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Evolution

Was ist Leben?

Wie definiert man Leben? Stoffwechsel, Fortpflanzung und die Fähigkeit zur Mutation gehören sicherlich zu den Eigenschaften eines lebenden Organismus.

Die Fähigkeit zum Stoffwechsel wird dadurch definiert, dass ein Lebewesen in der Lage sein muss, aus seiner eigenen Kraft (dem eigenen Genpool) alle Enzyme und Transportmoleküle bereitzustellen, um autonom daraus die Energie für Zellwachstum und Vermehrung zu ziehen, aber die Grenzen sind hier fließend. Viren, die ohne den Stoffwechsel der Wirtszelle nicht überleben können, werden oft als Nicht-Lebewesen klassifiziert, aber bei obligat intrazellulären Parasiten wie den Mycoplasmen mit ihrem stark eingeschränkten Stoffwechsel trifft diese Definition nur bedingt zu. Wissenschaftler versuchen heute, künstliches Leben basierend auf zellfreien bakteriellen Extrakten oder in so genannten Protozellen bzw. Micellen zu erzeugen. Peptid-Nucleinsäuren (PNAs), deren Rückgrat mit einem Licht-sensitiven Molekül konjugiert ist, können beispielsweise die Rolle der DNA übernehmen. Bei Belichtung setzt dieses photosensitive Molekül ein Elektron frei, das wiederum chemische Reaktionen auslöst, die zur Fettsäure-Synthese und zur PNA-Synthese anhand des PNA-Templates führen. Die Micelle kann wachsen und sich spontan teilen.

Die Fähigkeit zur Fortpflanzung bedeutet, dass ein Lebewesen in der Lage sein muss, sich identisch zu replizieren. Aber auch hier sind die Grenzen fließend, denn - wie im oben für den Stoffwechsel beschrieben, unter bestimmten Bedingungen können auch sehr einfache chemische Systeme schon selbstreplikativ sein.

Die Fähigkeit zur Evolution beruht darauf, dass bei der Duplikation (oder Replikation) Fehler gemacht werden, die dazu führen, dass die Nachkommen eines Organismus andere Eigenschaften haben. Mögliche Folgen sind, dass diese Nachkommen sterben (letale Folgen der Mutation), diese Mutation ohne Auswirkung bleibt oder dass diese Nachkommen nun besonders gut an eine veränderte Umwelt angepasst sind. Aber auch diese Fähigkeit ist nicht nur lebenden Organismen vorbehalten, denn Mutation und Selektion - und damit einfachste Anpassungsvorgänge - sind Prozesse, die auch im Hyperzyklus von Eigen eine Rolle spielen.

Literatur

Rasmussen, S.; Chen, L.; Nilsson, M.; Abe, S. (2003): Bridging nonliving and living matter. In: Artif. Life. 9 , 269-316
Noireaux, V.; Libchaber, A. (2004): A vesicle bioreactor as a step toward an artificial cell assembly. In: Proc. Natl. Acad. Sci.. 17669-17674 ,

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