Leben

Stationen des menschlichen Lebens, Wandbilddruck aus dem 19. Jahrhundert

Leben und im engeren Sinne Lebewesen reichen über die Welt des toten Stoffes hauptsächlich dadurch hinaus, dass sie sich fortzupflanzen vermögen (in einer Entwicklung, die mehr heraufführt als bloße Kopien), dass sie sich selbst organisieren, dass sie einen Stoffwechsel besitzen und dass sie Gebilde ausmachen, die als ein System nach außen abgeschlossen sind.^[1] Ein System als solches ersteigt noch nicht die Stufe des Lebens, da auch unbelebte Zusammenschlüsse einzelner zu höheren Einheiten über mehrere Stufen hinweg vorkommen.^[2]

Naturwissenschaft

Ähnlich angepasste, aber weitgehend unterschiedlich aufgebaute Lebewesen: Korallen und Seepferdchen

→ Hauptartikel: Lebewesen und chemische Evolution

Die Biologie untersucht und beschreibt die Erscheinungsformen lebender Systeme, ihre Beziehungen zueinander und zu ihrer Umwelt sowie die Vorgänge, die sich in ihnen abspielen. Dazu zählen Energie- und Stoffaustausch, Wachstum, Fortpflanzung, Reaktion auf Veränderungen der Umwelt sowie Möglichkeiten, sich über Kommunikationsprozesse zu koordinieren. Einige dieser Merkmale findet man auch bei technischen, physikalischen und chemischen Systemen, andere Merkmale sind nur den biologischen Lebewesen zu eigen. Als minimale Eigenschaft aller lebenden Systeme gilt jedoch die Autopoiesis: Die Fähigkeit, sich selbst zu erhalten und zu reproduzieren.

Bisher ist nur das auf den Nukleinsäuren RNA und DNA beruhende Leben bekannt, welches auf dem Planeten Erde vor etwa 3,5 bis 3,9 Milliarden Jahren begann. Die bekannten Lebensformen, von Bakterien und Pilzen über Pflanzen bis hin zu Tieren und Menschen, verwenden - von wenigen Ausnahmen abgesehen - den gleichen, universell gültigen genetischen Code und erzeugen aus den gleichen chemischen Bausteinen, nämlich vier Nukleotiden und ca. 20 Aminosäuren, die für irdisches Leben typischen Proteine und Nukleinsäuren. Grundsätzlich ist seitens der Naturwissenschaft nicht auszuschließen, dass Leben im Universum auch auf anderen chemischen Substanzen beruhen kann (siehe Kohlenstoffchauvinismus).

Nach der Theorie der biologischen Evolution entwickelten sich im Laufe von Jahrmilliarden aus vergleichsweise einfachen Lebensformen immer komplexere Lebewesen.

Beginn des Lebens

Wird für Lebewesen das genetische Programm, seine Funktionalität und seine Entwicklung als essenziell angenommen, dann ergibt sich für den Beginn des Lebens der Zeitpunkt, zu dem Moleküle als Träger des Programms und weitere Hilfsmoleküle zur Realisierung, Vervielfältigung und Anpassung dieses Programms erstmalig zusammentreten, so dass ein System entsteht, das die charakteristischen Eigenschaften von Leben trägt.

Die derzeit populärste (autotrophe) Theorie zur Entstehung des Lebens postuliert die Entwicklung eines primitiven Metabolismus' auf Eisen-Schwefel-Oberflächen unter reduzierenden Bedingungen, wie sie in der Umgebung von vulkanischen Ausdünstungen anzutreffen sind.^[3] Während dieser Phase der Evolution auf der Erde, die im geologischen Zeitraum vor zwischen 4,6 und 3,5 Milliarden Jahren stattfand, war die irdische Erdatmosphäre wahrscheinlich reich an Gasen, vor allem Kohlenstoffdioxid, Wasserstoff und Kohlenstoffmonoxid, während die heißen Ozeane relativ hohe Konzentrationen an Ionen von Übergangsmetallen wie Eisen (Fe²⁺) oder Nickel (Ni²⁺) enthielten. Ähnliche Bedingungen finden sich heute in der Umgebung von hydrothermalen Schloten, die in plattentektonischen Störzonen auf dem Meeresgrund entstanden sind und noch entstehen. In der Umgebung solcher als Schwarze Raucher (eng.: black smokers) bezeichneten Schlote gedeihen thermophile methanogene Archaeen auf der Grundlage der Oxidation von Wasserstoff und der Reduktion von Kohlenstoffdioxid (CO₂) zu Methan (CH₄). Dieses extreme Biotop zeigt, dass Leben unabhängig von Sonnenlicht als Energiequelle gedeihen kann, eine grundlegende Voraussetzung für die Entstehung und Aufrechterhaltung von Leben vor dem Aufkommen der Photosynthese.

Die phylogenetische Perspektive auf die Entstehung des Lebens enthält die Frage, ob Leben auf der Erde entstanden ist oder auf einem anderen Himmelskörper, und auf welche Art die ersten lebenden Systeme in einer unbelebten Umwelt entstanden sind (siehe den vorhergehenden Abschnitt).

Die ontogenetische Perspektive richtet sich auf die Entwicklung eines Individuums, nicht auf die erstmalige Entstehung von Lebewesen. Sie stellt die Frage, wie sich ein Organismus entwickelt (z. B. aus einer befruchteten Eizelle). Man spricht hier fälschlich auch vom „Beginn des Lebens“, obwohl es sich um eine Kontinuität des Lebens im Laufe von Generationen und um das Entstehen eines Individuums handelt, nicht um die erstmalige Entstehung eines lebenden Systems. Aus der Ontogenese ergibt sich eine Möglichkeit zur Definition von Beginn und Ende eines individuellen Lebens: Das Leben endet, wenn die charakteristischen Eigenschaften von Lebewesen verschwinden, also der Tod eintritt. Der Beginn wird verschieden definiert, oft wird bei Lebewesen mit sexueller Fortpflanzung die Vereinigung zweier Gameten als Beginn des Lebens eines Individuums angesehen.

Spekulationen über extraterrestrisches Leben

In Gesteinen vom Planeten Mars wurden Spuren gefunden, die man zunächst als versteinerte Bakterien deutete. Ein definitiver Beweis für extraterrestrisches Leben ließ sich trotz intensiver Forschung bisher nicht erbringen. (Siehe auch Exobiologie, chemische Evolution und Kosmochemie).

Im April 2007 wurde der zwanzig Lichtjahre von der Erde entfernte Gliese 581 c als erster Planet mit erdähnlichen Bedingungen entdeckt. Er wurde als „zweite Erde“ bezeichnet und gab Anlass zu vagen Spekulationen über Leben.^[4]

Wissenschaftler fanden mit Hilfe der Sonde Cassini-Huygens Hinweise, dass auf dem Saturnmond Titan eine primitive Lebensform existieren könnte. Messungen ergaben, dass weniger Wasserstoff und Acetylen auf Titan vorhanden war, als die Modelle voraussagen. Dies wäre mit einer Lebensform auf Methanbasis erklärbar.^[5]

Der theoretische Physiker Gerald Feinberg und der Chemiker Robert Shapiro begründeten in ihrem bereits 1980 erschienen Buch „Life beyond Earth“ die folgende alle Lebensformen im Kosmos erfassende Definition: Leben entsteht durch Wechselwirkungen zwischen freier Energie und Materie, die imstande ist, auf diese Weise eine größere Ordnung innerhalb des gemeinsamen Systems zu erreichen. Demnach wäre Leben in eisigen Ammoniakseen ebenso denkbar wie in Ölmeeren, es könnte auf der Basis elektromagnetischer oder Gravitationsfelder existieren. Es gibt vielleicht Siliziumwesen in geschmolzenem Gestein, Plasmaleben im Inneren von Sternen oder Strahlungsorganismen in interstellaren Staubwolken. Mögliche Lebewesen mit wissenschaftlich-technischer Organisation im Sinne außerirdischer Zivilisationen auf Exoplaneten sind Gegenstand von Spekulationen und Hochrechnungen innerhalb der Astrobiologie und der Exosoziologie. Über die Wahrscheinlichkeit der Existenz und möglichen Häufigkeit solcher Zivilisationen wird mit Hilfe der Drake-Gleichung diskutiert, die auch als Green-Bank-Formel bekannt ist.

Philosophie und Religion

Philosophie

Griechische Philosophen - Wasser, Luft, Feuer, Erde oder Samen

Thales von Milet postulierte vor 2500 Jahren, dass das Leben aus dem Wasser entstanden und eng mit der Frage nach dem Urgrund („arché“ – „ἀρχή“) allen Seins und allen Geschehens verknüpft ist. Das Wasser als wandlungsfähiger und weit verbreiteter Stoff erfüllte den Anspruch, allem zu Grunde zu liegen und jegliche Gestalt annehmen zu können.

Anaximandros (um 610 bis 547 v. Chr.) suchte den Ursprung des Lebendigen im Wasser; als eine spontane Entstehung aus dem feuchten Milieu. Die ersten Lebewesen seien im Feuchten entstanden.

Anaximenes (ca. 585 bis. 528/ 524 v. Chr.) sah die Luft (aer) als Urstoff (Arché) und unbeschränkt (ápeiros) an. Auch das Göttliche käme entweder aus der Luft oder ist die Luft. Das belebende Prinzip läge im Stoff selbst.

Für Anaxagoras (499 bis 428 v. Chr.) war der Samen (σπέρματα) als unendlich kleiner Bestandteil aller Dinge (z. B. Fleisch, Blumen) von Anfang an vorhanden.^[6]

Heraklit von Ephesos (um 520 bis 460 v. Chr.) sah im Urfeuer den Beginn auch des Lebens: „Diese Weltordnung, dieselbige für alle Wesen, hat kein Gott und kein Mensch geschaffen, sondern sie war immerdar und ist und wird sein ewig lebendiges Feuer, nach Maßen erglimmend und nach Maßen erlöschend.“ Aus allem Feuer soll alles hervorgegangen sein.

Empedokles aus Agrigent (um 495 bis 435 v. Chr.) vertrat eine biologische Theorie von der Entstehung des Lebens und der Evolution der Lebewesen. Er führte die Lehre von den vier Urstoffen (Vier-Elemente-Lehre) ein.

Eine weitere historische Vorstellung besagte, dass Leben sich aus Unbelebtem immer wieder neu bildet, diese Theorie wurde als Urzeugung bezeichnet. Louis Pasteur und andere Naturwissenschaftler konnten dieses experimentell widerlegen.

In seiner Schrift De Anima bestimmte Aristoteles das Belebte als das Beseelte. Er unterscheidet grob drei verschiedene Stufen von Leben, die er nach ihren Seelenvermögen hierarchisch anordnet: Auf der untersten Stufe steht das allein durch Ernährung und Fortpflanzung bestimmte Leben der Pflanzen, darauf folgt das zusätzlich durch Sinneswahrnehmung und Fortbewegung bestimmte Leben der Tiere, auf der obersten Stufe das darüber hinaus durch Denken bestimmte Leben der Menschen.

Neuere Zeit

In der neueren Zeit entwickeln sich zwei gegensätzliche Grundauffassungen: Mechanizismus: Leben lässt sich allein aus den Gesetzmäßigkeiten der Bewegung der Materie vollständig erklären (siehe auch: Materialismus und Physikalismus). Oder Vitalismus: Leben kommt nur den organischen Erscheinungsformen zu und unterscheidet sich qualitativ von anorganischen Erscheinungsformen: Alles Lebendige zeichnet sich durch eine zielgerichtet formende Lebenskraft (vis vitalis) aus (siehe auch: Idealismus). In Anlehnung an religiöse Vorstellungen wurde angenommen, dass es belebte und unbelebte Materie gebe.

Der Organizismus kann als Synthese beider Ansätze angesehen werden: Lebensvorgänge lassen sich zwar durch Prinzipien der Physik und Chemie erklären. Lebewesen würden aber auch Eigenschaften besitzen, die unbelebte Materie nicht aufweist. Dies wären emergente Eigenschaften,^[7] die sich einerseits aus der Komplexität von Lebewesen, andererseits durch die besondere Rolle ihres genetischen Programms ergeben sollen.

Wilhelm Dilthey formulierte in seinen späteren Schriften: „Leben ist nun die Grundtatsache, die den Ausgangspunkt der Philosophie bilden muß. Es ist das von innen Bekannte; es ist dasjenige, hinter welches nicht zurückgegangen werden kann.“

Nach Ernst Mayr ist der Begriff „Leben“ nur der zum Ding gemachte Vorgang und existiert nicht als selbstständige Entität. Ferdinand Fellmann betont, Leben fungiere als absolute Metapher, die den biologischen Zugang mit dem subjektiven Standpunkt verbindet.

Religion

Unterschiedliche Religionen sehen im Leben eine von unbelebter Materie zu unterscheidende Daseinsform, die nur aufgrund übernatürlichen Eingreifens entstanden sein kann. Das Leben (oder zumindest das menschliche Leben) wird dann oft als etwas besonderes, häufig Heiliges, angesehen.

In der jüdisch-christlichen Tradition ist Gott Schöpfer der unbelebten und belebten Dinge und Herr über Leben und Tod. Dem Menschen habe er geboten: Du sollst nicht töten (Ex 20,13).

Im christlichen Glauben kommt dem ewigen Leben, das Jesus Christus seinen Anhängern verspricht, in Verbindung mit der Auferstehung besondere Bedeutung zu. Jesus bezeichnete sich selbst als das Brot des Lebens (Joh. 6,35) und als das Leben in Person (Joh. 14,6). Er betonte: „Wer an mich glaubt [...] von dessen Leib werden Ströme lebendigen Wassers fließen“ (Joh. 7,38), d.h. der Glaube gebe bzw. vermittle eine besondere Form der Lebensfreude. Das aus christlicher Sicht unvollkommene irdische Leben sei nur die Vorform eines vollkommenen ewigen Lebens ohne Schmerz, Leid, Tod und Trauer.

Wie im Christentum so existiert auch in vielen anderen Religionen die Vorstellung eines ewigen Lebens oder eines Weiterlebens nach dem Tod.

Künstliches Leben

→ Hauptartikel: Künstliches Leben

Unter Künstlichem Leben werden die Herstellung eines bekannten Lebewesens im Labor sowie die Herstellung neuer, auch nichtorganischer Lebensformen verstanden. Moderne Darstellungen einer Künstlichen Intelligenz (KI) findet man u. a. in den Filmen Blade Runner, I, Robot, Matrix, A.I. oder 2001: Odyssee im Weltraum. Je nach Definition (Wachstum, Reduplikation, Endlichkeit) wird in der KI-Forschung auch die Künstlichkeit dieses künstlichen Lebens in Frage gestellt, da nicht-organische Lebensformen auch als natürliche Fortsetzung der im organischen Bereich ans Ende gekommenen biologischen Evolution verstanden werden können.

2010 gaben Forscher um Craig Venter die Herstellung des künstlichen Bakteriums Mycoplasma mycoides JCVI-syn1.0 bekannt. Zuvor hatten sie erfolgreich das 1,08 Millionen Basenpaare umfassende Erbgut eines Laborstammes von Mycoplasma mycoides aus chemischem Rohmaterial synthetisiert und in ein zuvor von der DNA befreites Bakterium von Mycoplasma capricolum übertragen.^[8]

Simulationen von Lebensäußerungen

• John Horton Conways Spiel des Lebens ist ein Beispiel für die Simulation von Populationsentwicklung.
• Daisyworld ist eine Computersimulation eines hypothetischen Planeten, auf dem abhängig von der Sonneneinstrahlung Gänseblümchen (engl. daisy) wachsen, deren Wachstum als Rückkopplungsprozess die Strahlungsabsorption beeinflusst.
• Eliza von Joseph Weizenbaum simuliert einen Gesprächspartner, indem es Verhaltensweisen nachahmt, die ursprünglich von Psychotherapeuten entwickelt wurden, um ihre Patienten zu Reaktionen zu animieren.

Literatur

• C. De Duve: Blueprint for a Cell. The Nature and Origin of Life. Neil Patterson, Burlington, NC 1991. (mit Bibliografie)
• Paul Edwards, Joseph Runzo: Life, Meaning and Value of. In: Encyclopedia of Philosophy. 2. Auflage. Bd. 5, S. 345–359.
• Manfred Eigen: Stufen zum Leben - Die frühe Evolution im Visier der Molekularbiologie. 3. Auflage. R. Piper, München 1993, ISBN 3-492-10765-6.
• Manfred Eigen, W. Gardiner, P. Schuster, R. Winkler-Oswatitsch: The Origin of Genetic Information. In: Scientific American. 244 (1981), S. 88–118. (verlässliche und allgemeinverständliche Darstellung der vertretenen Theorie)
• Humberto Maturana, Francisco Varela: Der Baum der Erkenntnis – Die biologischen Wurzeln menschlichen Erkennens. München 1987. (mit einer ausführlichen Erläuterung des Konzeptes der Autopoiesis)
• Pierre Hadot, H. Hübner, J. Vennebusch, R. Piepmeier, U. Dierse, K. Rothe, R. Toellner: Leben. In: Historisches Wörterbuch der Philosophie. Bd. 5, S. 52–103.
• John Harris: Life and Death. Susan Wolf: Life, meaning of. Lenny Moss: Life, origin of. In: Routledge Encyclopedia of Philosophy. (bei Moss eine kurze Auswahlbibliographie zu den aktuell debattierten Theorien)
• Leslie E. Orgel: Life, Origin of. In: Encyclopedia of Philosophy. 2. Auflage. Bd. 5, S. 359–362.
• Guenther Witzany: Biocommunication and Natural Genome Editing. Springer Verlag, 2009.
• Erwin Schrödinger: Was ist Leben? Piper Verlag, München 2001, ISBN 3-492-21134-8. (Die Ausgabe ist eine Überarbeitung der 2. Auflage der deutschsprachigen Ausgabe von 1951. Englischsprachige Originalausgabe: What is Life?, Cambridge University Press, Cambridge, UK, 1944. Der Autor prognostizierte darin einen aperiodischen Kristall, in dessen Struktur die Informationsweitergabe von einer Generation zur nächsten verschlüsselt niedergelegt sein könnte. Diese Prognose wurde dann 1953 bewiesen mit der DNA-Doppelhelix. Schrödinger prägt im Buch als Voraussetzung von Leben den Begriff der negativen Entropie, der Negentropie)
• Theo Sundermeier, Horst Seebaß, Gerd A. Wewers, Gerhard Dautzenberg, Jürgen Hübner, Henning Schröer: Leben. In: Theologische Realenzyklopädie. Bd. 20, S. 520–566.
• Karl-Heinz Habig: Unser Leben - Woher kommen wir? Wie leben wir? Wohin gehen wir? Shaker, Aachen 2009, ISBN 978-3-8322-8298-1.
• Ferdinand Fellmann: Leben. In: Christian Bermes, Ulrich Dierse (Hrsg.): Schlüsselbegriffe der Philosophie des 20. Jahrhunderts. Meiner, Hamburg 2010, ISBN 978-3-7873-1916-9, S. 189–206.
• Hans Rainer Sepp, Ichiro Yamaguchi (Hrsg.): Leben als Phänomen. Die Freiburger Phänomenologie im Ost-West Dialog. Königshausen & Neumann, Würzburg 2006, ISBN 3-8260-3213-6. (Orbis Phaenomenologicus, Perspektiven NF Bd. 13)

Weblinks

 Wikiquote: Leben – Zitate

 Wiktionary: Leben – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

 Wiktionary: leben – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

• Bruce Weber: Eintrag, in: Stanford Encyclopedia of Philosophy (englisch, inklusive Literaturangaben)Vorlage:SEP/Wartung/Parameter 1 und Parameter 3 und nicht Parameter 2
• Herbert Fronhofen: Auswahlbibliographie zum Begriff Leben aus v.a. theologischer Sicht
• LUCA: "Wie das Leben auf die Erde kam" - Radio Akademie: Evolution: Fluss des Lebens - SWR2 Wissen Manuskript (PDF-Datei)

Einzelnachweise

1. ↑ Steen Rasmussen In: Der Spiegel. Nr. 1 vom 4. Januar 2010, S. 115.
2. ↑ Pierre Teilhard de Chardin: Die Hominisation. Vergleiche darin Teilhards Aussagen über vernetzte Bibliotheken.
3. ↑ R. Wächterhäuser: From volcanic origins of chemoautotrophic life to Bacteria, Archaea and Eukarya. In: Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci.. 361, Nr. 1474, 2006, S. 1787-1806. PMID 17008219.
4. ↑ Spekulationen über Leben auf der „zweiten Erde“
5. ↑ Is Saturn’s moon Titan home to some kind of exotic life form? vom 4. Juni 2010, abgerufen am 6. Juni 2010 (englisch)
6. ↑ Karl Vorländer: Philosophie des Altertums. Geschichte der Philosophie I. Rowohlt, 1963, S. 42.
7. ↑ „Aus physikalischer Sicht macht es besonders viel Spaß über das Leben zu reden, weil es den extremsten Fall der Emergenz von Gesetzmäßigkeiten darstellt.“ - Robert B. Laughlin: Grundlagen des Lebens. In: Abschied von der Weltformel. Piper Verlag, 2007, ISBN 978-3-492-04718-0, 13. Kapitel.
8. ↑ Daniel G. Gibson u. a.: Creation of a Bacterial Cell Controlled by a Chemically Synthesized Genome. In: Science. online-Veröffentlichung vom 20. Mai 2010, doi:10.1126/science.1190719