Wie sind Lebewesen entstanden
Neue Arten entstehen im Laufe der Evolution. Das ist heute allseits bekannt. Doch wo kam das allererste Lebewesen her, aus dem sich alle anderen entwickelten? Die Biologie hat interessante Antworten auf diese Frage gefunden.
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Die Ursuppe als Wiege des Lebens
Nach ihrer Entstehung war die Erde ein lebloser Brocken aus Gestein. Darauf war schon ein Meer vorhanden, auch wenn dieses wohl kaum mit dem heutigen Ozean vergleichbar ist. Über einen sehr langen Zeitraum entstanden dort – vor ca. 4 Milliarden Jahren – die ersten organischen Moleküle.
Dazu war die damalige Atmosphäre aus Ammoniak, Methan und Wasserstoff notwendig. In den 1950er Jahren konnten Wissenschaftler in einem Experiment unter diesen Bedingungen die Entstehung organischer Moleküle nachweisen. Die wichtigsten davon sind Aminosäuren, denn sie gelten als Basis jeden Lebens. Man nimmt an, dass sich später im Laufe der Zeit kurze RNA-Abschnitte zusammenfanden. RNA ist der Träger der Erbinformation einfachster Lebensformen.
Wie sich diese organischen Moleküle zu den ersten Lebewesen zusammengefügt haben, ist bis heute nicht restlos geklärt. Bekannt ist aber, dass diese ersten Lebewesen sehr einfach gebaute Einzeller gewesen sein müssen. Bis zur heutigen Vielfalt des Lebens war also noch ein langer Weg zu bestreiten.
Definition des Lebens
Ab wann spricht man eigentlich von Lebewesen? Biologen haben sich darauf geeinigt, dass ein Organismus sieben wesentlich Eigenschaften aufweisen muss, um als Lebewesen zu gelten: zellularer Aufbau, Stoffwechsel, Bewegung, Empfing, Reizbarkeit, Wachstum, Fortpflanzung. Fehlt auch nur eine Eigenschaft, sprechen Biologen nicht von Lebewesen. Grob kann man Leben daher einteilen in Tiere, Pflanzen, Pilze und Bakterien. Viren hingegen werden nicht zu den Lebewesen gezählt., obwohl sie über eine RNA verfügen.
Die allerersten Lebewesen auf der Erde wiesen auch schon diese fünf Eigenschaften auf. In die heute bekannten Gruppen ließen sie sich trotzdem nicht einordnen. Dazu waren sie zu einfach gebaut und zu wenig entwickelt. Wahrscheinlich waren sie heutigen Cyanobakterien ähnlich. Auch diese Lebensformen haben einen einfachen Bauplan und besitzen nicht einmal einen Zellkern.
Die Endosymbiontentheorie zur Entstehung des Lebens
Später ermöglichte ein wichtiger Meilenstein komplexere Lebensformen. Seit Beginn des 20. Jahrhunderts wird die sogenannte Endosymbiontentheorie entwickelt und ist heute weitgehend anerkannt. Biologen nehmen an, dass gewisse Einzeller andere Lebensformen in sich aufgenommen haben, ohne sie zu verdauen. Diese beiden Lebensformen lebten nun gemeinsam weiter. Sie bildeten also eine Symbiose. Noch heute lassen sich diese Symbionten innerhalb der Zellen nachweisen. Sie entwickelten sich nämlich zu zwei wichtigen Bestandteilen der Zelle: Mitochondrien und Plastiden.
Mitochondrien finden sich in den Zellen aller höherer Lebewesen (Tiere, Pflanzen, Pilze). Sie versorgen die Zelle mit Energie und lassen daher komplexere Lebensformen erst zu. Plastiden (Photoplasten) hingegen finden sich nur in Pflanzen. Diese geben den Pflanzen die charakteristische grüne Farbe. Außerdem sind sie der Ort, an dem die lebenswichtige Photosynthese stattfindet.
Weitere Meilensteine der Evolution
Einige Ereignisse der Erdgeschichte waren besonders wichtig für die Entstehung der Lebewesen. Zum Beispiel schlossen sich noch vor der Aufnahme der Endosymbionten RNA-Moleküle zu den viel stabileren DNA-Molekülen zusammen. Beinahe alles Leben auf der Erde basiert heute auf DNA. Nur eine Handvoll Lebensformen nutzt bis heute RNA. Sowohl RNA als auch DNA speichern unsere Erbinformation, die wir an unsere Nachkommen weitergeben.
Später entwickelten Cyanobakterien die Photosynthese. Diese reicherte die damals lebensfeindliche Atmosphäre mit Sauerstoff an. Heute ist es kaum vorstellbar, aber damals war Sauerstoff nur ein Abfallstoff der Photosynthese. Irgendwann gab es von ihm so viel im Wasser und in der Atmosphäre, dass andere Organismen die Atmung erfanden. So entstand der bis heute andauernde Kreislauf zwischen Sauerstoff und Kohlendioxid. Erst durch diese lebensfreundliche Atmosphäre konnten Lebewesen das Wasser verlassen und das Land erobern.
Auch die Entwicklung der Sexualität war ein entscheidender Schritt in der Evolution. Vorher konnten sich Gene nur durch Fehler in der Zellteilung verändern. Das ist ein sehr langsamer Prozess. Bei der sexuellen Vermehrung kombinieren aber zwei Organismen ihre Erbinformation zu einer völlig neuen Mischung. Dies lässt auch die Entstehung neuer Gene und Mutationen viel schneller ablaufen.
Mechanismen der Evolution
Lebewesen verändern sich ständig. Die Evolution von einfachen Einzellern hin zu komplexen Organismen wie Elefanten oder Apfelbäumen nahm Milliarden von Jahre in Anspruch. Neue Arten entstanden dabei nicht nur durch Sexualität. Daneben treiben noch andere wichtige Mechanismen die Evolution voran.
Mutation ist die spontane Veränderung von Genen während der Rekombination bei der Entstehung eines neuen Lebewesens. Selektion lässt die nützlichen Mutationen weiterleben und die unbrauchbaren aussterben. Durch Isolation verschiedener Populationen können dann im Laufe der Zeit neue Arten entstehen.
Massenaussterben sorgte für Neuentstehung des Lebens
Ein paarmal wäre es mit dem Leben auf der Erde beinahe zu Ende gegangen. Fünf große Massenaussterben im Laufe der Erdgeschichte sind Wissenschaftlern heute bekannt. Einflussreiche Naturphänomene wie Klimawandel oder Vulkanausbrüche vernichteten binnen kurzer Zeit den Großteil des Lebens auf der Erde. Das bekannteste Ereignis ist wohl der Komet, der vor ca. 66 Millionen Jahren die Dinosaurier aussterben ließ.
Solche Ereignisse richten großen Schaden an der Lebenswelt der Erde an. Doch sie sind auch eine Chance für die Entstehung neuen Lebens. Besonders widerständige Arten überstehen sie nämlich unbeschadet und treiben fortan die Evolution in eine völlig neue Richtung.
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