Die Entstehung des Lebens

[Noir]

Zum Thema pilzdominierte Biosphäre kann ich jedem SF-Fan die Manta-Trilogie (Omivor, Orn, OX, bzw. als Sammelband "Die Macht der Mantas") von Piers Anthony empfehlen.

Ich kenne den Sammelband.

[Dannyboy]

Dann mal eine grundlegendere Frage: es muss doch zu Anfang auch einzellige Pilze gegeben haben,

Die gibt es immer noch. Die Hefen.

die sich - sie haben ja offenbar Flimmerhärchen -

Sicher, das Pilze Flimmerhärchen haben? Das dürfte schwierig mit der Zellwand sein.

eigenständig fortbewegen konnten/können, also eigentlich die gleichen Ausgangsbedingungen hatten, wie tierische Einzeller.


Wenn sich jetzt aber aus tierischen Einzellern landlebende, sich auf Füßen fortbewegende Lebewesen entwickeln konnten, dann müssten sich doch - rein theoretisch - bei einem anderen Ablauf der Evolution auch aus einzelligen, sich bewegenden Pilzen komplexe, sich bewegende Landlebewesen gebildet haben können (= Konjunktiv II - falls der in dem Fall überhaupt zu bilden ist). Oder gibt es da einen Knackpunkt, den ich nicht kenne?

Selbst wenn es möglich wäre, würdest du solche Lebewesen kaum als pilzartig identifizieren. Ähnlichkeiten würdest du höchstens noch auf zellbiologischer/biochemischer Ebene finden.
Zellwände würden vermutlich fehlen. Auch die anaerobe Lebensweise wäre kaum möglich.

Dass sich aus den heute lebenden "Schwammerln" keine tierartigen Wesen mehr entwickeln können, das ist mir klar. Aber ganz zu Anfang der Evolution? Als allen Lebewesen so ziemlich alle Möglichkeiten noch offen standen?

Nun, Tiere und Pilze sind ja enger verwandt. Sie haben sich eben auseinander entwickelt.

[Dannyboy]

Allgemein kann man sagen, das die Strategie mehrzelliger Pilze darin besteht, ihre Oberfläche durch weitreichende Geflechte zu vergrößern. Dadurch können sie optimal ihre Umwelt nutzen. Tiere versuchen ihre Oberfläche im inneren zu vergrößern. Das hat aber engere Grenzen.

[Spocky]

Chemolithoautotrophe Organismen können auch Ökosysteme ohne Sonnenlicht begründen. Das ist schon richtig. Aber das sind Bakterien, keine Pilze. Die sind Heterotroph.

Für Landleben wäre das aber nicht ausreichend.

Hat auch keiner behauptet. Sobald jedoch einmal autotrophe Lebewesen da sind, werden sich auch heterotrophe lebensformen entwickeln können und dies höchstwahrscheinlich auch tun, da es sich um eine freie Nische handelt

Bei den BS wurden diese Nischen ja auch besetzt, wenngleich es da bereits vorhandene Formen waren, aber das liegt schlicht und ergreifend daran, dass etwas umzuwandeln immer schneller geht, als etwas neu zu entwickeln.

[Dannyboy]

Hat auch keiner behauptet. Sobald jedoch einmal autotrophe Lebewesen da sind, werden sich auch heterotrophe lebensformen entwickeln können und dies höchstwahrscheinlich auch tun, da es sich um eine freie Nische handelt

Nun, bei Noir klang seine Frage so, ob ihm dieser Fakt nicht bekannt war. Daher habe ich ihn noch einmal klar gestellt.

[Dannyboy]

In der aktuellen "Nature chemistry" vom 7.8.11 wird eine interessante Entdeckung vorgestellt. Hein, Tse und Blackmond zeigen, wie schon ein kleiner Enantiomerenüberschuss von 1% einfacher Aminosäuren wie Prolin durch chemische und physikalische Amplifizierung zur Bildung von enantiomerenreiner Mono-RNA unter simplen Bedingungen beiträgt.

Die Bildung von enantiomerenreiner RNA unter präbiotischen Bedingungen war immer ein großes Problem. Falsche Enantiomere würden aber RNA-Polymerisierungen stören.

[Dannyboy]

Eine weitere Hypothese zur Entstehung des Lebens präsentiert die Zeitschrift Astrobiology. Als Faktor wird dort Bimsstein angeführt. Bimsstein weißt aufgrund seiner Poren eine sehr große Oberfläche auf, an der adsorbierte Moleküle komplexen chemischen Prozessen unterliegen. Desweiteren enthält Bimsstein katalytisch aktive Elemente. Außerdem kann Bimsstein auf dem Wasser schwimmen und ist so dem Sonnenlicht als Energiequelle ausgesetzt.

[Thomas W. Riker]

Das ist ein interessanter Ansatz.
Zur Überprüfung braucht man dann ja nur fossilen Bimsstein auf (pro-)biotische Moleküle zu untersuchen. Neben den 'black smokers' wäre dann wieder die Aktivität der Erde ein möglicher Anstoß zur Entstehung von Vorstufen des Lebens.

[Spocky]

Eine weitere Hypothese zur Entstehung des Lebens präsentiert die Zeitschrift Astrobiology. Als Faktor wird dort Bimsstein angeführt. Bimsstein weißt aufgrund seiner Poren eine sehr große Oberfläche auf, an der adsorbierte Moleküle komplexen chemischen Prozessen unterliegen. Desweiteren enthält Bimsstein katalytisch aktive Elemente. Außerdem kann Bimsstein auf dem Wasser schwimmen und ist so dem Sonnenlicht als Energiequelle ausgesetzt.

Die Frage ist nur, wie der Bimsstein Moleküle adsorbieren soll, so lange er noch an der Oberfläche schwimmt. Letztenendes geht der Bimsstein auch wieder unter, wenn er sich voll mit Wasser gesogen hat und das irgendwo willkürlich. Sonnenlicht als Energiequelle scheidet dann aus und ich bezweifle, dass die Zeit davor gereicht hat, dass sich da was entwickelt. Luft ist im übrigen auch kein ideales Reaktionsmedium für derlei Reaktionen. Wenn die Steine untergegangen sind, liegen die mit größter Wahrscheinlichkeit auch nicht irgendwo rum, wo die weiterhin Energie kriegen.

Ich denke mal, dass BS weiterhin die beste Erklärung für die Entstehung von Leben auf der Erde geben.

[Dannyboy]

Die Frage ist nur, wie der Bimsstein Moleküle adsorbieren soll, so lange er noch an der Oberfläche schwimmt.

Der Bimsstein steht doch in Kontakt mit Wasser. Eine Adsorption an der großen Oberfläche ist doch problemlos möglich.

Letztenendes geht der Bimsstein auch wieder unter, wenn er sich voll mit Wasser gesogen hat und das irgendwo willkürlich. Sonnenlicht als Energiequelle scheidet dann aus und ich bezweifle, dass die Zeit davor gereicht hat, dass sich da was entwickelt.

Er könnte auch irgendwo angespült werden. In Gezeitenzonen, wo er regelmäßig benetzt wird.

Luft ist im übrigen auch kein ideales Reaktionsmedium für derlei Reaktionen. Wenn die Steine untergegangen sind, liegen die mit größter Wahrscheinlichkeit auch nicht irgendwo rum, wo die weiterhin Energie kriegen.

Das ist schon klar. Da wir ja bisher davon ausgehen, dass die Entstehung von Leben ein singulärer Akt war dürften die Bedingungen auch recht außergewöhnlich sein. Bräuchte es nur ein wenig Bimsstein und ein paar organische Verbindungen, wäre die Biogenese wohl sehr viel häufiger erfolgt.

[Dannyboy]

Für alle, die Interesse am Thema haben und keine Angst vor englischer Sprache haben, kann ich diese BBC-Doku empfehlen
The Cell (BBC) The Spark of Life. Part Three (1 of 6) - YouTube

[Normandy]

Für alle, die Interesse am Thema haben und keine Angst vor englischer Sprache haben, kann ich diese BBC-Doku empfehlen
The Cell (BBC) The Spark of Life. Part Three (1 of 6) - YouTube

Vielen Dank
Vieles kannte ich zwar schon aber es war durchgehen sehr interessant. Eine wirklich gute Dokumentation. vor allem habe ich gar nicht gewusst, dass man daran arbeiten so eine Art von "Zellbaukasten" zu entwickeln.
Wirklich interessant,

[Spocky]

Der Bimsstein steht doch in Kontakt mit Wasser. Eine Adsorption an der großen Oberfläche ist doch problemlos möglich.

Ich wage es aber zu bezweifeln, dass dort genügend notwendige chemische Verbindungen vorhanden sein werden. Das bisschen Wasser, das da ranschwappt. Die Poren bringen ja auch erst dann etwas, wenn sie gefüllt sind und wenn sie gefüllt sind, dann schwimmt der Bims nicht mehr und wenn der Bims nicht mehr schwimmt, fällt mindestens die Sonne als Energiequelle weg.

Er könnte auch irgendwo angespült werden. In Gezeitenzonen, wo er regelmäßig benetzt wird.

Ich kann mir nicht vorstellen, dass die Sonne damals ohne schützende Ozonschicht mehr Nutzen als Schaden gebracht hat.

Das ist schon klar. Da wir ja bisher davon ausgehen, dass die Entstehung von Leben ein singulärer Akt war dürften die Bedingungen auch recht außergewöhnlich sein. Bräuchte es nur ein wenig Bimsstein und ein paar organische Verbindungen, wäre die Biogenese wohl sehr viel häufiger erfolgt.

Warum sollten wir davon ausgehen, dass die Entstehung ein singulärer Akt war? Bei der Vielzahl an Möglichkeiten, wie organische Stoffe entstehen können würde es mich doch schwer wundern, wenn Leben - selbst auf der Erde - nur einmal entstanden wäre. Black Smoker sind ja weit verbreitet und wenn der Prozess so automatisch verläuft, wie das bei chemischen Prozessen zu erwarten ist, dann gabs bestimmt auch mehrere Entstehungsorte.

Im Endeffekt hat sich natürlich nur eine Linie durchgesetzt. Wobei selbst das nicht mal sicher ist, denn wenn die chemische Entwicklung innerhalb des Ursprungmediums (z.B. BS oder meinetwegen auch Bims) durch die Reaktionen "automatisiert" ist, dann entstehen auch gleiche oder zumindest sehr analoge Ursprungszellen.

[Dannyboy]

Warum sollten wir davon ausgehen, dass die Entstehung ein singulärer Akt war? Bei der Vielzahl an Möglichkeiten, wie organische Stoffe entstehen können würde es mich doch schwer wundern, wenn Leben - selbst auf der Erde - nur einmal entstanden wäre. Black Smoker sind ja weit verbreitet und wenn der Prozess so automatisch verläuft, wie das bei chemischen Prozessen zu erwarten ist, dann gabs bestimmt auch mehrere Entstehungsorte.

Nun, die Lebewesen die wir kennen, gehen alle auf einen Urspung zurück. Es gab bisher keine belastbaren Hinweise auf eine zweite unabhängige Biogenese.

[Spocky]

Nun, die Lebewesen die wir kennen, gehen alle auf einen Urspung zurück. Es gab bisher keine belastbaren Hinweise auf eine zweite unabhängige Biogenese.

Dir ist aber hoffentlich auch klar, wie Bakterien ihr Gene austauschen? Bei Konjugation können Bakterien selbst von toten Zellen noch Erbgut aufnehmen und das muss nicht mal die gleiche Art sein, nein, es muss nicht mal ein Bakterium und noch nicht mal ein Prokaryont sein. Es gab schon Genaustausch zwischen Hefe und Bakterien.

Natürlich lässt sich über Genetik so nur eine Spur zurückverfolgen, aber ein Beweis ist das nicht. Ich will damit nicht sagen, dass es so war, wie ich es beschrieben hab, aber man kann das auch nicht widerlegen.