Ist es wissenschaftlich geklärt wie aus toter Materie lebende Materie entstand?

12 Antworten

Von Experte ThomasJNewton bestätigt
Gilt diese Frage als wissenschafltich geklärt oder ist man sich da noch nicht sicher?

Als wissenschaftlich geklärt kann man die Abiogenese, also die Entstehung von Leben, noch keinesfalls bezeichnen. Da steckt die Forschung noch in den Kinderschuhen und viele Detailfragen sind noch offen. Bis da eine lückenlose Kette aufgebaut ist, dürften schätzungsweise noch einige Jahrzehnte vergehen.

Die Klärung folgt sozusagen dem Aufbau der Naturwissenschaften und insofern kann im Moment höchstens gesagt werden, dass das Fundament der Abiogenese einigermaßen geklärt ist.

Zunächst mal ist allgemein geklärt, dass es im Moment kein Naturgesetzt gibt, das der Abiogenese widersprechen würde. Jahrezehntelang gingen die Kreationisten mit dem Argument hausieren, eine natürliche Abiogenese sei naturwissenschaftlich gesehen gar nicht möglich, da diese dem 2. Hauptsatz der Thermodynamik widersprechen würde. Dieses Argument wurde durch die Theorie Dissipativer Strukturen, für die Ilya Prigogine 1977 den Nobelpreis erhielt, eindeutig widerlegt.

Rein mathematisch betrachtet, ist die Abiogenese kein Problem und kann mit einem geeigneten Markov-Modell sowie einem Satz von nichtlinearen Differenzialgleichungen, die Prigogine entwickelt hat, sogar mathematisch beschrieben werden.

Rein physikalisch, insbesondere thermodynamisch, sind die Vorgänge, die der Abiogenese zugrunde liegen, weitgehend ebenfalls geklärt im Rahmen der bereits erwähnten Theorie Dissipativer Strukturen.

Geochemisch, kosmochemisch sowie im Rahmen der organischen Chemie sind ebenfalls bereits viel Fragen geklärt und durch diverse Experimente auch bestätigt, wie aus anorganischer Materie auf natürlichem Wege organische Moleüle, die die Grundlage des Lebens bilden, entstehen können.

Der letzte Erklärungsschritt, wie das Ganze konkret biologisch abgelaufen ist, ist allerdings noch zu tun. Dazu gibt es diverse Hypothesen, wie die erste reproduktionsfähige Zelle entstanden sein könnte. Wie und wo es aber tatsächlich passiert ist, ist noch offen.

Wie es danach bis zur Entwicklung von Bewusstsein und Zivilisationen weiterging, ist im Rahmen der Evolutionstheorie im Zusammenhang wieder mit der Theorie Dissipativer Strukturen ebenfalls schon weitgehend geklärt. Hier wird nicht mehr am Prinzip selber geforscht, das ist unbestritten und klar, sondern da arbeiten die Forscher an diversen Detailfragen betreffs der praktischen Umsetzung.


Voelkerfuerst  01.08.2021, 11:12
Als wissenschaftlich geklärt kann man die Abiogenese, also die Entstehung von Leben, noch keinesfalls bezeichnen.

Ich denke man kann ähnlich wie bei der Entstehung von Sternsystemen sagen, dass es prinzipiell geklärt ist, aber noch viele Detailfragen offen sind.

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ThomasJNewton  01.08.2021, 11:43
@Voelkerfuerst

Die Spanne der ungeklärten Schritte ist aber bei der Entstehung des Lebens weiter als bei der Sternenentstehung. Das sollte man schon ehrlich sagen.

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Voelkerfuerst  01.08.2021, 12:33
@ThomasJNewton

O.k. aber es ist kein so großes Rätsel wie die Entstehung des Universums oder die Entstehung von Bewusstsein.

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ThomasJNewton  01.08.2021, 12:40
@Voelkerfuerst

Ich mag da gar nicht bewerten, was rätselvoller ist. Die Entstehung des Bewusstsein finde ich persönlich gar nicht so rätselhaft. Das Zusammenleben erfordert eine Einschätzung des Verhaltens anderer, also eine Repräsentation im Gehirn. Dass man dann selbst als "Spielfigur" erscheint, ist nur folgerichtig. Aber letztlich ist das wohl Geschmackssache.

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Voelkerfuerst  01.08.2021, 12:50
@ThomasJNewton

Bewusstsein ist die Fähigkeit eigene informationsverarbeitende Prozesse wahrzunehmen. Bewusstsein ist für mich so rätselhaft, weil es so wie Raum und Zeit etwas nicht-Materielles ist. Es sind verschiedene Katagorien.

Gemäß RT kann Materie zwar Raum und Zeit verformen, aber nicht erschaffen. Analog ist die große Frage, ob Materie auch Bewusstsein nur verformen, aber nicht erschaffen kann. Mir ist auch kein Prozess bekannt, in dem Materie etwas nicht materielles erschaffen kann.

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ThomasJNewton  01.08.2021, 13:08
@Voelkerfuerst

Ich neige dazu, solche Sachen ganz pragmatisch zu sehen, oder meinetwegen banal. So ist weder in Autos noch in Straßen die Eigenschaft "Stau" oder auch nur "Verkehr" enthalten. Trotzdem können zuviele Autos auf zu wenig Straße einen Stau aus dem Nichts erzeugen, etwas völlig neues. Man nennt das auch Emergenz.

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Voelkerfuerst  01.08.2021, 13:26
@ThomasJNewton

Stau und Verkehr sind materielle Erscheinungen. Zeit, Raum und Bewusstsein sind KEINE materiellen Erscheinungen.

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Slavatar96  02.08.2021, 00:27
@Voelkerfuerst

Zeit und Raum, in dem Sinne von dem du sprichst, sind rein intellektual, d.h. gehören unseren Verstandesfunktionen an, ohne die ein Denken nicht möglich wäre. Da sie unwegdenkbar sind, selbst für niedere Tiere, können sie auch ohne Bewusstsein postuliert werden.

Als physikalische Größen ist die Raumzeit nicht materiell, sondern rein mathematisch. Das ist schwierig vorzustellen, aber im Grunde muss man bloß die Bilder von Räumen mit Wänden, sowie schwebende Uhren gänzlich aus dem Kopf verbannen. Genau wie 3D-Gitterlinien die beugen wenn eine große Masse dargestellt wird - das ist bloß Wechselwirkung und mögliche Bewegungsbahnen in schematisch-darstellender Form.

Im Grunde ist die Raumzeit ein Vektorensystem in der Materie nach dem Higgs-Mechanismus interagiert. Die Zeit kann auch als mathematische Dimension, nämlich die Vierte, eingearbeitet werden (siehe Minkowski-Raum).

Bewusstsein ist nicht materiell, sondern erfahrungsphänomenal. Was das bedeutet ist niemanden klar, aber diese qualia hat schon viele Philosophen an ihre Grenzen gebracht. Meine Vermutung ist, dass das Bewusstsein einfach das hochkomplexe Ergebnis von Assoziativleistungen unseres Gehirns ist. Vielen Menschen wird mulmig, wenn sie dies hören, da sie gern von einer top-down-Kausalität hören wollen, die uns das Zepter der Willensfreiheit in die Hand drückt. Aber selbst wenn eine solche Kausalität unbestreitbar wäre, würden unsere Gründe für das Handeln nicht frei sein. Denn wie der unsterbliche Spruch Schopenhauers es besagt: Wir können tun was wir wollen. Ja, aber können wir nicht wollen, was wir wollen. Am Ende sind wir in jedem Zeitpunkt unseres Lebens ein Produkt des Universums nach 13,8 Milliarden Jahren. Und wie Prigogin nachgewiesen hat, ist Zeit nicht symmetrisch. Der Zeitpfeil kennt eine irreversible Richtung.

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Voelkerfuerst  02.08.2021, 00:42
@Slavatar96

Das hast du sehr schön erklärt und ich stimme größtenteills mit dir überein. Aber für bewusste Lebewesen gibt es einen kleinen, freien Willen. Physikalische Basis ist der Quanten-Zeno-Effekt.

Quanten-Zeno-Effekt – Wikipedia

Wenn wir das Verhalten von Systemen richtig voraussagen wollen, dann klappt das am Besten wenn wir Zeit, Raum, Kräfte und Bewusstsein als Urentitäten auffassen (Energie und Materie sind schon abgeleitete Größen). Erst auf einer ganz fundamentalen Ebene vereinigen sich diese Entitäten zu einer einzigen.

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Slavatar96  02.08.2021, 00:55
@Voelkerfuerst

Ui da hast du mich aber vom Himmel geschossen. Ich habe keinen Schimmer, wie Menschen, die mit der Quantenmechanik argumentieren, ihren freien Willen aus Superpositionen heraufbeschwören wollen. Der Mechanismus bleibt unerklärt.

Die "Urentität" Bewusstsein ist mir ja nicht so geheuer. Denn dann würde ich mich natürlich fragen, weshalb nichts auf der Welt, außer uns Trockennasenaffen, so nach bewusstem Blödsinn schreit. Alles andere ist ja ziemlich chaotischer Blödsinn, von dem her ich kein Bewusstsein vermuten würde.

Interessant ist außerdem, dass diese Urentität so sehr vom cerebralen Netzwerk abhängt und auch altersbedingt "zerfällt", so als wäre sie eher materiell abgeleitet und nicht andersrum.

Oder könnte das Bewusstsein nicht etwa eine systemisch hoch-komplexe und nicht fundamentale Komponente sein, die sich daher auch erst ab einer gewissen Nervendichte und topologischer Nervenbahnanordnung im Kopf von bestimmten evolvierten Lebewesen manifestiert? Denn für mich sieht letzteres als die plausiblere und parsimonischere Hypothese aus. Andernfalls müsstest du mir weißmachen, dass unser freier Wille so ungeordnet, chaotisch und zufällig abläuft wie die freie Entscheidung von Quantenfluktuationen.

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Nein.

Wirklich geklärt ist das natürlich nicht. Aber es gibt experimentell bestätigte Hypothesen - siehe die Verlinkung von TMA01.

Ja, das ist geklärt. Zunächst muss man die Frage klären, was ein Lebewesen ist.

Ein Lebewesen ist ein System das zu Aktionen fähig ist, die seinen Erhalt oder seine Vermehrung begünstigen.

Unsere Erde befindet sich weit weg vom thermodynamischen Gleichgewicht, weil sie einerseits viel Wärme von der heißen Sonne bekommt und andererseits viel Wärme an den kalten Weltraum abstrahlt. Dadurch können auf der Erde Materieansammlungen entstehen, nennen wir sie Ursuppe, die viel mehr Innere Energie enthalten, als es ihrem thermodynamischen Gleichgewichtszustand entsprechen würde. Danach geht es in der Entwicklung des Systems nur noch um kinetische Stabilität und Katalyse.

In dieser Ursuppe können Chemikalien oder Moleküle entstehen, die ihre eigene Entstehung katalysieren. Den Vorgang nennt man Autokatalyse (obwohl das Wort noch andere Bedeutungen hat, die damit keinen Zusammenhang haben).

Sind erst einmal die ersten dieser Moleküle zufällig entstanden, gibt es in der Ursuppe plötzlich ganz viel von den Molekülen, weil sie ihre eigene Entstehung katalysieren.

Das primitivste Lebewesen das die Menschheit kennt ist das Mn2+ Ion. Siehe

Prof. Blumes Medienangebot: Katalysatoren und Enzyme (chemieunterricht.de)

Autokatalysen sind nicht nur für die Entstehung von Leben wichtig
Zunächst scheint gar nichts zu geschehen (->  Versuch). Dann beginnt die Reaktion langsam einzusetzen, was man an der beginnenden Entfärbung der Lösung erkennt. Die Entfärbung geht zum Schluss immer schneller vonstatten. Grund ist, dass Mangan(II)-Ionen die Reaktion katalysieren. Da diese sich während der Reaktion bilden, nimmt die Konzentration des Katalysators im Verlaufe der Reaktion zu.

So begann auf der Erde die chemische Evolution.

Chemische Evolution – Biologie (biologie-seite.de)

Im Verlauf der chemischen Evolution kam es dann zur sogenannten RNA-Welt. Ein RNA-Molekül ist nicht nur Informationsspeicher wie ein DNA-Molekül, sondern kann auch als Katalysator dienen, fast wie ein Enzym aus Aminosäuren. Das RNA-Molekül ähnelt im philosophischen Sinn also dem oben genannten Mn2+ Ion.

RNA-Welt-Hypothese – Biologie (biologie-seite.de)

und

RNA-Welt - Lexikon der Biologie (spektrum.de)

Später entwickelten sich dann RNA-Moleküle, die eine Hülle (semipermeable Membran) um sich aufbauen konnten und in denen bestimmte RNA-Abschnitte Enzyme aus Aminosäuren aufbauen konnten. Das waren dann die ersten Lebewesen gemäß der Main-Stream-Definition eines Lebewesens.


Spielwiesen  01.08.2021, 22:23

Es gibt jede Menge sprachliche Indizien für ein ES, das dahinter steckt (GEIST? GOTT?) 'beginnt langsam einzusetzen', 'es kam zu ....', '... entwickelten sich', 'die ... aufbauen konnten', ....
Am besten finde ich: 'Sind erst einmal die ersten dieser Moleküle zufällig entstanden, gibt es in der Ursuppe plötzlich ganz viel von den Molekülen, weil sie ihre eigene Entstehung katalysieren.'
Plötzlich, ganz von allein, setzt etwas ein. Nee klar: ein chemischer Prozess! :-))

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Voelkerfuerst  02.08.2021, 00:00
@Spielwiesen

So logisch wie 2 > 1 gilt, so logisch ist auch, dass die Bildungsgeschwindigkeit einer Chemikalie steigt, wenn sie mittels Katalyse die Aktivierungsenergie ihrer Bildung herabsetzt. Das ist das Geheimnis des Lebens.

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Spielwiesen  02.08.2021, 00:12
@Voelkerfuerst

Der Vorgang, den du beschreibst und bewertest, stellt in der Tat - wenn etwas Lebendiges die Folge daraus ist, ein Geheimnis dar. Ich würde von meinem Verständnis her dennoch nicht der Autokatalyse danken, dass sie sich selbst angelegt und in Gang gesetzt hat - sondern der großen Macht dahinter.. :-) Wäre ich nicht Sprachler, sondern Chemiker /Biologe, sähe das möglicherweise anders aus.

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Slavatar96  02.08.2021, 00:36
@Spielwiesen

Du meinst sicherlich die große Macht der high-energy bonds bzw. Phosphatbindungen. Gerade das ist ja interessant: Unsere Energielieferanten-Moleküle (z.B. Adenosintriphosphat) sind chemisch nicht weit von den Bausteinen der Informationsträger-Molekülen (Nukleotide) entfernt. So fast, als hätte die komplexe Chemie zwei Fliegen mit einer Klappe geschlagen!

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Spielwiesen  02.08.2021, 00:44
@Slavatar96

Das geht in Richtung Mitochondrien und Zellenergie - da kann ich wieder anknüpfen. Danke!

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Spielwiesen  02.08.2021, 00:47
@Slavatar96

Das alles geht bisher in Richtung Leben. Wenn ich da aber an die 5G-Technologie und die Auswirkungen auf lebende Zellen denke - da kommt mir das kalte Grausen. Besonders, wenn es sich um genmanipulierte Zellen mit eingebauten Hürden handelt ....!

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Slavatar96  02.08.2021, 01:01
@Spielwiesen

Du lebst in Deutschland, also keine Angst vor 5G oder GMOs. Dann, wenn wir diese ausgebaut haben, ist die Welt bereits auf weit "höheren" Frequenzen und wir können dann deine Mutationstheorien im vollen Umfang untersuchen. Ich denke, die Erfahrung wird deine Hypothese widerlegen, daher brauche ich es hier nicht zu versuchen.

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Spielwiesen  02.08.2021, 01:05
@Slavatar96

Lieb gemeint - aber dafür habe ich schon zuviel über diese Erfindung des Teufels intus. Wo lebst du? Umgeben von mehr 5G-Strahlung und GMOs? :-)

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Slavatar96  02.08.2021, 01:11
@Spielwiesen

Ich lebe in der Sonderresidenz von Bill Gates und empfange deine Nachrichten über den Chip hinter meinem linken Ohr. Der 5G-Empfangs-Verstärker ist wie bei allen Geimpften im linken Oberarm. Grüße und gute Nacht.

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Zunächst mal gibt es keinen Unterschied zwischen toter und lebendiger Materie. Die Organisation der Materie macht das Leben aus. Leben ist ncht nur Chemie, sondern auch Physik, Struktur. Ontogenese, Phylogenese, Information, Verhalten und vielleicht noch anderes.

Zur eigentlichen Frage, da würde ich sagen, dass es gute Erklärungsansätze gibt, aber noch keine durchgehende Erklärung. Es gibt Lücken, die noch lange nicht geschlossen sind und sich vielleicht nie schließen lassen, weil aus der Zeit kaum mit Überresten zu rechnen ist.

Ich nenne mal - als Ergänzung zu Hamburger02 - zwei Zwischenschritte:

  1. Das Miller-Urey-Experiment. Wenn man einfache anorganische Stoffe geeigneten Bedingingen aussetzt, entstehen viele in Lebewesen vorhandenen organische Stoff "ganz von allein". Zwar entsprechen die Bedingungen nicht denen der Uratmosphäre, aber dass quasi der gesamte Ozean eine "Ursuppe" bildete, war schon eine gewagte Behauptung. Heute nimmt man eher eine Umgebung ähnlich den heutigen Schwarzen Rauchern an.
  2. Die RNA-Welt-Hypothese. Es wurde festgestellt, dass nicht nur Proteine katalytische Fähigkeit besitzt, sondern auch die RNA. So kann sie sich selbst zurechtschneiden (spleißen) und das katalytische Zentrum der Ribosomen (der Eiweißfabriken) wird von RNA gebildet. Das vermeidet die gern von Kreationisten als Scheinargument benutzte "Irreversible Komplexität", also in diesem Fall, dass Leben nur mit einem Wirkungs-Kreisprozess DNA -> RNA -> Proteine -> DNA usw. existieren kann.

Diese und weitere Zwischenschritte machen die Entstehung des Lebens zumindest plausibel, also nachvollziehbar. Wenn man trotzdem lieber übernatürliche Kräfte fordert, ist das reines Wunschdenken.

Das ist eine der bösen Lügen, die Gegner der Evolutionstheorie und Anhänger einer abstrusen Schöpfungsmythologie verbreiten.

Kein normaler Mensch und schon gar kein ernsthafter Wissenschaftler behauptet, dass aus "toter" Materie "lebende" entstehen könne! Was "tot" ist, ist tot!

Die Theorie der Abiogenese, und darauf zielt wahrscheinlich deine Frage, besagt, dass sich aus anorganischer Materie Bausteine lebender Materie (Aminosäuren) entwickeln lassen bzw. sich entwickeln. Näheres hier:

https://www.spektrum.de/lexikon/biochemie/abiogenese/14#:~:text=Abiogenese%2C%20Urzeugung%2C%20Entstehung%20von%20Lebewesen,nicht%20durch%20Reproduktion%20anderer%20Lebewesen.&text=Sie%20beschreibt%20einen%20Mechanismus%20f%C3%BCr,m%C3%B6glicherweise%20den%20Ursprung%20des%20Lebens.

Nun aalen sich die Verfechter der "intelligenten Schöpfung" genüsslich und süffisant in der Tatsache, dass unter Laborbedingungen die Entwicklung von Leben "noch nie" gelungen ist.

Wie soll das auch geschehen, wenn keiner so richtig weiß, wie die konkrete "Ursuppe" aussah und welche klimatische Bedingungen herrschten. Vor allem, wie soll man in einem Labor mit den heutigen begrenzten Kenntnissen die gewaltigen Zeiträume, die die Natur dazu brauchte, nachvollziehen? Wie also soll so ein "Labor" aussehen? Wer getraut sich, eine Laborsituation zu schaffen, in dem damals vorherrschende klimatische und physikalisch-biochemische Bedingungen so zusammenpassen, dass sich Aminosäuren entwickeln können!?

Wie auch immer:

Auf jeden Fall ist diese Theorie bedeutend sinnstiftender als dämliche Behauptungen über "Götter" und ähnlichen Unsinn.

Vielleicht sollte man auch akzeptieren, auch wenn das schwer vorstellbar ist, dass Bausteine des Lebens einfach schon immer vorhanden waren!?


Spielwiesen  01.08.2021, 09:57
Vielleicht sollte man auch akzeptieren, auch wenn das schwer vorstellbar ist, dass Bausteine des Lebens einfach schon immer vorhanden waren!?

Genau! Einfach akzeptieren, dass der ☆Geist☆ tote Materie beseelt und ihr Leben einhaucht - schon immer!

Und weil dies etwas derart Besonderes ist, was die Wissenschaft bis heute nicht schafft, können wir es auch gleich ☆göttlich☆ nennen.

Ich glaube kaum, dass es Spielräume bei der Anerkennung von etwas so Gewaltigem wie der ☆Schöpfung☆ gibt.

Daher spreche ich jedem, der vor lauter Hybris nicht mehr klar denken kann, indem er die Göttlichkeit der Schöpfung in Abrede stellt, jegliche Intelligenz ab.

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Stier1240  01.08.2021, 10:51
@Spielwiesen
  • Daher spreche ich jedem, der vor lauter Hybris nicht mehr klar denken kann, indem er die Göttlichkeit der Schöpfung in Abrede stellt, jegliche Intelligenz ab.

So klingt es, wenn "Intelligenzler" anderen die Intelligenz absprechen!

  • Einfach akzeptieren, dass der ☆Geist☆ tote Materie beseelt und ihr Leben einhaucht - schon immer!

"Einfach akzeptieren" - das jahrhundertealte Motto aller Religioten!

"Credo quia absurdum est"!

Geh auf deine Wiesen weiterspielen! :-)

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Spielwiesen  01.08.2021, 10:57
@Stier1240

Zack - schon bewiesen! 😀😃

Nur zu deiner Info: ich gehöre übrigens keiner Religion an. Damit hat es nichts zu tun.

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Spielwiesen  01.08.2021, 11:17
@Stier1240

Dabei hast DU selbst festgestellt, dass die Wissenschaft es nicht kann 😀

....Tatsache, dass unter Laborbedingungen die Entwicklung von Leben "noch nie" gelungen ist.
Wie soll das auch geschehen, wenn keiner so richtig weiß, wie die konkrete "Ursuppe" aussah und welche klimatische Bedingungen herrschten. Vor allem, wie soll man in einem Labor mit den heutigen begrenzten Kenntnissen die gewaltigen Zeiträume, die die Natur dazu brauchte, nachvollziehen? etc.

Nachdem du aber diese richtige Feststellung getroffen hast, finde ich es schon -naja- etwas besonders, wenn du sie nun bestreitest.

Aber vielleicht hast du ja auch eine ganz individuelle Bezeichnung für ☆Geist☆ und für ☆göttlich☆? "Affengeile Natur' vielleicht?

Ok ok, das würde ich verstehen - jeder gemäß seinem Niveau halt, und manche wagen es ja auch nicht, sowas überhaupt zu artikulieren.

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Stier1240  01.08.2021, 11:37
@Spielwiesen
  • wenn du sie nun bestreitest.

Siehe oben: VERSTEHENDES Lesen! Nicht nur visuelles Erfassen aneinander gereihter Buchstaben!

Ich kritisiere die Methoden der Abiogenesegegner, bestreite ansonsten gar nichts!

Ich wiederhole: geh spielen auf deine vom "heiligen Geist" beseelte Wiese!

  • jeder gemäß seinem Niveau halt, 

Richtig!

"Heiliger Geist" ist allerdings unterstes, wenn überhaupt noch feststellbares Niveau!

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Spielwiesen  01.08.2021, 12:22
@Stier1240
"Heiliger Geist" ist allerdings unterstes, wenn überhaupt noch feststellbares Niveau!

Jeder darf alles sagen, es kommt nur immer drauf an, wie intelligent einer sonst noch ist - wobei die zitierte Aussage schon deutlich macht, dass es da in den Placebobereich geht ....

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Spielwiesen  01.08.2021, 16:58
@Stier1240

Da hast du dich aber schwer vertan - aber lass mal, das packst du nicht.

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