Lebendes System

Stationen des Lebens, Wandbilddruck aus dem 19. Jahrhundert

Leben ist die charakteristische, aber schwer zu definierende Eigenschaft, die Lebewesen von unbelebter Materie unterscheidet. Wesentliche Merkmale sind Stoff- und Energieaustausch mit der Umwelt sowie Fortpflanzung und Wachstum. Das Antonym zu Leben ist Tod.

Naturwissenschaft

Hauptartikel: Lebewesen

Die Biologie untersucht die Eigenschaften und Merkmale aller Lebensformen. Naturwissenschaftliche Definitionen von Leben sind Beschreibungen von charakteristischen Merkmalen, die in ihrer Gesamtheit ein Lebewesen definieren. Dazu zählen Energie-, Stoff- und Informationsaustausch, Wachstum, Fortpflanzung und Reaktion auf Veränderungen der Umwelt. Einige dieser Merkmale findet man auch bei technischen, physikalischen und chemischen Systemen, andere Merkmale sind nur den biologischen Lebewesen zu eigen (siehe auch Autopoiesis).

Hauptartikel: chemische Evolution

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. Alle bekannten Lebensformen, von Bakterien und Pilzen über Pflanzen bis hin zu Tieren und dem Menschen, verwenden ausnahmslos den gleichen, universell gültigen genetischen Code und erzeugen aus den gleichen chemischen Bausteinen, nämlich vier Nukleotiden und 20 Aminosäuren, die für irdisches Leben typischen Proteine und Nukleinsäuren. Grundsätzlich ist jedoch nicht auszuschließen, dass Leben im Universum auch auf anderen chemischen Substanzen beruhen kann (siehe Kohlenstoffchauvinismus).

Im Laufe von Jahrmilliarden entwickelten sich durch biologische Evolution aus vergleichsweise einfachen Lebensformen immer komplexere Lebewesen.

Beginn des Lebens

Wird für Lebewesen das genetische Programm, seine Funktionalität und seine Entwicklung als essentiell 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 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 erste Planet mit erdähnlichen Bedingungen in 20 Lichtjahren Entfernung entdeckt. Er wurde als „zweite Erde“ bezeichnet und gab Anlass zu vagen Spekulationen über Leben ^[1][2].

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, auch als Green-Bank-Formel bekannt.

Philosophie und Religion

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In der Philosophie ist Leben das Wesen des Organischen.

Antike Philosophie

In seiner Schrift De Anima bestimmt Aristoteles das Belebte als das Beseelte. Er unterscheidet grob drei verschiedene Stufen von Leben, die er nach ihren Seelenvermögen hierarchisch anordnet:

1. auf der untersten Stufe steht das allein durch Ernährung und Fortpflanzung bestimmte Leben der Pflanzen
2. darauf folgt das zusätzlich durch Sinneswahrnehmung und Fortbewegung bestimmte Leben der Tiere
3. auf der obersten Stufe befindet sich das darüber hinaus durch Denken bestimmte Leben des Menschen

Eine andere historische Vorstellung besagte, dass Leben sich aus Unbelebtem immer wieder neu bildet, zum Beispiel in einem Heu-Wasseraufguss. Diese Theorie wurde als Urzeugung bezeichnet. Louis Pasteur konnte dieses experimentell widerlegen.

Westliche Philosophie der Neuzeit

In der Neuzeit entwickeln sich zwei gegensätzliche Grundauffassungen:

• Mechanizismus: Leben lässt sich allein aus den Gesetzmäßigkeiten der Bewegung der Materie vollständig erklären (siehe auch: Materialismus und Physikalismus).
• 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 dieser beiden Ansätze angesehen werden: Demnach lassen sich Lebensvorgänge zwar durch die Prinzipien der Physik und Chemie erklären. Lebewesen würden aber auch Eigenschaften besitzen, die unbelebte Materie nicht aufweist. Dies wären emergente Eigenschaften, die sich einerseits aus der Komplexität von Lebewesen, andererseits durch die besondere Rolle ihres genetischen Programms ergeben sollen.

Nach Ernst Mayr ist der Begriff „Leben“ nur der zum Ding gemachte Vorgang und existiert nicht als selbständige Entität.

Religionen

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

In vielen Religionen existiert die Vorstellung eines ewigen Lebens oder eines Weiterlebens nach dem Tod. Zudem existiert in vielen Kulturkreisen die Vorstellung der Existenz von Geistwesen, Engeln und/oder Dämonen.

Das „lebendige“ Feuer

Von jeher ist Feuer auch ein Symbol für Leben. Tatsächlich besteht eine interessante Analogie zwischen Flammen und Lebewesen:

• Feuer hat eine Art „Stoffwechsel“: Kohlenwasserstoff- oder andere brennbare Verbindungen werden zu Kohlendioxid und Wasser oxidiert, wobei die chemische Bindungsenergie in Strahlung (Wärme, Licht) umgewandelt und abgegeben wird.
• Es wächst und pflanzt sich fort, solange es genährt wird.
• Es bildet ein Fließgleichgewicht zwischen Nahrungsaufnahme und Abgabe der Endprodukte bei ständiger Erneuerung der Körpersubstanz.
• Es reagiert auf äußere Einflüsse.

Da der Buddhismus in seiner Nicht-Selbst-Lehre die Existenz einer Seele verneint, bedient er sich bei der Erklärung der Reinkarnation auch des Vergleichs mit dem Feuer, das vom Verstorbenen auf die Wiedergeborenen übergehe.

Künstliches Leben

Unter künstliches Lebens werden die Herstellung eines bekannten Lebewesens im Labor sowie die Herstellung neuer, auch nichtorganischer Lebensformen verstanden. Moderne Darstellungen einer solchen „Künstlichen Intelligenz“ (KI) findet man u. a. in den Filmen „Bladerunner“, „I, Robot“, „Matrix“, „A.I.“, oder „2001: A Space Odyssey“.

Simulationen von Lebensäußerungen

• John Horton Conways Spiel des Lebens ist ein Beispiel für die Simulation von Populationsentwicklung.
  
• 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

• De Duve, C.: Blueprint for a Cell, The Nature and Origin of Life, Burlington, NC: Neil Patterson 1991. (mit Bibliographie)
• Paul Edwards / Joseph Runzo: Art. Life, Meaning and Value of, in: Encyclopedia of Philosophy, 2. A., Bd. 5, 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), 88-118. (verlässliche und allgemeinverständliche Darstellung der vertretenen Theorie)
• Pierre Hadot / H. Hübner / J. Vennebusch / R. Piepmeier / U. Dierse / K. Rothe / R. Toellner: Art. Leben, in: Historisches Wörterbuch der Philosophie, Bd. 5, 52-103.
• John Harris: Art. Life and Death; Susan Wolf: Art. 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: Art. Life, Origin of, in: Encyclopedia of Philosophy, 2. A., Bd. 5, 359-362
• Erwin Schrödinger: Was ist Leben?. Piper Verlag GmbH, 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: Art. Leben, in: Theologische Realenzyklopädie, Bd. 20, 520-566.

Weblinks

• Bruce Weber: Eintrag in der 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

Einzelnachweise

1. ↑ Bericht über die Entdeckung eines Planeten mit erdähnlichen Bedingungen
2. ↑ Spekulationen über Leben auf der „zweiten Erde“