Die Entstehung des Lebens – Die „Chemische Evolution“

Gemeinsam haben der Karbener Geschichtsverein und die Ortsgruppe Karben des NABU zu einem Vortrag eingeladen. Der Vortrag mit dem Titel  „Die Entstehung des Lebens – Die Chemische Evolution“ wurde am 25. Oktober 2019 von Hans Hansen, Mitglied in beiden Vereinen, im Bürgerzentrum gehalten. Das Interesse für das Thema war offensichtlich groß. Etwa 60 Personen hörten dem Referenten aufmerksam zu.

Hans Hansen referiert über die Entstehung des Lebens (Foto: Jürgen Becker)
Hans Hansen vor seinem Vortrag (Foto: Jürgen Becker)

Nach Hansen war die Erde vor etwa 4 Milliarden Jahren so weit abgekühlt, dass flüssiges Wasser in großen Mengen auf der Erdoberfläche kondensieren konnte. Zu jener Zeit waren die Bedingungen auf der Erde extrem lebensfeindlich. Asteroiden unterschiedlicher Größe schlugen auf der Erde ein, rissen die dünne Erdkruste immer wieder auf und formten sie um. Die Folge war ein heftiger Vulkanismus auf der ganzen Erde. Die lebensgefährliche Strahlung der Sonne konnte mangels einer Ozonschicht in der Atmosphäre ungehindert auf die Erdoberfläche treffen. Die Atmosphäre bestand damals im Wesentlichen aus Kohlendioxid, Stickstoff und Wasserdampf.
Nach einer wissenschaftlichen Hypothese stand die Wiege des Lebens am Boden des Urozeans in den so genannten „Schwarzen Rauchern“, von denen es vor etwa 4 Milliarden Jahren unzählig viele gegeben haben muss. Die Schlote, bestanden weitgehend aus porösen Metallsulfiden. Das Innere dieser Schlote wurde ständig von heißem Wasser durchströmt. Der Heißwasserstrom enthielt verschiedene Gase und chemische Verbindungen. Im Innern der Poren fanden laufend chemische Reaktionen statt, die durch das Metallsulfid in den Wänden katalytisch  beschleunigt wurden. Es entstanden ständig neue Verbindungen, die wieder gespalten und  neu zusammengesetzt wurden.
Dieses zunächst ungeregelte Spiel mit zahlreichen chemischen Verbindungen wurde überlagert durch ein Prinzip der Veränderung und der Auslese in Richtung größerer, stabilerer und damit komplexerer Moleküle. Durch die Einbindung des Elementes Kohlenstoff, das viele Bindungsvarianten ermöglichte, wurden auch viele hochmolekulare organische Verbindungen gebildet. Dieses Prinzip hat bei der Chemogenese, also der „Chemischen Evolution“, eine wesentliche Rolle gespielt. Besonders stabile Substanzen standen länger für weitere Reaktionen zur Verfügung und konnten häufiger Veränderungen erfahren, die in die nächste Reaktionsgeneration weiter gegeben („vererbt“)  wurden.
Diese Reaktionsgenerationen hat Hansen in einem achtstufigen Modell dargestellt. Von der ersten Stufe, in der die Monomoleküle zu einfachen organischen Molekülen, wie Zucker, Aminosäuren und Nukleinsäurebasen reagierten bis zur achten Stufe, wo sich Urbakterien und Archaeen gebildet haben mit den für das Leben notwendigen Makromolekülen RNS, speziellen Eiweißkörpern und DNS, eingehüllt in eine teildurchlässige Zellwand.
Der Übergang von der chemischen zur biologischen Welt hat vermutlich in dieser achten Stufe begonnen. Die Archaeen und Bakterien zeigen alle Merkmale biologischen Lebens, nämlich: 

1. sie haben eine stabile Hülle,

2. sie betreiben Stoffwechsel durch die teildurchlässige Membran hindurch und

3. sie können sich mit Hilfe der DNS reproduzieren (vermehren).
Mit der Entstehung der Urbakterie und der Archaee ist vor etwa 3,6 Milliarden Jahren die Grenze zum biologischen Leben überschritten.