Unter den heutigen Bedingungen hat Louis Pasteur gezeigt, dass Leben nur aus bereits existierendem Leben entstehen kann. Moderne Vorstellungen über den Ursprung des Lebens folgen Oparins Vorschlag, dass das Leben in einer reduzierenden Atmosphäre, bestehend aus H2, CH4, NH3 und H2O, entstanden ist. Miller zeigte, dass in einer solchen Atmosphäre spontan Aminosäuren entstehen können, aus denen sich wahrscheinlich einfache Proteine entwickelten. Die Ursprünge der DNA-Replikation und der modernen Proteinsynthese sind gegenwärtig Gegenstand mehrerer konkurrierender Theorien.
Spontane Entstehung: Vor Pasteur vorherrschende Theorie, dass Leben leicht und spontan aus Nicht-Leben entstehen könnte.
Francesco Redi (1600er): Widerlegte die spontane Entstehung von Fliegen; zeigte, dass die Larven aus winzigen Eiern und nicht aus verrottendem Fleisch entstanden.
Erfindung des Mikroskops (um 1700):
Führte zur Entdeckung von Bakterien. Frühe Experimente, die durch mangelhafte Sterilisation beeinträchtigt wurden, schienen zu zeigen, dass Bakterien aus nicht lebender Materie entstehen können.
Louis Pasteur (1860er Jahre): Er perfektionierte die Sterilisationstechniken und stellte alle früheren Experimente auf den Kopf. Er wies nach, dass eine ordnungsgemäß sterilisierte Brühe steril bleibt, wenn Bakterien ausgeschlossen werden, dass aber gewöhnliche Luft Bakterien enthält, die die Brühe kontaminieren können, wenn keine Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden. Dies führte zu der Theorie der Biogenese – Leben kann nur aus bereits existierendem Leben entstehen.
Alexander Oparin (1930er Jahre): Er vertrat die Ansicht, dass die Entstehung von Leben unter den heutigen Bedingungen nicht möglich sei, sondern dass das Leben spontan unter ganz anderen Bedingungen auf der Urerde entstanden sei (primäre Abiogenese). Er postulierte, dass Leben nur in einer wasserstoffreichen reduzierenden Atmosphäre entstehen konnte, die seiner Meinung nach Wasserstoff (H2), Methan (CH4), Ammoniak (NH3) und Wasserdampf (H2O) enthielt. J.B.S. Haldane schlug unabhängig davon eine ähnliche Theorie vor, aber die meisten Wissenschaftler ignorierten diese Ideen bis in die 1950er Jahre.
S.L. Miller (1950er Jahre): Er testete die Ideen von Oparin, indem er H2, CH4, NH3 und H2O in einer sterilen Apparatur kombinierte, in die er einen Funken einführen konnte, um einen Blitz zu simulieren. Nachdem er diese Mischung mehrere Tage lang zirkulieren ließ, analysierte er die Produkte und fand viele Aminosäuren, einige kleine Peptide und andere organische Verbindungen.
Chemische Evolution und der Ursprung des Lebens: Die heutigen Vorstellungen über den Ursprung des Lebens beruhen auf der Oparin-Haldane-Theorie der chemischen Evolution, nach der das Leben allmählich in einer reduzierenden Atmosphäre entstand.

  • Das Sonnensystem bildete sich wahrscheinlich aus einem wirbelnden Nebel, aus dem sich die Sonne im Zentrum und die Planeten am Rande bildeten.
  • Die Aminosäuren sind wahrscheinlich auf ähnliche Weise entstanden wie die Reaktionen des Millerschen Experiments. Die Verbindungen lösten sich in den primitiven Tümpeln und Ozeanen auf und bildeten eine „heiße, verdünnte Suppe“.
  • Proteine und DNA können sich als Polymere bilden, indem sie kleinere Einheiten miteinander verknüpfen, aber erst, wenn die kleineren Einheiten konzentriert sind. Mehrere Konzentrationsmechanismen (Gezeitentümpel, Kristalloberflächen, blasenartige Tröpfchen usw.) sind vorgeschlagen worden.
  • Moleküle, die ohne Leben hergestellt werden, sind in der Regel symmetrisch oder bestehen zu gleichen Teilen aus rechts- und linkshändigen Formen, aber biologische Systeme enthalten meist asymmetrische Moleküle. Aminosäuren, die von Organismen hergestellt werden, haben meist die L- (linkshändige) Form, aber Experimente wie die von Miller ergaben rechts- und linkshändige Aminosäuren in gleichen Anteilen. Molekulare Asymmetrie ist eine wichtige Eigenschaft des Lebens, aber wir wissen nicht genau, wann oder wie sie entstanden ist.
  • Zu irgendeinem Zeitpunkt bildeten biologische Systeme winzige Tröpfchen mit membranartigen Oberflächen aus Lipiden oder Proteinen. Verschiedene Autoritäten haben sich verschiedene Arten von Tröpfchen vorgestellt und sie „Koazervate“, „Mikrosphären“, „Protobionten“ usw. genannt.
    Sobald sich diese Tröpfchen gebildet hatten, konnte ihr Inhalt Konzentrationen erreichen, die sich von denen außerhalb der Tröpfchen oder untereinander stark unterschieden (sie hatten Individualität). Einige waren sicherlich stabiler als andere und wurden durch „Protoselektion“ begünstigt, vor allem wenn sie sich vergrößern und in kleinere Tröpfchen aufspalten konnten, eine primitive Form der Reproduktion.
  • Die Proteinsynthese war ursprünglich sicherlich viel einfacher als heute und war wahrscheinlich viel weniger zuverlässig bei der Erhaltung der Gleichheit. Die Enzymaktivität könnte durch Zufall entstanden sein. Die Ursprünge der DNA-Replikation sind unklar. Einige Biochemiker glauben, dass die DNA-Replikation vor der Proteinsynthese stattfand, aber die meisten bevorzugen den Standpunkt „Protein zuerst“, wonach RNA und DNA ursprünglich wegen ihrer Rolle ausgewählt wurden, um die Proteinsynthese zuverlässiger zu machen.

Exobiologie: Die Suche nach Leben anderswo, außerhalb des Planeten Erde.Bis heute gibt es viele Beweise für die Synthese von Aminosäuren, Stickstoffbasen und anderen Verbindungen im Miller-Stil anderswo in unserem Sonnensystem. Es wurde noch kein eindeutiger Beweis dafür gefunden, dass sich das Leben irgendwo anders als auf der Erde gebildet hat, aber viele Wissenschaftler halten einen solchen Ursprung für sehr wahrscheinlich.

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