Entstehung des lebens auf der erde
Allgemein
Die schrittweise Entwicklung des Lebens auf der Erde kann in Modellen nachvollzogen werden, woraus sich mögliche Entwicklungstendenzen ableiten lassen.
Wie der Gesamtablauf der Entwicklung aussieht, ist bis heute hypothetisch.
Als relativ sicher gilt, dass sich vor der biologischen Evolution eine chemische vollzogen hat.
Bei der chemischen Evolution vollzog sich der Übergang von einer reduzierten Uratmosphäre zu einer oxidierenden Gashülle. Aus einfachen, anorganischen Verbindungen bildete sich eine große Anzahl von komplexen organischen Molekülen.
Modelle und Theorien von Miller und Eigen
Die Modellversuche S.
Millers erlangten in diesem Zusammenhang große Bedeutung.
Eine "Modell-Uratmosphäre", welche aus den Gasen Ammoniak, Methan und Wasserdampf besteht, wird in einem abgeschlossenen Reaktionsgefäß verschiedenen Einflüssen, wie z.B. elektrischen Entladungen, ausgesetzt. Bereits einige Tage später kann man im Reaktionsgemisch organische Moleküle nachweisen. Bei Versuchsabwandlungen konnten komplexe organische Verbindungen (z.
B. Aminosäuren, ATP, einfache Kohlenhydrate) gefunden werden. Die organischen Verbindungen sind die Voraussetzung für die Entstehung von Lebewesen.
Die organischen Verbindungen sind die Grundlage für sich selbst reproduzierende Molekülsysteme. Wie diese entstanden, ist bis heute ungeklärt.
Einer von M.
Eigen aufgestellten Theorie zur Selbstorganisation der Materie zufolge, können bestimmte Moleküle sich selbst reproduzieren (wie die Polynucleotide) und sind daher zur Selbstorganisation fähig.
Entwicklung der Urzelle
Die Progenoten, welche als Urzelle bezeichnet werden, bilden die Wurzeln für die Prokaryonten und die Eukaryonten (Tiere, Pflanzen, Pilze). Die euzytische Zelle gilt als typisch für die Eukaryonten. Diese Zelle enthält einen abgegrenzten Zellkern mit Chromosomen, Mitochondrien und Chloroplasten bei pflanzlichen Zellen. Bei ihrer Entstehung wird die Endosymbionten-Hypothese angenommen. Demnach sind die ursprünglichen Eukaryonten-Zellen ein Mischgebilde aus aufgenommenen atmenden und fotosynthetisierenden Prokaryonten, welche sich zu den Mitochondrien und zu den Chloroplasten entwickelt haben.
Daraus entwickelten sich die Vielzeller, die auch zum Landleben fähig waren.
Die Lebensweise der ersten Protobionten (griech. protos = ursprünglich; griech. bios = Leben) ist hypothetisch Da noch kein Sauerstoff vorhanden war, gewannen die ersten im Urozean lebenden Urorganismen die Energie für die Lebensprozesse durch Gärung. Aus den Urorganismen entwickelten sich Organismenformen, die durch Assimilationsfarbstoffe zur Fotosynthese (biogene Synthese organischer Stoffe) fähig waren. Dabei wirkten biologische Gesetzmäßigkeiten (Evolutionsfaktoren) mit.
Der durch die Fotosynthese freigewordene Sauerstoff wurde an die Atmosphäre abgegeben. Dieser Sauerstoff war die Voraussetzung für die Entstehung heterotropher Organismen. Damit kam es zur Herausbildung eines dynamischen Gleichgewichts zwischen Assimilation (Fotosynthese) und Dissimilation (Atmung).
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