Wie sieht die moderne Molekularbiologie die Entstehung des Lebens?

5 Antworten

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Das sind alles gute Fragen....

eine kann ich vielleicht ansatzweise beantworten: Warum gibt nur das auf DNA/RNA/Protein basierte Leben ? Weil die Evolution den Rest ausgemerzt hat.

Man nimmt heutzutage an, dass das Leben in heißen Quellen wie z. B. im Yellowstone entstanden sein könnte. Entstandene Vorformen von Biomolekülen haben sich an Kalk opder ein anderes Mineral angelagert und dadurch lokal ihre Stabilität und Konzentration erhöht, was natürlich auch die Wahrscheinlichkeit der Entstehung komplexerer Moleküle erhöht hat. Proteine sind zur Replikation vor allem von RNA nicht unbedingt nötig. Die kann das auch selbst, weshalb man annimmt, dass die ersten Lebensformen so was wie selbst replizierende Retroviren waren.

Ein spannende Frage, die wir so schnell nicht vollständig werden beantworten können.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung

Ich habe zwei Semester lang Molekularbiologie studiert. Um ehrlich zu sein, finde ich das was molekularbiologisch abgeht absolut irre. Die Physik ist dagegen primitive Grobmechanik...mich wundert halt immer, wie gelassen Molekularbiologen gewisse Konzepte als selbstverständlich ansehen und die Komplexität irgendwie ausblenden können.

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@michiwien22

Da musste ich doch gerade beim Lesen deines Kommis herzlich lachen😂.

Genauso ist es. Die Physik, wenn man mal t>0 für Erklärungen zum Urknall voraussetzt, ist mittlerweile eine exakte Wissenschaft. Davon ist die Biologie mindestens 100 Jahre entfernt. Die Physik hatte als Dogma mal Ptolemäus. Heute sehen wir seine Sicht des Universum als nette Anekdote der Geschichte an.

In Ermangelung beweisbarer Theorien müssen wir uns mit Vermutungen begnügen.

Auch wir Biologen blenden die Komplexität der beobachteten System nicht aus. Aber genau, wie der Physiker von t>0 ausgeht, gehen wir vom unbestreitbaren Vorhandensein von Leben aus.Das ist unser t>0😊

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@scientifix

Wenn es um die absoluten Anfänge geht, haben Physik und Biologie in Bezug auf Annahmen eigentlich sehr viele Parallelen.

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Wenn es eine von Null verschiedene Wahrscheinlichkeit gibt, dass sowas überhaupt entsteht, dann hätte ich mir erwartet, dass es an verschiedenen Stellen der Ur-Suppe passiert sein könnte...aber halt nicht auf identische Art und Weise.

Ich bin kein Experte, aber nachdem diese Wahrscheinlichkeit ja doch recht klein ist, wird die Wahrscheinlichkeit, dass es mehrfach etwa zum selben Zeitpunkt passiert, nochmal viel kleiner sein. Und dann kommen Evolution und Selektion ins Spiel: Die Lebewesen, die sich aus der ersten DNA-Variante entwickelt hatten, hatten einen Startvorteil und konnten sich weiterentwickeln und an die Umwelt anpassen. Wenn dann irgendwo eine signifikant abweichende DNA-Variante Nr. 2 entstehen würde, dürften sich die entsprechenden Organismen gegen die weiterentwickelten mit DNA-Variante Nr. 1 nicht durchsetzen können.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Masterabschluss Theoretische Physik

hmmm...wirklich überzeugend ist das auch nicht. Ich verstehe was du meinst, aber in den Kopf geht es nicht so richtig.

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>wird die Wahrscheinlichkeit, dass es mehrfach etwa zum selben Zeitpunkt passiert, nochmal viel kleiner sein.

ist dann nicht auch die Wahrscheinlichkeit für außerirdisches Leben ebenfalls fast Null? Ich habe ehrlich gesagt kein Gefühl für die Größe der Zahlen, die da dahinterstecken...

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@michiwien22

Ich auch nicht, aber die Erklärung ist ja unabhängig vom tatsächlichen Wert der Wahrscheinlichkeiten, die da im Spiel sind. Wenn die Wahrscheinlichkeit, dass an einem bestimmten Tag Leben entsteht p=0,01 ist (ist natürlich um viele Größenordnungen zu hoch), dann ist die Wahrscheinlichkeit, dass an einem Tag an zwei Stellen Leben entsteht eben p²=0,0001, also nochmal viel geringer.

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Warum informierst du dich nicht einfach, anstatt dir das Hirn zu zermatern?

So wie es aussieht, die die DNA eine späte Erfindung des Lebens. OK, wegen der Ähnlichkeit zur DNA ist das leicht zu verstehen, sie ist einfach eine sichere Daueraufbewahrungsform für Informationen.

Aber die RNA besitzt auch katalytische Fähigkeiten. So wird das katalytische Zentrum der Ribosomen von RNA gebildet, nicht von Proteinen. Es gibt auch RNA-Stränge, die sich selbst spleißen können.

So kann man vermuten, dass auch Proteine nicht am Anfang des Lebens standen, sondern RNA. Proteine und deren Hinzuziehung und der genetische Code entwickelten sich später und einmalig. Proteine sind halt effektiver und vielseitiger.

Dafür spricht auch, dass ATP und NAD+, die zentralen Stoffe im Stoffwechsel, wie RNA-Basen enthalten.

Jedenfalls ist das unter RNA-Welt-Hypothese bekannt. Und macht "wie durch ein Wunder" alle Unwahrscheinlichkeitsberechnungen überflüssig oder zum Propagandainstument.

Im Übrigen sind das Kopieren und das Ablesen der DNA hochkomplexe Prozesse, bei denen viel an Packen, Entpacken und Umpacken stattfindet. Es gibt auch eine ganze Armada an Pachhilfsmitteln und Werkzeugen. Ich habe aber Details dazu vergessen.

>Warum informierst du dich nicht einfach, anstatt dir das Hirn zu zermatern?

Man kann sehr viel darüber nachlesen wie die Mechanismen funktionieren und man weiß eigentlich sehr viel. Das meine ich aber nicht. Jedenfalls ist diese RNA Hypothese auch nicht unumstritten und hat einige Pobleme. Dass nicht gleich von Anfang an der hochkomplexe Mechanismus heutiger Organismen vorgelegen sein kann ist schon klar; dennoch müsste selbst eine relativ kurze RNA Kette schon sehr extrem zufällig sein und es müsste über-astronomisch viele Kandidaten geben, damit einer das große Los ziehen kann.

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@michiwien22

Wenn von den astronomisch vielen RNA-Ketten aber nur eine in der Lage gewesen wäre, sich zu replizieren, wäre das ein Schritt. Klar dann bleiben immer noch viele Fragen offen, z.B. was hat über lange Zeiträume Lebensaum und;Baustoffe und Energie zur Verfügung gestellt. Und und und.

Worauf ich hinaus wollte: Wenn etwas astronomisch niedrige Wahrscheinlichkeiten hat, zu geschehen,

  1. brauchte es überhaupt nicht zu geschehen
  2. gab es astronomisch viele Versuche

Es gibt nun mal Leben, es ist entstanden. Wenn gewisse Annahmen an Unmöglichkeiten scheitern, ist es anders passiert. Es ergibt wenig Sinn, sich damit aufzuhalten.

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Google mal 'chemische Evolution' und 'Abiogenese'. Evolutionsforscher gehen davon aus, dass schon vor dem ersten Lebewesen eine Entwicklung zu immer komplizierteren Molekülen stattfand. Insbesondere gab es da:

  • Lipide, die Bläschen bilden (ähnlich wie Seifenblasen, aber im Wasser und viel kleiner). Diese konnten auch andere Moleküle umhüllen und einfangen.
  • Ketten aus Aminosäuren, die nicht so lang sind, wie Proteine (sogenannte Peptide).
  • Nukleotide, die für RNA und DNA gebraucht werden können.

Die Peptide können Lipide katalysieren, die Lipide können die Peptide zurückhalten. Dies könnte in porösem Vulkangestein passiert sein oder auf einem Meteor, der immer mal wieder der Sonne nahe kam und erhitzt wurde, um wieder in Eis zu erstarren, oder an einem felsigen Strand, wo sich schichtweise Ablagerungen von Schlamm bildete. Entscheidend ist: Weil es keine weiter entwickelten Lebensformen gab, konnten auch relativ schlechte Moleküle einige Zeit lang bestehen bleiben. Heute würden die damaligen Formen sofort aufgefressen. Damals war aber eine Evolution selbst bei einfachen Molekülen möglich.

Alles Leben entstand in einer einzigen Zelle!!!

Woher ich das weiß:Recherche
 - (Schule, Physik, Chemie)

naja, du weißt aber schon, wie komplex selbst die einfachste prokaryontische Zelle ist - oder? Das geht ja auf meine Frage nicht ein...

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