihm eine unendlich Anzahl an Verbindungen erzeugen kann. Zudem sind sie energetisch begünstigt und stabiler als entsprechende Siliziumverbindungen. Was nicht heißt, daß es nicht Orte gibt, wo die Bedingungen für das Silizium günstiger sein könnten. Ich meine mich zu erinnern, daß es da aber noch andere Gründe gibt, warum Silizium den Kohlenstoff nicht übertrumpfen konnte. Die extreme Affinität des Siliziums zum Sauerstoff dürfte ebenfalls ein Grund sein.

Und wenn sich aus einfachen Reaktionen zunächst einfache Moleküle gebildet haben, dann können sich aus diesen kompliziertere bilden usw.. Es kommt dabei natürlich auf die Reaktionsbedingungen an.
Die Chemie hatte über eine Millarde Jahre Zeit um Leben zu schaffen. Und während dieser Zeit ist vieles möglich. So geht man davon aus, daß vor langer Zeit die gesamte Erde Eisbedeckt war. Zu anderen Zeiten war es sehr warm. Dann gab es überall gediegenes Metall (also nicht oxidiert, da kein Sauerstoff vorhanden) welches prinzipiell als Katalysator für Reaktion dienen kann. In Eis gibt es Strukturen die die Bildung von Aminosäurepolymeren begünstigt usw. usw..
Irgendwann hat sich dann wahrscheinlich RNA gebildet. RNA kann sich selbst replizieren und das ohne großes Zellbrimborium. RNA kann Proteine erstellen. Und dies geschah alles durch Selbstorganisation unter den richtigen Bedingungen. Und damit entstanden dann größere Bausteine die miteinander interagierten und damit entwickelten sich immer komplexere Systeme. Und so führte dann ein Schritt zum anderen, eine molekulare Evolution. Zeit gab es reichlich, Platz und Veränderungen ebenso und damit eine große Variabilität der Reaktionsbedingungen.

Wie es nun genau stattgefunden hat, daß ist noch nicht bekannt. Aber ich bin mir ziemlich sicher, daß man Wege finden wird aus toter Materie Lebewesen zu schaffen. Selbstreplizierende Moleküle hat man zumindest schon so einige hergestellt.

Auf jeden Fall ein spannendes Thema. Würde mir die Organik mehr liegen wäre das sicherlich ein interessantes Arbeitsgebiet (wenn wohl auch nicht sonderlich einträglich)...

Baalzamon

2006-12-11, 18:48:12

über dieses thema habe ich im evolutionsblock des Bio-/Chemie LK's ein referat gehalten.
es handelt sich bei diesem versuch um das "Miller-Urey-Experiment"

wiki-link (http://de.wikipedia.org/wiki/Miller-Urey-Experiment)
Experimentanalyse (http://www.abenteuer-universum.de/miller1.html)

das experiment erklärt, wie aminosäuren entstehen.
es erklärt nicht wie proteine entstehen!
die produktergebnisse zeigen, dass ein großer teil der erstellten aminosäuren ENDstellig sind (monofunktionelle moleküle - M). sie stehen zu den bifunktionellen molekülen (B) im verhältnis 6/1.

jetzt kommt die mathematik.
eine molekülkette namens MBM errechnet sich aus:
5/6*1/6*5/6 = 11.57%

formel: aminosäure polykondensation "25/36*(1/6)^n"
kette mit 10aminosäuren:
MBBBBBBBBBBM = 0,00000148%

ein protein beginnt ab 100aminosäuremolekülen.
die mathematische wahrscheinlichkait auf das vorkommen eines proteins nach dem miller-experiment beträgt 10^-76% (nullwahrscheinlichkeit).

die codierung eines DNA-proteins hat 1000nucleotide -> 1:1,15*10^602

so kommen wir der erklärung zur entstehung des ersten lebewesens leider nicht näher :(

2ter gedanke_
nehmen wir an die 1000klügsten wissenschaftler der erde versammeln sich, um selbstständig eine zelle zu erschaffen. ich gehe nicht davon aus, dass man das jemals schaffen wird - also rein hypothetisch gedacht:
sollte es wirklich eines tages gelingen, was wird damit bewiesen?
eigentlich doch nur, dass zur erschaffung eines so komplexen gebildes enormer aufwand, ein hoher grad an intelligenz und viel zeit eine vorraussetzung dafür sind, ein solches ergebnis zu erlangen.

denn auch das miller-urey-experiment hatte einen chemiker, der die gegebenheiten zur aminosynthese bereitgestellt hat.
Hohoho, immer langsam sonst komm ich nicht mehr mit. :redface: Ich fasse mal kurz zusammen:
- Die Wahrscheinlichkeit, das sich aus Aminosäuren Proteine zusammensetzen ist unglaublich gering.
- Ohne Proteine keine Zellen.
- Ohne Zellen, keine höheren Lebensformen.
Die Aminosäure hat sicher kein Bewusstsein, aber wenn durch Zufall eine schützende Haut entsteht setzt sie sich eben durch.
Zufall Zufall Zufall, immer weiter, irgendwann ists was Lebendiges.
Klingt logisch. Durch Zufall bildet sich ein Aminosäurenstrang (Peptide?) mit 'Schutzschicht'. Diese überlebt länger als ihre kleinen Aminosäure Freunde ohne Schutzschicht, ist klar. Aaaaaber, irgendwann wird auch diese Zelle durch Umwelteinflüsse zerstört werden, und dann.... ist sie weg, Genau. Sie hat sich nämlich nicht reproduziert. Wieso auch.

Womit wir bei der nächsten Frage wären: Warum reproduzieren sich Zellen. Ein weiterer Zufall, dass sich eine Proteinverbindung bildet, welche, natürlich rein zufällig, sich selber wieder ausspuckt, wenn man nur ein bisschen Energie und 'Nährstoffe' zugibt? Das Ganze wird irgendwie immer unwahrscheinlicher. :|

Langsam kann ich die Leute verstehen, welche an eine höhere Macht glauben, bzw. das dass Leben eben nicht zufällig entstanden ist. ;)

Monger

2006-12-11, 19:29:16

Hohoho, immer langsam sonst komm ich nicht mehr mit. :redface: Ich fasse mal kurz zusammen:
- Die Wahrscheinlichkeit, das sich aus Aminosäuren Proteine zusammensetzen ist unglaublich gering.

In dem Miller Versuch, ja. Siehe auch folgendes Zitat aus dem Wikipedia Artikel:

Die Aminosäuren entstehen als 1:1-Racematgemische, in den Organismen sind aber überwiegend nur die L-Aminosäuren zu finden. Das Problem ist lösbar durch Mineralien als Katalysatoren, die aber von Miller nicht verwendet wurden.

Das Urmeer war SEHR mineralienreich.

Womit wir bei der nächsten Frage wären: Warum reproduzieren sich Zellen.

Wie schon bereits erwähnt: Reproduktion ist nichts wirklich ungewöhnliches. Alle Kristalle leben davon, dass sie sich selbst in immer wiederholenden Mustern anordnen. Jedes Feuer erzeugt so lange neues Feuer bis der Brennstoff ausgeht. Die eigentliche Frage ist: wo kam die Variation in die Reproduktion rein?

Dazu gibt es eigentlich nur eine sinnvolle Antwort: es muss weit mehr als nur eine organische Verbindung gegeben haben, die sich selbst reproduzieren konnte. Es musste eine Menge davon gegeben haben. Und sie alle waren stabil genug, dass sie sich aneinander heften, zerreissen und wieder zusammenketten können.

Ich hab leider keinen Link mehr dafür, aber ich hab mal von bestimmten Kohlenwasserstoffen gehört, die einige METER lang werden können. Die zerreissen halt regelmäßig, und an den Enden lagern sich wieder andere Moleküle an.
Sowas sind dann auch schwimmende Chemie-Fabriken, weil viele von den organischen Verbindungen auch katalytische Wirkung für andere Prozesse haben (siehe Enzyme).
Was die Stabilität angeht: die DNA war mit Sicherheit nicht immer so robust. Die RNA (die ja zur DNA Synthese gebraucht wird) ist ja der evolutionäre Vorgänger der DNA. Die ist SEHR zerbrechlich, und sehr mutationsfreudig. Was nicht unbedingt von Nachteil ist...

Langsam kann ich die Leute verstehen, welche an eine höhere Macht glauben, bzw. das dass Leben eben nicht zufällig entstanden ist. ;)
Keiner hat behauptet, dass die Antwort einfach ausfallen würde! ;)

(Sorry für OT)
Trotzdem empfinde ich es als bizarr, ausgerechnet beim heutigen Wissensstand einen Aufschwung der Kreationisten zu erleben.

No.3

2006-12-11, 20:18:33

Eben !
Deswegen ist es auch Unsinn davon auszugehen das Leben immer auf Kohlenstoff basieren muss....

derartige Silizium haben derbe Stabilitätsprobleme, wenn man Wasser fern hält wird es etwas besser. Gibt dann aber immer viele "tödliche" Verbindungen

Baalzamon

2007-01-03, 13:08:31

Wie schon bereits erwähnt: Reproduktion ist nichts wirklich ungewöhnliches. Alle Kristalle leben davon, dass sie sich selbst in immer wiederholenden Mustern anordnen. Jedes Feuer erzeugt so lange neues Feuer bis der Brennstoff ausgeht. Die eigentliche Frage ist: wo kam die Variation in die Reproduktion rein?

Was ich mich vielmehr frage ist, wo kommt der 'Drang' der 'Natur' zu immer komplexeren Gebilden her?

Sollten wir uns nicht eigentlich auf einen Zustand der Entropie zubewegen? Ein Universum welches von sich aus immer komplexer werdende Strukturen bildet ist doch genau gegenläufig.

Oder ist es viel eher so, dass wir dadurch, das wir nur einen begrenzten Ausschnitt beobachten können, den Eindruck gewinnen, das die Materie zu immer grösserer Ordnung strebt.

Zaffi

2007-01-03, 13:17:14

Was ich mich vielmehr frage ist, wo kommt der 'Drang' der 'Natur' zu immer komplexeren Gebilden her?

reiner Zufall würde ich sagen, wenn du einfache Gebilde hast dann werden sich aus deren Verbindungen auch nur relativ einfache Gebilde bilden, die aber bereits etwas komplexer sind als deren Usprünge, so werden die Gebilde halt mit der Zeit immer komplexer

Das ganze hat aber bereits sein Ende in sich weil durch die steigende Komplexität auch die Möglichkeit zur Verbindung mit anderen Gebilden verringert wird, ich denke da an Proteinstrukturen die sich nicht vertragen ähnlich wie Blutgruppen und Rhesusfaktoren etc.

Baalzamon

2007-01-03, 13:27:14

reiner Zufall würde ich sagen, wenn du einfache Gebilde hast dann werden sich aus deren Verbindungen auch nur relativ einfache Gebilde bilden, die aber bereits etwas komplexer sind als deren Usprünge, so werden die Gebilde halt mit der Zeit immer komplexer

Das ganze hat aber bereits sein Ende in sich weil durch die steigende Komplexität auch die Möglichkeit zur Verbindung mit anderen Gebilden verringert wird, ich denke da an Proteinstrukturen die sich nicht vertragen ähnlich wie Blutgruppen und Rhesusfaktoren etc.

Ich verstehe ohne Probleme, dass wenn sich eine Struktur gebildet hat, welche stabil ist (meiner Ansicht nach also eine gewisse Ordnung hat), diese auch 'überlebt'. Daraus ergibt sich natürlich, dass wenn dieselben Mechanismen noch immer vorhanden sind, diese Struktur immer 'stabiler' (bzw. auch komplexer) wird.

Was aber leider nicht erklärt, warum das überhaupt passieren kann, wenn man davon ausgeht das seit dem Urknall die Ordnung abnimmt.

Sollte nicht alle Materie, aufgrund der physikalischen Natur unsres Universums, zum 'Wärmetod' streben? Ist das nicht ein krasser Gegensatz zu der Bildung von geordneten, komplexen Strukturen?

Jenny23

2007-01-03, 13:42:54

Lebewesen lassen die Entropie ihrer Umgebung wachsen.

Baalzamon

2007-01-03, 14:26:39

Lebewesen lassen die Entropie ihrer Umgebung wachsen.

Wie meinst du das?

Wenn ich mir deine Antwort anschaue hat es auf mich fast den Eindruck als wolltest du sagen, das sich Materie ordnet, um zielgerichtet eine grössere Unordnugn zu schaffen. Ist dem Universum ein zielgerichtetes Handel möglich? Und warum einen Umweg gehen, wenn man auch direkt zum Ziel kommen kann.

Zudem weiss ich auch nicht wieso du der Meinung bist Leben würde die Unordnung (ich benutze Entropie mal so, auch wenn es physikalisch wohl nicht korrekt ist) wachsen lassen. Wenn ich mich umschaue habe ich eher den Eindruck Leben würde geordnete Strukturen erzeugen, anstatt diese zu vernichten.

Zum einen kann man wohl kaum die Lebewesen, nur weil sie solche sind, einzeln betrachten. Wir sind (immer noch) Teil des Universums. 'Sternenstaub' wenn du so möchtest. Wir müssen uns den Regeln unterwerfen die seit Beginn unserer Raumzeit herrschen. Wenn unser Universum den Wärmetod sterben sollte, bedeutet das, dass alle Materie diesen Weg geht, gegangen ist und gehen wird.

Der Mensch bildet da keine Ausnahme. Leben allgemein bildet keine Ausnahme. Wenn die Materie den Zustand einer Ordnung 'nicht mag', sich immer weiter davon entfernt, je weiter die Zeit schreitet, wie können sich geordnete Strukturen bilden?

Die einzige Erklärung die mir dafür einfällt ist, dass unser Universum noch sehr jung ist. Der Effekt der uns in ein 'Chaos' führt ist noch einfach noch nicht allzu weit fortgeschritten. Deswegen können noch geordnete Strukturen bestehen und wir können leben.

Aber die Frage nach dem 'wieso' ist damit immer noch nicht geklärt. Der Weg sollte klar in Richtung 'Verfall' gehen, aber hier sitzen wir als bestes Gegenbeispiel.

Monger

2007-01-03, 15:26:37

Was ich mich vielmehr frage ist, wo kommt der 'Drang' der 'Natur' zu immer komplexeren Gebilden her?

Sollten wir uns nicht eigentlich auf einen Zustand der Entropie zubewegen? Ein Universum welches von sich aus immer komplexer werdende Strukturen bildet ist doch genau gegenläufig.

Oder ist es viel eher so, dass wir dadurch, das wir nur einen begrenzten Ausschnitt beobachten können, den Eindruck gewinnen, das die Materie zu immer grösserer Ordnung strebt.

Letzteres. Ich verweise wiedermal auf Stephen Jay Gould und sein Werk "Illusion Fortschritt". Wenn Evolution nach immer größerer Vielfalt strebt (was sich dann ja auch mit der Entropie deckt), aber ganz einfach anfängt, geht es halt nur in Richtung höherer Komplexität.

Der Schwerpunkt der Evolution liegt aber nach wie vor bei den einfachsten Individuen, und nicht bei den komplexesten. Es gibt unzählige Bakterienarten, aber nur ein paar tausend Säugetierarten. Sogar an Masse dürften die Einzeller den Mehrzellern überlegen sein.

Fritzchen

2007-01-03, 16:56:34

Lebewesen lassen die Entropie ihrer Umgebung wachsen.

Jenny ich glaube nicht das die Entropie die von Lebewesen erzeugt wird von Relevanz ist. Zumindest nicht in diesem Fall.

Jenny23

2007-01-03, 17:08:47

Wollte eigentlich nur kurz einwerfen, daß die Tatsache, daß die Entropie bei allen vorgängen gleich bleibt oder zunehmen muß nicht der Entwicklung von komplexen Lebewesen im Weg steht. Der Aufbau von komplexen Strukturen erzeugt in deren Umgebung Entropie. Und durch ihren Stoffwechsel erzeugen Lebewesen fortwährend Entropie, im Gegensatz z.B. zu einem nicht wachsenden Kristall. Energetisch betrachtet ist Leben also ein begünstigtes Ereignis. Muß es ja auch, sonst würde es nicht existieren/funktionieren.

Komplexität hat evolutionäre Vorteile. Sie wird wohl zufällig aus der Verschmelzung und Agglomeration verschiedener Einzeller (z.B. Mitochondrien und Chloroplasten, die als einst eigenständige Einzeller mit anderen verschmolzen und diese somit durch einen effektiveren Stoffwechsel anderen überlegen machten) entstanden sein. Einzellergemeinschaften die untereinander kommunizieren könnten die Vorläufer von Mehrzellern gewesen sein. Und da man gemeinsam stärker ist, also anpassungsfähiger, erfolgreicher in der Abwehr von Feinden, bei der Nahrungssuche und damit auch erfolgreicher bei der Fortpflanzung hat sich dieses Prinzip entwickelt. Gab es erst einmal Mehrzeller ergibt sich das Bild von allein. Extremitäten, effizientere Sinnesorgane, effizienterer Stoffwechsel (schnellere Bewegung, weniger Probleme bei Nahrungsmangel) schuf evolutionäre Vorteile, wie oben grade beschrieben.

Monger

2007-01-03, 17:46:56

Ich würde nicht von Vorteilen reden, sondern von Lebensnischen. Über kurz oder lang breitet sich die Evolution halt in alle Lebensnischen aus die sie erreichen kann. Große Lebewesen bewegen sich in einer völlig anderen Lebensnische als kleine. Im Extremfall nehmen die beiden sich nichtmal wahr, wie eben Mensch und Bakterium.
Deshalb sind komplexe Lebewesen nicht "besser" als einfache, aber sie können halt da hin wo kein anderer hin kann.

Genauso wird es wohl mit den Landtieren gewesen sein: die weitaus meisten Arten leben immer noch im Meer. An Land zu gehen war nur deshalb praktisch, weil da bis dahin sonst nix war.

Fritzchen

2007-01-04, 17:08:38

Wie meinst du das?

Wenn ich mir deine Antwort anschaue hat es auf mich fast den Eindruck als wolltest du sagen, das sich Materie ordnet, um zielgerichtet eine grössere Unordnugn zu schaffen. Ist dem Universum ein zielgerichtetes Handel möglich? Und warum einen Umweg gehen, wenn man auch direkt zum Ziel kommen kann.

Genau das gegenteil scheint der Fall zu sein. Atome scheinen sehr Ordnungsliebend zu sein.

http://www.innovations-report.de/html/berichte/physik_astronomie/bericht-17807.html

Und trotzdem nimmt die Entropie zu.

Energetisch betrachtet ist Leben also ein begünstigtes Ereignis. Muß es ja auch, sonst würde es nicht existieren/funktionieren.

Kannst du mir hierfür eine Quelle liefern. Hört sich sehr interessant an.