Wie und wann entstand das Leben?

Das Bild zeigt unsere Erde im Vordergrund und unseren Mond kurz nach Entstehung der beiden Himmelskörper. Vermutlich begann schon zu dieser Zeit die „chemische Evolution“ als erster Schritt in Richtung „Leben“. Foto: Anynobody / wikimedia.org / CC BY-SA 3.0

(hp) Unsere Erde entstand zugleich mit dem Sonnensystem vor geschätzt 4,6 Milliarden Jahren und zog zu Beginn als glühender Gesteinsball ihre Bahn um die junge Sonne. Vor etwa 3,9 Milliarden Jahren war sie so weit abgekühlt, dass sich eine feste Kruste ausbilden und flüssiges Wasser auf der Erde halten konnte, ohne sofort wieder zu verdampfen.

Zu diesem Zeitpunkt begannen die ersten Schritte auf dem Weg zur Entwicklung des Lebens. Das erste Leben auf der Erde bestand aus sehr primitiven, urtümlichen Zellen, die sich wohl auf dem Wege einer „chemischen Evolution“ entwickelt hatten. 

Leider wissen die Wissenschaftler nicht genau, wann das geschah. Erste Spuren von möglicherweise biologischen Aktivitäten finden sich in 3,85 Milliarden Jahre alten Gesteinen auf der Insel Grönland. Ein weiterer Hinweis auf Leben findet sich in 3,5 Milliarden Jahre alten Gesteinen auf dem australischen Kontinent. Beide Funde sind unter Wissenschaftlern allerdings teils sehr umstritten.

Unbestritten biologi­schen Ursprungs sind allerdings rund 1,9 Milliarden Jahre alte Versteinerungen von einzelligen Lebewesen, die in Nordamerika gefunden wurden. Spätestens seit dieser Zeit also gibt es Leben auf unserer Erde.
Aber wie, auf welchem Weg sich dieses erste Leben in Form urtümlicher Einzeller entwickelte, darüber können die Wissenschaftler nur mutmaßen. Eine echte „Theorie“, die erklärt, wie Leben grundsätzlich entstehen kann, und zwar auch auf anderen Planeten oder unter anderen Bedingungen als auf der Erde, haben die Wissenschaftler noch nicht formulieren können.  Daher stellen sie zurzeit nur sogenannte „Hypothesen“ auf, also Annahmen, wie das Leben möglicherweise entstanden sein könnte. Zugrunde liegt hierbei die Beobachtung, dass alle Lebewesen vom Einzeller bis hin zu solch komplexen Lebewesen wie dem Menschen, aus den gleichen Grundbausteinen, den Biomolekülen, aufgebaut sind. 

In verschiedenen Experimenten versuchen die Wissenschaftler herauszufinden, ob und unter welchen Bedingungen sich solche Biomoleküle selbstständig bilden können. Dazu simulieren sie in den Apparaturen ihrer Labore, wie die Umwelt auf unserer Erde vor 3,5 bis 4 Milliarden Jahren möglicherweise beschaffen war. Sie experimentieren mit unterschiedlich zusammengesetzten Atmosphären und Temperaturen. Sie geben Wasser und unterschiedlichste chemische Grundsubstanzen hinzu sowie immer auch Energie – manchmal in Form von Elektrizität, manchmal in Form von Licht oder auch großer Hitze. In zahlreichen dieser Experimente bildeten auf chemischem Weg genau spontan solche Biomoleküle, wie sie für biologisches Leben notwendig und typisch sind – ein Vorgang, der sich ähnlich so auch in der Natur abgespielt haben dürfte und als chemische Evolution bezeichnet wird. 

Was die Wissenschaftler in all diesen Experimenten allerdings noch nie vollbracht haben, war das Erschaffen eines echten, lebenden, biologischen Systems. Allerdings machen die Wissenschaftler in ihren Experimenten große Fortschritte, sodass einige von ihnen hoffen, im Labor aus unbelebter Materie schon bald den ersten einfachen Organismus herstellen zu können. Andere Wissenschaftler bezweifeln dies: Sie vermuten, dass es dafür einer unfassbar großen Zahl von Experimenten unter den unterschiedlichsten und wechselnden Bedingungen bedürfe, die zudem in einer Umgebung ähnlich groß wie die Erde stattfinden müssten. Genau wie seinerzeit auf der Erde würden sich erst nach Millionen oder Milliarden Jahren bei einem dieser Versuche mehr oder weniger zufällig genau die Bedingungen einstellen, die das Leben für seine spontane Entstehung benötigt.