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Eine allgemein akzeptierte Definition von Leben ist bis heute nicht gelungen, obwohl es genug Beispiele von Lebewesen (Pflanzen, Tiere, etc.) auf der Erde gibt. Jedes Lebewesen beginnt sein Leben zu einem gewissen Zeitpunkt; das Lebensende, wenn das Lebewesen stirbt und die Lebensvorgänge erlöschen, wird als Tod bezeichnet. Nur einzellige Lebewesen kennen keinen natürlichen Tod, da mit der Zellteilung zwei neue Lebewesen entstehen.
Die Biologie befasst sich wissenschaftlich mit allen bekannten Lebensformen, und hat folgende Vorgänge identifiziert, die für den Lebensvorgang essentiell sind:
Daneben gibt es weitere Eigenschaften wieLebewesen haben einen Zeitablauf. Sie werden geboren, sie wachsen, sie verändern sich, sie altern und sterben.
Alle Lebewesen (Pflanzen, Tiere, Pilze, Bakterien, Archaebakterien und Protisten) sind aus Zellenn aufgebaut. Sowohl die einzelne Zelle als auch die Gesamtheit der Zellen (eines mehrzelligen Organismus) sind strukturiert, das heißt sie bilden ein kompliziert aufgebautes System.
Lebewesen enthalten u.a.
Aufbau von Lebewesen
Biologisches Leben benutzt vorwiegend Wasser und Kohlenstoff.
Neben dem Kohlenstoff als Hauptelement im Lebensgrundgerüst kommen noch die Elemente Wasserstoff (H), Sauerstoff (O), Stickstoff (N), Natrium (Na), Kalium (K), Chlor (Cl), Phosphor (P), Schwefel (S), Jod (J), Eisen (Fe), Kupfer (Cu), Selen (Se) und einige andere in Lebewesen vor.
Diese Elemente sind insbesondere im Meer in gelöster Form vorhanden, und damit Lebewesen leicht zugänglich.
Die häufig in der Erdkruste vorkommenden Elemente Silizium und Aluminium werden aufgrund ihrer schlechten Wasserlöslichkeit nicht oder nur geringfügig als Bausteine des Lebens benutzt. Edelgase und alle Elemente schwerer als das Selen (Atomgewicht 34) sind keine Bausteine des Lebens oder sind sogar schädigend für Lebewesen.
Die Entwicklung der verschiedenen Arten von Lebewesen wird in der Evolutionstheorie behandelt.
Dieser von Charles Darwin begründete Zweig der Biologie erklärt die
Vielfalt der Lebensformen durch Variation, Mutation, Vererbung und Selektion.
Die Evolutionstheorie behandelt die Veränderung von Lebensformen im Laufe der Zeit; sie ist jedoch keine Theorie zur Entstehung des Lebens.
Eine solche Theorie ist auch noch nicht bekannt, obwohl es eine Reihe von Konzepten und Hypothesen (z.B. RNS Welt, s.a. Chemische Evolution) gibt.
Die ältesten bisher gefundenen fossilen Spuren von Lebewesen sind mikroskopische 'Fäden', die als Überreste von Cyanobakterien gelten.
Allerdings werden diese in 3,5 Mrd. Jahren alten Gesteinen gefundenen Ablagerungen nicht allgemein als Spuren von Leben angesehen.
Einige neuere Ansätze zur Evolutionstheorie gehen davon aus, dass einzelne Gene "egoistisch" (Egoistische Gene) sind.
Hiermit soll ausgedrückt werden, dass der Prozess der Evolution nicht die Art, sondern nur die genetischen Information weiterzugeben sucht.
Beispielsweise lässt es sich so verstehen, dass bei einigen Arten (Löwen, Schimpansen) die Männchen Jungtiere von anderen Männchen töten, um sich schneller mit der Mutter paaren zu können. Das töten von Jungtieren steht dabei der Erhaltung der Art eindeutig entgegen, es erhöht aber die Wahrscheinlichkeit, dass die Gene des neuen Männchens weitergegeben werden und nicht die des älteren. Selbstverständlich soll die bezeichnung "egoistisch" nicht wörtlich verstanden werden, es wird den Genen kein Bewusstsein unterstellt, vielmehr handelt es sich um die Klarstellung, dass letztlich nicht die Erhaltung der Art, sondern die der Gene entscheidend ist.
Viren und Prionen sind bei strenger Auslegung der Definition Leben keine Lebewesen, da sie nicht selbstständig leben können. Allerdings zeigen zumindest die Viren einige wichtige Eigenschaften von Leben wie Vererbung und Mutation.
Die Existenz der Viren zeigt, dass es in der Lebensentstehung einen Übergang von "noch nicht lebendig" zu "lebendig" gegeben haben kann. Allerdings könnten sich die Viren auch aus "Echten" Labewesen wie den Bakterien entwickelt haben.
Je näher man an der Grenze des Lebens kommt, desto unschärfer wird sie. Viren lassen sich beispielsweise kristallisieren. Sie bestehen aus Proteinhülle und Nukleinsäurekern. Es gibt unter geeigneten Versuchsbedingungen die Degeneration von Viren zu Viroiden. Viroide bestehen dann nur noch aus vermehrungsfähiger Nukleinsäure. Man könnte diese Viroide als "nackte" Viren bezeichnen.
Steckt man solche Viroide und ihre Mutterviren in ein Gefäß, dem man dauernd frische Nukleinsäuren und Aminosäuren hinzufügt, so vermehren sich die Viroide schneller als die echten Viren und gewinnen die Oberhand. Die Proteinhülle ist gar nicht mehr nötig und wird damit zum Informationsballast.
Aus der gesamten Virusinformation in der Nukleinsäurekette wird der Teil, der die Hülle kodiert, herausgeworfen und vergessen.
Mittlerweile ist es gelungen die Sequenz des Kinderlähmungsvirus in einem DNS-Syntheseapparat künstlich zu erzeugen. Den DNS-Strang hat man dann in Zellen eingeschleust und es entstanden komplette, künstliche Polioviren.
Leben und Religion
Unterschiedliche Religionen sehen im Leben eine von
unbelebter Materie zu unterscheidende Daseinsform, die nur aufgrund übernatürlicher Intervention entstanden sein kann.
Das Leben (oder zumindest das menschliche Leben) wird dann oft als
etwas besonderes (Heiliges) angesehen.
Die Naturwissenschaften hingegen versuchen, die Lebensentstehung ohne den Einfluss übernatürlicher Faktoren zu erklären und bieten dazu mehrere Theorien der präbiotischen chemischen Evolution an. Bestimmte Naturwissenschaftler lehnen daher diese Ansicht ab.
Die Vorstellung vieler Religionen vom Ewigen Leben kann aufgrund des unausweichlichen biologischen Todes nicht wissenschaftlich behandelt werden.
Auch das gesamte Leben auf der Erde findet durch die ständig ansteigende Temperatur der Sonne sein unausweichliches Ende.
Die Ansicht vieler Religionen, Leben oder menschliches Leben sei heilig, und daher prinzipiell erhaltenswürdig, ist nicht in der Biologie begründbar.
In der Biologie sind Lebewesen bekannt, die nur so lange überleben, bis sie sich fortgepflanzt haben.
Hier scheint die Erhaltung des genetischen Codes einer Art das Hauptziel der Fortpflanzung zu sein. Das einzelne Individuum ist ein Teil dieser Fortpflanzungsstrategie, aber es wird nach Erfüllung seiner biologischen Funktion weniger wichtig. Es altert und stirbt.
Die Komplexität von Lebewesen und insbesondere die vielen im Mikroskopischen
verborgenen Vorgänge haben in der Vergangenheit immer zu relativen und relativierbaren Erkenntnissen über das biologische Leben geführt. Diese Relativität kann auch für die Gegenwart nicht ausgeschlossen werden.
In Anlehnung an religiöse Vorstellungen wurde angenommen, dass es 'belebte' und
'unbelebte' Materie gebe. Diese Vorstellung spiegelt sich noch in der Wortwahl "organische Chemie" und "anorganische Chemie" wieder. Heute ist jedoch bekannt, dass jede organische Substanz aus anorganischen
Bestandteilen hergestellt werden kann. (Erstmals: Harnstoffsynthese durch Wöhler).
Eine andere historische Vorstellung besagte, dass Leben sich aus Unbelebtem
immer wieder neu bildet, z.B. in einem Heu-Wasseraufguss.
Louis Pasteur konnte dieses experimentell widerlegen.
Lange Zeit wurde die Auffassung vertreten, dass im Zellsaft, im Protoplasma, eine besondere Lebenskraft stecken würde. Diese Lebenskraft wurde als Phlogiston bezeichnet
Die Frage nach künstlichem Leben ist zweiteilig:
2. Es gibt Vorstellungen, dass komplexe Computersysteme künstliche Intelligenz zeigen können.
Conways Game of Life ist ein Beispiel für die Simulation von Populationsentwicklung
In Gesteinen vom Planeten Mars wurden Spuren gefunden, die als versteinert Bakterien gedeutet werden können. Zwar ist es ziemlich strittig, ob diese Bakterien wirklich welche sind, aber man kann davon ausgehen, dass dies von jedem sofort bestätigt werden würde, der nicht weiß, dass der Stein vom Mars stammt. (siehe auch UFO und Exobiologie).
Leben ist ein offenes dynamisches System und ist in ständiger Interaktion mit der Umwelt.
Vorschlag einer Definition die Viren und Hüpfende Gene (Transposons) mit einschließt:
Das Leben ist durch sich selbst reproduzierende Moleküle gekennzeichnet. Auf der Erde sind dies DNS und RNS. Komplexer entwickeltes Leben umfasst Aufbau und Erhaltung einer künstlichen Umgebung zur verbesserten Selbstreproduktion (Zelle). Evolution beruht auf der Konkurrenz der selbstreproduzierenden Moleküle um die Rohstoffe zur Selbstreproduktion.
Es gibt Dauerformen des Lebens, beispielsweise Pilzsporen, die sehr widrige Umwelteinflüsse wie starke Trockenheit, Hitze und Kälte überstehen können.
Leben in seiner vorhandenen komplizierten Form z.B. der Säugetiere ist wahrscheinlich nicht künstlich erzeugbar, da solche Großtiere aus Millionen
einzelner Zellen bestehen.
Erfolgreichste Tierart auf der Erde: Antarktischer Krill, Euphausia superba, mit einer Biomasse von wahrscheinlich über 500 Millionen Tonnen.
Siehe auch: Portal Lebewesen\n
simple:Life
Evolution
Grenzfälle biologischen Lebens: Viren, Prionen
Andere Lebens-Verständnisse (aus biologischer Sicht)
Historische Vorstellungen von Leben
Zitate
Künstliches Leben
1. Obwohl man nicht erwartet, mehrzellige Organismen in naher Zukunft zu erzeugen,
ist es schon gelungen, den Polio-Virus im Labor herzustellen.Außerirdisches Leben
Gedanken zum Thema 'Leben'