Entstehung des Lebens

[arti]

Ist das Retzel "Entstehugn des Lebens" gelösst?
Laut Science ja,

Die von Stanley Miller 1953 postulierte Theorie wurde von Adam P. Johnson et al. (2008: 404, Science) nachgewiesen.
Nach Miller bildeten erste Biomoleküle aus einer Mischung einfacher Gase wie Methan, Ammoniak und Wasserstoff.


Vulkane als Brutstätte von Aminosäuren
http://www.spiegel.de/wissenschaft/natu ... 02,00.html


Original publikation in Science

Science 17 October 2008:
Vol. 322. no. 5900, p. 404
DOI: 10.1126/science.1161527

The Miller Volcanic Spark Discharge Experiment

http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/322/5900/404

Adam P. Johnson,1 H. James Cleaves,2 Jason P. Dworkin,3 Daniel P. Glavin,3 Antonio Lazcano,4 Jeffrey L. Bada5*

Miller's 1950s experiments used, besides the apparatus known in textbooks, one that generated a hot water mist in the spark flask, simulating a water vapor-rich volcanic eruption. We found the original extracts of this experiment in Miller's material and reanalyzed them. The volcanic apparatus produced a wider variety of amino acids than the classic one. Release of reduced gases in volcanic eruptions accompanied by lightning could have been common on the early Earth. Prebotic compounds synthesized in these environments could have locally accumulated, where they could have undergone further processing.


* To whom correspondence should be addressed. E-mail: jbada@ucsd.edu

In 1953, Miller (1) published a short paper describing the spark discharge synthesis of amino acids from a reducing gas mixture thought to represent the atmosphere of the early Earth. This experiment showed that the basic molecules of life could be synthesized from simple molecules, suggesting that Darwin's "warm little pond" was a feasible scenario.

After Miller's death on 20 May 2007, we found several boxes containing vials of dried residues. Notebooks (2) indicated that the vials came from his 1953–54 University of Chicago experiments that used three different configurations (3, 4). One was the original apparatus used in (1). Another incorporated an aspirating nozzle attached to the water-containing flask, injecting a jet of steam and gas into the spark. The third incorporated the aspirator device but used a silent discharge instead of electrodes. Although Miller repeated his experiment in 1972 with use of the original architecture (5), the others were never tested again.

We were interested in the second apparatus because it possibly simulates the spark discharge synthesis by lightning in a steam-rich volcanic eruption (6) (Fig. 1A). Miller identified five different amino acids, plus several unknowns, in the extracts from this apparatus (3). Product yields appeared somewhat higher than those in the classical configuration, although Miller never confirmed this. We reanalyzed 11 vials in order to characterize the diversity of products synthesized in this apparatus.

The residues in the vials were resuspended in 1-ml aliquots of doubly distilled deionized water and characterized by high-performance liquid chromatography and liquid chromatography–time of flight mass spectrometry that allows for identification at the sub-picomolar (<10–12 M) level (2). We identified 22 amino acids and five amines in the volcanic experiment (Fig. 1C), several of which had not been previously identified in Miller's experiments. Vials from the other two experiments were also reanalyzed and found to have a lower diversity of amino acids (table S1). The yield of amino acids synthesized in the volcanic experiment is comparable to, and in some cases exceeds, those found in the experiments Miller conducted (1, 3, 5). Hydroxylated compounds were preferentially synthesized in the volcanic experiment. Steam injected into the spark may have generated OH radicals that reacted with either the amino acid precursors or the amino acids themselves (7).

Geoscientists today doubt that the primitive atmosphere had the highly reducing composition Miller used. However, the volcanic apparatus experiment suggests that, even if the overall atmosphere was not reducing, localized prebiotic synthesis could have been effective. Reduced gases and lightning associated with volcanic eruptions in hot spots or island arc–type systems could have been prevalent on the early Earth before extensive continents formed (8). In these volcanic plumes, HCN, aldehydes, and ketones may have been produced, which, after washing out of the atmosphere, could have become involved in the synthesis of organic molecules (3, 4, 8). Amino acids formed in volcanic island systems could have accumulated in tidal areas, where they could be polymerized by carbonyl sulfide, a simple volcanic gas that has been shown to form peptides under mild conditions (9).


References

[honigkuchenpferd]

nur ein kleiner link zum stanley-miller-versuch:

http://www.wissenschaft-online.de/artikel/970819

ich fands interessant, hoffe, wa passt zum thema..

lg :)

[stefan2]

Trotz alledem: das sind tolle und richtige Ansätze und Szenarien: das Rätsel bleibt aber im Letzten doch (noch) ungelöst - das musss man wohl zugeben.
Überzeugt bin ich dennoch, das wir es irgendwann einmal werden erklären können, aber das ist doch noch ein Stück weg.
Stefan2

[HF*******]

Soetwas meinte ich: http://www.amazon.de/Geschichten-vom-Ur ... 428&sr=8-1

[Pyrion]

Hier gibts ein schönes Video zum Thema Abiogenese:
http://www.youtube.com/watch?v=U6QYDdgP9eg

[klafuenf]

Guten Tag und willkommen im Jahr der Astronomie, im Jahr des Gorillas und im Darwin-Jahr,

vor kurzem konnte ich mir diese Vorlesungsreihe anschauen, die eine ganze Reihe von Hypothesen über den Ursprung des Lebens vorstellt:

http://www.teach12.com/ttcx/CourseDescL ... x?cid=1515

Das Buch dazu dürfte das sein:

http://www.amazon.de/Genesis-Scientific ... 626&sr=8-8


Gruß

Stefan

[Twilight]

Womit wir bei einer wichtigen Definitionsfrage wären, bevor wir alle aneinander vorbei reden.
Was ist Leben?
In erster Linie doch einmal Fortpflanzung also (selbst)replikation?! Andere Vorschläge?

Ich würde sagen, Energieumsatz gehört noch dazu. Fortpflanzen tun sich auch Schallwellen oder Meme. Ich denke, das wären dann die beiden wesentlichen Eigenschaften.

Laut Wikipedia sind Stoff- und Energieaustausch mit der Umwelt sowie Fortpflanzung und Wachstum entscheidende Merkmale. Demzufolge könnten sogar Von-Neumann-Maschinen, wenn sie denn mal irgendwann gebaut werden, als Lebewesen zählen. Das Fortpflanzen von Schallwellen und Lebewesen würde ich nicht gleichsetzen. Die deutsche Sprache ist unter anderem in diesem Punkt nicht sehr differenziert. Während man bei Lebewesen besser "Reproduktion" sagt, ist der gleich genannte Vorgang einer Welle eine "Transmission".

Aber wo ist das Problem in der spontanen Entstehung von Leben? Was Menschen im kleinen Maßstab im Labor nachstellen, um komplexe organische Verbindungen entstehen zu lassen, geschieht in der Natur zum Beispiel in der Umgebung von Black Smokern in einem unverhältnismäßig größeren Maßstab. Nach aktuellem Wissen arbeitet der Zufall für das Leben, so dass reproduktionsfähige Verbindungen irgendwann zwangsläufig entstehen müssen. Ich nehme an, das wurde hier schon irgendwo verlinkt, aber ich habe nicht alle Berichte und Dokumentationen gelesen.

[quark]

ZU VIEL DES GLAUBENS

die vorstellung, das leben sei spontan und sukzessiv entstanden übersteigt den glauben an das übernatürliche bei weitem.
es wird GEGLAUBT, dass aus eine suppe aus elementen unter einfluss der (nicht näher definierten) energie entstünden erst: metalle und mineralen. ganz langsam wurden daraus drähte, motherboards, chips... dann haben sich diese, ganz spontan, versteht sich, zu computern selbstorganisiert.
und dann schwammen die notebooks in suppe herum... amen!
der ABERGLAUBE der anhänger dieser theorie basiert einer naiven vorstellung: IN DER UNENDLICHKEIT IST PER ZUFALL ALLES MÖGLICH.
dies ist ein irrglaube.

das unmögliche findet nicht statt. nie.
je länger die beobachtetete zeitspanne, umso geringer die abweichung von der "normalverteilung".

bevor darüber nachgedacht wird, wie das leben entstanden sei, müsste die frage der NOTWENDIGKEIT der entstehung des lebens beantwortet werden.

das leben ist ein WUNDER. dies ist keine antwort. wunder sind eine entität, die uns zum denken veranlassen (sollte).

[Spaceman_Spiff]

@quark,

Gibs zu, du hast dir die ganzen Weisheiten die deine Vorgänger von sich gaben nicht eines Blickes gewürdigt.
Des weiteren ist auch nicht im Ansatz ein Verständniss für die Art von Biologie vorhanden welche jemanden
erlauben würde eine fundierte Aussage zu dem Thema zu machen.
Anderst kann ich mir deinen Beitrag nicht erklähren. Der hat hier ähnlich viel zu suchen wie die 7 Zwerge
in einem Thread zum Thema Ölwechsel...

[quark]

lieber Spaceman_Spiff,

sorry, aber zur beantwortung der unsachlichen billigen anmache fehlt mir einfach die zeit.

[klafuenf]

Robert M. Hazen
Genesis: The Scientific Quest for Life's Origin

Gebundene Ausgabe: http://www.amazon.de/Genesis-Scientific ... 309094321/
Paperback: http://www.amazon.de/Genesis-Scientific ... 30910310X/

Auch als Vorlesungsvideo bei TTC zu haben: http://www.teach12.com/storex/professor.aspx?id=18
http://www.teach12.com/ttcx/coursedescl ... r&cid=1515


Viel Spaß damit

Gruß

Stefan

[JustFrank]

Sorry, bin grad mal so durch die vielen Postings auf die Frage der Fragen (oder eine davon) geflogen. Daraus entnehme ich mal, dass der biochemische Vorgang der Entstehung des Lebens mehr als hinreichend erklärt wurde.

Das einzige Wunder bei der Sache ist der Zeitraum, der zwischen den Aminosäuren und uns liegt. Für uns, als sehr kurzlebige Erscheinungen im Universum, sind erdgeschichtliche oder kosmische Zeiträume einfach nicht vorstellbar. Das Vergehen von Millionen oder Milliarden Jahren passt in keiner Weise in unsere Wahrnehmung.

Aus diesem Grund ignorieren viele Menschen diesen Faktor einfach und führen eine plötzliche Enstehung des Lebens an; eine Schöpfung oder eine Art biologischen Urknall. Dabei ist der Faktor Zeit für das Begreifen der Vorgänge rund um das Leben ganz entscheidend.

Erst die unvorstellbar langen Zeitspannen machen das Wunder, welches physikalisch und biologisch betrachtet gar keines ist.

Genau daran scheitern die Kreationsiten im Grundsatz.

[1von6,5Milliarden]

Genau daran scheitern die Kreationsiten im Grundsatz.

Glaube ich nicht, denn die Kreatonisten wollen ja scheitern.
"Dein Zeitproblem" ist m.E. höchstens ein Grund zum Scheitern für Unentschlossene, für Leute die Wissen wollen, aber sich (durchaus teilweise verständlich) so lange Zeiträume nicht vorstellen können bzw. dies nicht bedenken/berücksichtigen (können).
Bei Kreatonisten ist dies aber Vorsatz, sie versuchen ja nur "ihre Schöpfung" zu retten, sie scheitern nicht, sie sind "Täter".

[folgsam]

Sorry, bin grad mal so durch die vielen Postings auf die Frage der Fragen (oder eine davon) geflogen. Daraus entnehme ich mal, dass der biochemische Vorgang der Entstehung des Lebens mehr als hinreichend erklärt wurde.

Sagen wir lieber: es spricht nichts dagegen und man ist auf dem besten Weg. Von einer Erklärung, einer vollständigen gar, ist man noch weit weg. (gut so, will ja auch was zu tun haben)

[quark]

man kann nicht einbisschen schwanger sein.
die, mit nichten bewiesene, möglichkeit der spontanen entstehung des baumaterials ist keine vorstufe des lebens.

der glaubensatz der bigbang/evolution-theorie ist simpel:

in einer praktisch unbegrenzen ZEIT (unvorstellbar lang) kann per ZUFALL aus dem NICHTS ALLES mögliche entstehen.

dies ist ein irrglaube.

zufall - ist eine abweichung innerhalb des bestenden systems. es gibt KEINE beispiele, dafür dass ETWAS durch zufall entstanden ist, bis auf n'paar kleinigkeiten wie angebliche entstehung der welt, des lebens und des bewustseins...

unbegrenzte zeit - ist grundsätzlich unvorstellbar, da formlos. diejenigen, die vorgeben sich ewigkeit, oder unendlichkeit vorstellen zu können - lügen. auch vor sich selbst.

die entstehung des universums ist laut urknall-mythos - transzendental: die zeit sei mit dem urknall entstanden - ist also für wahrnehmung unfassbar. und prinzipiell unbegreifbar: kausalität setzt zeit voraus.

die entstehung des lebens sollte aber eine ursache haben. EVOLUTION kann keine ursache sein. sie ist (wenn überhaupt) ein WIE kein WARUM.

[HF*******]

Im Diskussionsbereich „Wissenschaft“ als „Erklärung“ für etwas anzugeben: „Wunder“
Ist Spam.

In dem Punkt stimme ich Quark zu, dass die Art und Weise der natürlichen Entstehung des Lebens nicht erklärt, warum die Physis die Eigenschaft aufweist, leben zu können, bzw. warum die Physis so ist, wie sie ist.

Mir scheint allerdings, dass Quark die Schlussfolgerung ziehen will, dass man vom naturalistischen Erkenntnisprinzip abweichen sollte, weil man auf diesem Wege nicht mit einem Fingerschnipps die ganze Welt erkennt: Und diese Folgerung ist natürlich grundfalsch. Das Auftreten und das reinknallen solcher Sätze in einen Diskussionsbereich Wissenschaft ist im Übrigen anmaßend und überheblich.

Ich habe meine Zweifel, ob quark überhaupt verstanden hat, was Wissenschaft überhaupt beinhaltet.

[quark]

lieber HFRudolph,

bevor du anderen unterstellst die wissenschaften nicht begriffen zu haben, solltest du vielleicht dich mit der definition von DOSENFLEISCH beschäftigen, wenn du diese verwendest.

du willst die frage WARUM in die kategorie PHILOSOPHIE oder RELIGION verschieben. aber die frage IST rein wissenschaftlich:

die eingenschaften der physis sind MESSBAR. die (angebliche) fähigkeit leben zu erzeugen dagegen nicht.

die eingenschaften der physis sind konstant. EVOLUTION nicht.

"anmaßend und überheblich" könnte man auch als PROVOKATION bezeichnen. provokation zum DENKEN. ist in der wissenschaft erlaubt.

[HF*******]

„Wunder“ ist keine Antwort auf die Frage nach dem „warum“, also auf die Frage nach einer Erklärung. Sie packen die Antwort in eine Black Box und nennen die Wunder. In der Black Box war die Frage aber vorher auch schon. Falsche Bezeichnung schadet nicht, damit könnte man prinzipiell leben. Die Umbenennung taugt aber bestenfalls etwas in der Katgeorie Rotkäppchen und der böse Wolf, nicht als wissenschaftliche Antwort. Wenn damit gesagt werden soll, dass wir eine dezidierte Antwort noch nicht geben können, sondern nur Theorien bestehen, stimme ich zu. „Wunder“ fällt allerdings nicht in die Kategorie Theorie, sondern in die Kategorie Fragestellung.

Sie greifen bereits die Methode an, ohne eine bessere zu bieten oder das entsprechend darzulegen. Das wäre Ihre Aufgabe. Der Umstand, dass eine genaue Antwort nicht gegeben werden kann, ist kein Argument, um von der Methode abzuweichen. Sonst würden wir immer noch als Höhlenmenschen hausen.

„Lieb“ ist das Kätchen von Tante Lotti.

[quark]

liebes kätzchen HFRudolph,

"als Höhlenmenschen hausen" würden wir, wenn wir an methoden dogmatisch festhalten würden.

es gibt keine wissenschaftliche antwort, und es ist anzunehmen, dass es auch keine geben kann. deswegen heisst es auch wunder.
sich eine pseudowissenschaftliche erklärung zusammenzuschustern und daran festzuhalten ist ERSATZGLAUBE.

nein - ich habe keine lösung, nicht einmal 'ne theorie. NUR ich gebe es zu. wissenschaft und religion können das nicht.

der ansatz der religion und der wissenschaft ist identisch: ES IST SO, WEIL ES NICHT ANDERES SEIN KANN. sie begründen sich quasi gegenseitig.

interessant ist, dass die SCHAFFUNGSTHEORIE logischer ist die ENTSTEHUNGSTHEORIE

denn gott würfelt nicht

[JustFrank]

nein - ich habe keine lösung, nicht einmal 'ne theorie. NUR ich gebe es zu. wissenschaft und religion können das nicht.

interessant ist, dass die SCHAFFUNGSTHEORIE logischer ist die ENTSTEHUNGSTHEORIE

denn gott würfelt nicht

Was soll das denn?

In zwei Punkten hast du Recht: 1. Die Religion kann's nicht. (Punkt)

Die Wissenschaft kann es selbstverständlich schon, es sind einfach nur sehr viele Fragen offen. Im Gegensatz zu in sich selbst verkapselten Religionen ist die Wissenschaft aber in der Lage sich immer neuen Fragen zu stellen und immer neue Fragen zu stellen. Das macht sie zum weit besseren Weg, um zu nachweisbaren und wahren Aussagen zu gelangen.

Was ist denn an der SCHAFFUNGSTHEORIE (was'n das'n?) unter Berücksichtigung der bekannten Fakten noch logisch? Doch nur, dass sie nicht funktioniert.

Aber am Ende gebe ich dir doch wieder Recht: Gott würfelt nicht - denn was nicht existiert, kann auch auch nicht würfeln.