Einige Gedanken zum Thema Leben außerhalb der Erde

Inhaltsübersicht

• Gibt es Leben außerhalb der Erde?
• Astrobiologie und Versuche zu "künstlichem Leben"
• Leben auf anderen Planeten
• Wahrscheinlichkeitsbetrachtung - Die Drake-Formel
• Physikalische Konstanten und Anthropozentrismus
• Einschub zu Möglichkeiten und Risiken von Nanotechnologie

 

 

Letzte Aktualisierung: Mai 2008

Gibt es Leben außerhalb der Erde? Kann es Leben ohne Wasser geben?

Eigentlich könnte es uns vollkommen gleichgültig sein, denn selbst wenn es irgendwo anders im Kosmos Leben gäbe, so ist die Wahrscheinlichkeit, dass dies unser Leben irgendwie praktisch beeinflusst, extrem gering. Trotzdem ist dies eine Frage, die die Menschheit schon lange beschäftigt. Erst in den letzten Jahrzehnten, z.B. seit der Entdeckung der Radioastronomie, gibt es die Möglichkeit, zumindest zu versuchen, diese Frage zu beantworten. Dies tut z.B. SETI (Search for Extra Terrestrial Intelligence). Intelligentes Leben ist natürlich viel enger gefasst, als Leben an sich, das könnten ja auch bakterien-ähnliche Organismen sein, die wir aber mit Radioastronomie nie belauschen könnten.

Ganz in unserer Nachbarschaft, nämlich auf den anderen Planeten, bzw. ihren Monden, wird die Möglichkeit heute auch nicht mehr so kategorisch ausgeschlossen, wie noch vor einigen Jahrzenten. "Is there life on Mars", sang bereits für vielen Jahrzenten David Bowie (auf dem ganz köstlichen Album Hunky Dory). Heute sieht es dafür interessanter aus denn je. Die beiden Marsfahrzeuge haben in 2004 wohl ziemlich eindeutig gezeigt, dass es früher einmal Wasser auf dem Mars gegeben hat, das sich jetzt immer noch in tieferen Gesteinsschichten verbergen könnte und auf der Erde hat man im Wasser in tiefen Gesteinen sehr wohl Bakterien gefunden. Das ist nach dem jetzigen Kenntnisstand auch auf dem Mars nicht auszuschließen.

"Is there life on Mars?"

Positive Erkenntnisse ergaben sich im Herbst 2004 auf Grund von Messungen der Marsatmosphäre. Sowohl Messungen von der Erde aus wie auch von dem Mars-Satelliten Mars Express aus haben Methan und Wasserdampf entdeckt. Und die Gase, die nicht vulkanischen Ursprungs zu sein scheinen, konzentrieren sich in 3 Gebieten: Arcadia-Memnonia, Arabia Terra und Elysium Planum. Der Orginalartikel in Nature ist leider nicht mehr online, ich kann ihn aber gern auf Wunsch zusenden.

Der andere mögliche Ort für weiteres Leben in unserem Sonnensystem ist der Jupitermond Europa, der von einer dicken Wasser-Eisschicht bedeckt ist, unter der ein flüssiger Ozean aus Wasser (mit einem derzeit noch unbekannten ph-Wert) vermutet wurde, auch wenn dort weder Sauerstoff noch Licht hinkommen kann. Das Leben ist sehr erfinderisch, wenn es darum geht, Energiequellen zu erschließen, dies zeigen irdische Bakterien, die tief in der Erdkruste in Gesteinen leben.

Und nicht mal für den Jupitermond Titan wird heute Leben kategorisch ausgeschlossen. Auf den ersten Blick eine sehr unwirtliche Welt: Minusgrade so tief, dass Methan flüssig wird (-180° C) und sich Flüsse aus Ethanol in Landschaften aus Wassereis eingegraben haben. Sehr beeindruckende Bilder, wie ich finde.

Ein Methanfluss mündet in ein Meer auf Titan

Ein Chemiker beschreibt (ebenfalls in Nature - Jan 2005), dass er sich eine ganz anders geartete "Chemie des Lebens" sehr wohl vorstellen kann. Dieses Leben basiert dann aber nicht notwendigerweise auf Kohlenstoff als Hauptelement, und es muss auch nicht unbedingt Eiweiße und DNA geben. Steven Benner von der Univ. of Florida schlägt vor, dass es evt. Zufall ist, dass wir glauben, Leben benötigte flüssiges Wasser. Rein zufällig haben wir auf der Erde reichlich davon und deswegen beruht die uns bekannte Form des Lebens nun mal auf Wasser als Lösungsmittel. Brenner schlägt vor, dass sich in flüssigem Amoniak auch Leben bilden könnte, z.B. in den Wolken des Jupiters. Auch dort lösen sich bipolare Moleküle, einschließlich solchen auf Kohlenstoffbasis.

Titan ist ein sehr interessanter Lebenskandidat: Flüsse und Ozeane, eine Landoberfläche die zumindest zum Teil aus organischen Substanzen zu bestehen scheint. Er sagt, dass für Reaktionen der organischen Chemie, nicht-wässrige Lösungen oft besser sind, weil Wasser selbst relativ agressiv ist und die Prozessabläufe stören kann (es greift DNA so stark an, dass diese in wässriger Lösung ohne den Reparaturmechanismus der Zelle schnell Schaden nimmt. Dies ist ein Problem, das die Haltbarkeit von tiefgefrorenen Zellen über geologische Zeiträume einschränkt (z.B. organisches Material aus extrem tiefen Eisbohrkernen in der Arktis). Die Wasserstoffbrücken, die auf der Erde für die räumliche Struktur von Eiweiß extrem wichtig sind, sind in wässriger Lösung weniger stabil, als sie dies in flüssigem Methan wären. Einige der chemischen Probleme, die das Leben auf der Erde überwinden musste, hätte ein Leben auf Methan-Basis gar nicht.

Es ist beachtlich, wie weit sich die Vorstellung dessen, in welchen Umgebungen wir uns heute Leben vorstellen können, gewandelt hat. Erst war da die Entdeckung der extremophilen Bakterien, die in extrem heißen Quellen, weit über der Temperatur bei der Eiweiß normalerweise denaturiert, leben können. Und die Entdeckung von acidophilen Bakterien, die in Säuren gedeien. Und andere Bakterien, die tief im Gestein leben und dort aus ganz anderen chemischen Prozessen die Energie zum Leben beziehen. BBC berichtet in dem Artikel, dass evt. 60 - 70% aller Bakterien unterirdisch in Felsen leben, zum Teil 400 Meter tief unter dem Meeresboden. Es gibt sogar Wissenschaftler die sagen, hier könnte das Leben vor 3,8 Milliarden Jahren überhaupt entstanden sein.

Astrobiologie und Arbeiten zu "künstlichem Leben"

Noch eine Theorie, wie das erste Leben auf die Erde gekommen sein könnte ;-)

Die Astrobiologie beschäftigt sich mit allem, was für das Leben auf anderen Planeten relevant sein könnte. Sie tut dies in der Hauptsache auf 3 Wegen:

• Vergleichende DNA-Studien der Lebewesen auf der Erde
• dem Versuch, im Labor aus unbelebter Materie Leben zu erzeugen
• Untersuchung von organischen Komponenten im Weltraum, z.B. in Kometen, in Staub zwischen den Sternen u.ä.

Bei den Forschungen bez. der DNA wird versucht, durch Vergleiche der Erbsubstanz sehr einfacherer Bakterien, z.B. den Prokaryoten und den Archaea (den Bakterien die zum Teil unter sehr extremen Bedingungen leben) Erkenntnise über dem Kern dessen, was wir "Leben" nennen, zu finden. Die Forscher suchen nach dem LCA, dem "Last Common Ancestor", von dem alles Leben abstammen würde. Dieser LCA hat sicher unter sehr unwirtlichen Bedingungen gelebt, sicher ohne Sauerstoff. Und Überreste des LCA leben evt. in uns, nämlich in den Organellen unserer Zellen, die sehr nahe mit den Archaea-Bakterien verwandt scheinen, z.B. in den Mitochondrien unserer Zellen. Viele Wissenschaftler glauben, dass es vor diesen Lebewesen mit Erbananlagen auf der Basis von DNA eine andere Form von Leben gab, und zwar auf der Basis von RNA, den Molekülen, die heute noch noch als Botenmoleküle innerhalb der Zelle eingesetzt werden.

Zur Untersuchung von organischen Komponenten im Weltraum wurde die Raumsonde „Stardust” zum Schweif des Kometen Wild2 geschickt, die im Januar 2006 mit Materialproben wieder gelandet ist. Die Kapsel hatte Staub an Bord, den die Sonde im Januar 2004 beim Vorbeiflug am Kopf des Kometen „Wild 2” gesammelt hat. Außerdem enthielt sie Proben aus zwei Strömen interstellaren Staubs, die das Planetensystem durchqueren. Dabei hat sich z.B. bereits gezeigt, dass der interstellare Staub hauptsächlich aus organischen Makromolekülen besteht, die dem irdischen Teer ähneln.

Zum anderen Thema, nämlich "Erzeugung von künstlichem Leben", wird schon eine ganze Weile geforscht. Schon in den fünfziger Jahren wurde gezeigt, dass sich organische Moleküle unter den Umständen, wie sie auf der frühen Erde geherrscht haben (eine Atmosphäre aus Methan (CH4), Ammonium (NH3),Wasserstoff (H2) und Wasserdampf, dazu Blitzentladungen), selbstständig bilden können (Stanley L. Miller, working in the laboratory of Harold C. Urey at the University of Chicago). Die Wissenschaftler sprechen aber hier noch nicht von Leben, denn das ist meist so definiert, dass eine nicht-perfekte Replikation, d.h. Selbstvermehrung vorliegen muss. Sich replizieren können Kristalle auch, aber die sind mehr oder weniger perfekt, d.h. sie unterliegen keinen Veränderungen, die zu einer Evolution führen könnten.

Das Ziel ist heute, die Brücke von solchen organischen Molekülen zu einer RNA-Welt wie oben beschrieben zu schlagen, in der eine nicht-perfekte Replikation stattfindet. Dies wäre dann das FLO, First Living Thing. Eine Voraussetzung dafür scheint zu sein, dass sich die Moleküle in einer Hülle einschließen und damit von der Umwelt abgrenzen. Nur auf diese Weise können sie das 2. Gesetz der Thermodynamik schlagen, das nämlich besagt, dass die Entropie immer ansteigt, d.h. dass sich alles in Richtung Unordnung entwickelt. Das Leben schafft es sich gegen dieses Gesetz zu stemmen, in dem es sich in der Form von Zellen abkapselt und auf diesem begrenzten Raum eine Entropiesenkung auf Kosten der Außenwelt erreicht.

Bei dem Versuch, im Labor aus unbelebter Materie Leben zu erzeugen, gibt es grundsätzlich 2 Zugänge. Im Ersten nehmen die Wissenschaftler ein möglichst einfaches Bakterium und versuchen, es durch Entfernen von DNA-Stücken noch einfacherer zu machen. Ein anderer Zugang zur Frage des Lebens ergibt sich aus einer Technik, auf einer ganz anderen Grundlage als der uns derzeit bekannten, Leben zu erzeugen. So berichtet New Scientist im Feb. 2005, dass die Firma ProtoLife auf einer ganz anderen Grundlage arbeitet. Die Wissenschaftler dieser Firma gehen davon aus, dass für Leben 3 Grundlagen existieren müssen: ein Molekül, das Erbinformationen speichert, ein Mechanismus für eine Energieaufnahme und -umsetzung (Metabolismus), an der im Rahmen der Vervielfältigung evolutionäre Mechanismen zur Optimierung der Lebensform eingreifen können, und ein Behältnis, das alle Komponenten zusammenhält und gegenüber der Außenwelt abgrenzt (und dadurch Ungleichgewichte ermöglicht). Als Behälter verwendet das uns bekannte Leben Membranen auf Fett-Basis, die eine wässrige Umgebung einschließen, ein Gel. Die Wissenschaftler hingegen experimentieren mit einer fett-basierenden Flüssigkeit. Als Basis der Vererbung nehmen sie peptide nucleic acid, oder PNA, eine vereinfachte Variation von DNA. Sie wollen diese "Objekte" mit den Stoffen "füttern", aus denen sich Fettsäuren bilden können. Wenn die Tropfen zu groß werden, sollen sie sich teilen. Solch künstliches Leben könnte dann verwendet werden, um gezielt Substanzen zu erzeugen (zu lassen), die auf andere Weise nur schwer zu produzieren sind.

Solche Forschungen laufen heute z.B. unter dem Stichwort "Synthetic Biology".

Aktualisierung Jan. 2007: Andrew Leonhard von Salon verweist auf eine kritische Studie der ETC Group zu diesem Thema und auf ihre Studie "Extreme Genetic Engineering: An Introduction to Synthetic Biology". Die ETC ist die Abkürzung für "Action Group on Erosion, Technology and Concentration" und ist sehr technologie-kritisch, ihre Studien sind, wenn auch manchmal ein wenig einseitig, so doch informativ (Leonhard veweist bzgl. ihre Stellungnahme zu "Energiepflanzen" zusätzlich auf "Ethanol From Biomass: Can It Substitute for Gasoline?" (pdf) von Michael McElroy. Wie groß und undurchschaubar die Risiken unserer Eingriffe in die ökologischen Gleichgewichte bereits jetzt sind bestätigen die riesigen Schäden die das Einbringen von fremden Arten in andere Landschaften bringen (Kaninchen in Australien, jetzt die giftigen Aga-Kröten in Australien, die chinesische Wollhandkrabbe (Eriocheir sinensis) in Großbritannien, King Crabs im Meer vor Norwegen, das Drüsige Springkraut in Österreich, die 5 größten Bedrohungen in Mitteleuropa: die Robinie, Taubenkraut (Ambrosia artemisiifolia), der amerikanische Flusskrebs, der amerikanische Nerz (Mink), das Grauhörnchen und viele andere mehr). D.h. es müssen nicht mal genmanipulierte Pflanzen oder Tiere sein, oder, wie im Fall von "Synthetic Biology" Lebensformen, die rein im Labor erzeugt wurden, um unwiderruflichen Schaden anzurichten.

Ein weiterer guter Artikel zur Frage, was Artificial Life für uns bedeuten kann, gibt es hier in Salon (der Nicht-Abonennt muss sich bei salon für einen Day-Pass durch die Werbung klicken). Ähnliche Aspekte behandele ich auch unter dem Stichwort Robots.

Leben auf anderen Planeten

Aktualisierung Dezember 2006: Im Staub des Kometen 81P/Wild-2, der von der Sonde Stardust auf die Erde gebracht wurde, wurden eine ganze Reihe von Aminosäuren entdeckt, die als Grundlage für die Entstehung von Leben geeignet wären. Es einem Artikel auf der BBC-Website: "we know that in laboratory simulations where we irradiate ice analogues of types we know are out there, these same experiments produce a lot of organic compounds, including amino acids and a class of compounds called amphiphiles which if you put them in water will spontaneously form a membrane so that they make little cellular-like structures." Dies klingt danach, es eine gute Wahrscheinlichkeit gibt, dass Leben grundsätzlich auf einer ähnlichen biochemischen Basis aufgebaut ist, auch in anderen Sonnensystemen.

Aktualisierung Juli 2007: Hochspannend: The Limits of Organic Life in Planetary Systems, eine sehr interessante und sehr detaillierte Studie über die Möglichkeiten von Leben auf anderen Planeten, auch solches, das nicht auf Kohlenstoff beruht und auch in nicht-wässrigen Lösungsmitteln. Sehr detailliert, kann auch kostenlos online gelesen werden.

Wahrscheinlichkeitsbetrachtung für die Entwicklung intelligenten Lebens auf der Erde - Die Drake-Formel

Ein anderer Zugang zu dieser Frage des Lebens auf anderen Planeten ist eine Wahrscheinlichkeitsbetrachtung, die als Drake Equation bekannt geworden ist, benannt nach Frank Drake, der die Formel 1961 zum ersten Mal veröffentlicht hat.

Planeten mit flüssigem Wasser

Die erste Voraussetzung ist, dass es andere bewohnbare Planeten gibt. Dies ist extrem wahrscheinlich, wir haben bereits in der unmittelbaren Nähe unserer Sonne über 100 Planeten entdeckt.

Es gibt in der Milchstaße (unserer Heimatgalaxie) ca. 300 Milliarden Sonnen (eine typische Galaxis hat eher 100 Milliarden) und es gibt ca. 50 Milliarden Galaxien. Die beiden Zahlen multipliziert ergibt eine riesige Zahl von möglichen Sonnen, die von Planeten umkreist sein könnten, die hoffentlich im richtigen Abstand zu ihrer jeweiligen Sonne stehen, so dass es weder zu heiß, noch zu kalt für flüssiges Wasser ist (falls flüssiges Wasser überhaupt eine Voraussetzung für Leben ist, siehe dazu die Diskussion um Leben auf Titan.

(aktualisiert 20.7.2005): Neuere Forderungen für die Möglichkeit, dass sich Leben bilden kann fordern auch noch, dass die Sonne in einem bestimmten Abstand vom Zentrum der jeweiligen Galaxis ist. In der Nähe des Schwarzen Loches (oder der Schwarzen Löcher) die sich im Zentrum wohl aller Galaxien befinden, herrscht eine so extreme Strahlung, dass es für Leben in unserem Sinne sehr schwer sein wird. Zu weit draußen in den Spiralarmen gibt es nicht genügend Sterne in einem so fortgeschrittenen Stadium der Sternentwicklung, dass auch schwere Elemente wie Sauerstoff und Eisen zur Verfügung stehen. Das Universum enthält ursprünglich fast nur Wasserstoff und Helium. Erst wenn eine Sonne der ersten Generation in einer Supernova explodiert werden die schwereren Elemente ausgestreut, die für die Bildung von komplexen organischen Molekülen notwendig sind. D.h. es muss in der Gegend der Galaxis in der Leben entstehen soll, schon mal eine Supernova-Explosion gegeben haben.

Leben entwickelt sich

Ebenso ist es ziemlich wahrscheinlich, dass sich auf vielen dieser Planeten im gesamten Universum Leben entwickelt hat.

Dass sich die organischen Moleküle, aus denen das Leben auf der Erde sich zusammensetzt, auch im Labor bilden können, wurde ja bereits weiter oben beschrieben.

Aber evt. muss sich Leben nicht einmal unabhängig auf jedem Planeten neu entwickeln. Es gibt eine Theorie, nach dem Eiweißmoleküle oder sogar Bakterien einen Flug durchs Weltall innerhalb eines Meteoriten durchaus sehr lange überleben könnten. Diese Panspermietheorie wird von an sich durchaus ernst zu nehmenden Wissenschaftlern vertreten. (Manche gehen sogar so weit, zu behaupten, dass der SARS Virus aus dem Weltraum stammt, was aber von fast allen Wissenschaftlern bezweifelt wird). Auf jeden Fall ging die Entwicklung des ersten Lebens (selbstreproduzierende komplexe Strukturen, die dem Evolutionsprozess unterliegen) vergleichsweise zügig voran: Entstehung der Erde vor 4,5 Milliarden Jahren, erstes Leben vor ca. 3,8 bis 4 Milliarden Jahren.

(aktualisiert 20.7.2005): Neuere Forderungen für die Möglichkeit, dass sich Leben bilden kann fordern auch noch, dass der Planet ein Magnetfeld enthält, das einen Schutz gegen die kosmische Strahlung des Weltalls bietet. Ebenso ist es hilfreich, wenn der Planet einen Mond hat, der stark genug ist, um die Achse des Planeten zu stabilisieren (wenn ein Planet "taumelt" und dadurch z.B. die vereisten Pole eines Planeten in kurzen Zeiträumen kreuz und quer über den Planeten wandern, so hat das Leben es sehr schwer, sich im Rahmen der Evolution an die sich ständig ändernden Klimabedingungen anzupassen). Noch weitergehend ist die Forderung, dass der Planet eine Plattentektonik hat, die es sicherstellt, dass Material aus dem Inneren des Planeten auch auf der Oberfläche für die Bildung von komplexen Molekülen zur Verfügung steht.

Komplexe Lebewesen? - Eine extrem langsame Entwicklung

(aktualisiert 31.10.2005): Es hat auf der Erde nach der relativ schnellen Entstehung der einfachen Einzeller extrem lange gedauert, bis die ersten Mehrzeller entstanden sind (erst vor ca. 700 000 oder 800 000 Jahren). Und Mehrzeller mit einer Spezialisierung der Zellen sind natürlich eine Voraussetzung dafür, dass ich intelligentes Leben bilden kann.

Nach der Entstehung des Lebens auf der Erde vor ca. 3.8 Milliarden Jahren bestand dieses für die nächsten 2 Milliarden erst mal nur aus sog. Prokaryoten, das sind einfache Zellen, ohne Zellkern. Es entwickelten sich auf dieser Grundlage eine Vielzahl von Formen und Variationen, ohne dass in diesem langen Zeitraum die Komplexität deutlich anstieg. Dann entstanden vor ca. 1,8 Milliarden Jahren die Eukaryoten, mit einem Zellkern, Mitchondrien und anderen komplexen Features.

Eine Theorie besagt, dass der Grund darin liegt, dass es für Mehrzeller notwendig ist, eine effizientere Form der Energiegewinnung zu finden, als die in den ersten 3 Milliarden Jahren des Lebens auf der Erde üblichen, nämlich die Energiegewinnung ohne Sauerstoff, z.B. auf der Basis von Schwefelverbindungen in Tiefseeschloten. Um aber freien Sauerstoff in der Atmosphäre zu haben, mussten sich erst Cyanobakterien entwickeln, die freien Sauerstoff in die Atmosphäre abgaben und damit durch die Verbrennung von Kohlenstoff zu CO2 eine sehr hohe Energie-Effektivität erlaubten. Wenn diese Prozesse eher stattgefunden hätten, so hätte intelligentes Leben evtl. bereits 2 Millionen Jahre eher passieren können.

Überhaupt ist die Entwicklung des Lebens und der Arten auf der Erde geprägt von sehr sehr langen Zeiträumen, in denen sich nicht verändert hat, keine wesentlichen Arten entstanden sind, keine Fortschritte in Richtung Komplexität gemacht wurden. Und dann gibt es kurze Zeitspannen, in denen auf einmal jede Menge neue Lebenskonzepte entstehen, viele neue Arten. Es ist nicht bekannt, warum die Entwicklung von Komplexität auf der Erde so schubweise stattgefunden hat. Daher gibt es Wissenschaftler, die behaupten, Leben, komplexes Leben und auch intelligentes Leben könnte sich auf anderen Planeten erheblich schneller entwickeln. Der Astronom Donald Brownlee behauptet, unter optimalen Umständen könnte die Entwicklung von intelligentem Leben in 100 Millionen Jahren möglich sein.

Intelligentes Leben? - Die unglaublich langsame Entwicklung auf der Erde

Leben, auch komplexes Leben, muss sich ja nicht unbedingt in Richtung intelligentes Leben entwickeln. Das hat ja auf der Erde auch sehr lang gedauert. Das Leben auf der Erde hat sich vor ca. 3.8 Milliarden Jahren entwickelt, aber die Entwicklung von Intelligenz begann erst ca. vor 500 000 Jahren. Wenn es während der ersten 3.8 Milliarden Jahre zu einer größeren Katastrophe als den bereits bekannten (z.B. das Aussterben der Dinossaurier und anderen Artensterben) gekommen wäre, wäre nie intelligentes Leben hier entstanden.

Nach der Entwicklung von Mehrzellern vor ca. 800 Millionen Jahren entwickelten sich die 3 Gruppen der Pilze, Pflanzen und Tiere. Unter Millionen von Arten von Pflanzen und Pilzen hat sich keine Intelligenz entwickelt.

Die Tiere verzweigten sich im Präkambrium und Kambrium in ca. 60 bis 80 sog. Phyla. Nur eine einzige, nämlich die der Chordaten (Tiere mit einem inneren Knorpelstützskelett) hat sich davon in Richtung Intelligenz entwickelt. Das waren nämlich die Wirbeltiere, aber auch von denen haben hohe Intelligenz weder die Fische, noch die Amphibien, die Reptilien oder die Vögel geschafft, sondern nur die Säugetiere (immer mehr Forschungen legen nahe, dass einige der Dinosaurier sehr wohl Intelligenz hatten, ein reges Sozialleben, Brutpflege, etc. Aber trotz des riesigen Zeitraums, in dem sie die Erde "beherrschten", haben sie keine Zivilisation entwickelt. Sie hatten dafür ca. 140 Millionen Jahre Zeit, der Homo Sapiens, d.h. wir, haben das in wenigen Millionen Jahren geschafft, erste Steinwerkzeuge gibt es seit 2,6 Millionen Jahren).

Und auch die Säugetiere haben dafür sehr lange gebraucht, sie begannen im Trias, d.h. vor mehr als 200 Mill. Jahren, aber erst im Tertiär, d.h. vor ca. 15 bis 20 Mill. Jahren entwickelte sich in einer der ca. 24 Arten von Säugetieren Intelligenz. Das Gehirn der Hominiden begann seine Entwicklung dann letztlich erst vor ca. 3-6 Millionen Jahren und der moderne Homo Sapiens kam erst vor ca. 300 000 - 500 000 Jahren.

Wenn nur eine der Verzweigungen, die letztendlich zum Menschen geführt haben, nicht genommen worden wäre, oder die entsprechende Linie einem Artensterben zum Opfer gefallen wäre, so gäbe es evt auf der Erde auch kein intelligentes Leben. Oder aber es hätte sich evt eine ganz andere Linie in Richtung auf intelligentes Leben entwickelt, was wäre wohl aus den Dinosauriern geworden, wenn sie nicht ausgestorben wären? Einige Arten hatten wohl ein sehr differenziertes Sozialleben (Brutpflege). Die Sauriere sind alles andere als eine gescheiterte kurzlebige Tierart, sie haben die Erde so viel länger beherrscht als die Menschen bisher (siehe oben). Es gibt Abschätzungen, nach denen die Erde bisher ca. 50 Milliarden Arten beherbergt hat und nur eine davon hat genug Intelligenz entwickelt dass sie zum Aufbau einer Zivilisation geführt hat.

Dieser Witz erinnert an das Fermi-Paradoxon: Wenn es so viele intelligente hoch-technisierte Zivilisationen in der Milchstraße gibt, warum habe ich dann noch nie einen Außerirdischen gesehen?

Technische Zivilisationen

Um für uns mit unseren derzeitigen technischen Mitteln erreichbar zu sein müssten Außerirdische eine technische Zivilisation gründen und dürfen sich z.B. nicht auf spirituelle Werte konzentrieren. Es ist unklar, ob dies in allen Fällen der Fall sein würde. Auch müssen sie von ihrer Umwelt und von den Organen her in der Lage sein, technische Geräte zu entwickeln. Beliebig intelligente Delphine hätten im Wasser sehr große Schwierigkeiten, das Schmelzen von Metallen, die Glasherstellung und ähnliches zu entdecken, speziell wenn ihnen Greiforgane und andere Werkzeuge zur Manipulation ihrer Umwelt fehlen.

Für den Fall, dass eine technische Zivilisation entsteht, so müsste sie in einer Umgebung sein, die es den Lebewesen erlaubt, den Weltraum zu "sehen" und sie müssen genügend Neugier für ein Interesse an einer Kommunikation zu entwickeln. D.h. sie dürfen nicht zu sehr introvertiert sein.

Sie müssten auch eine Physik und Technologie entwickeln, die Kompatibel mit der unsrigen ist, d.h. sie müssten ähnliche wissenschaftliche Überlegung anstellen um ebenfalls das elektromagnetische Spektrum zu analysieren und auf die Idee kommen, auf diesem Weg Signale auszusenden. Die Erde hat eine Reihe von Hochzivilisationen gehabt, die nicht in diese Richtung gingen.

Sie müssen auch genügend Ausdauer besitzen, das Aussenden von Signalen oder das Horchen auf elektromagnetische Signale über einen sehr langen Zeitraum, auch ohne irgendeinen Erfolg, durchzuführen. Die Menschheit sendet elektromagnetische Strahlung jetzt ja erst seit knapp 100 Jahren in den Raum. Jede fremde Zivilisation, die vor dem Jahr 1900 das Horchen in Richtung Erde als "offensichtlich erfolglos" eingestellt hätte, hätte uns verpasst.

Aktuelles zur Drake-Formel

Hier noch ein toller Link: Frank Drake erklärt in einem ausführlichen Podcast seine Formel und gibt Aktualisierungen an. Die kurze Zusammenfassung ist, dass neue Erkenntnisse betreffend viele der Faktoren dazu führen, dass die Wahrscheinlichkeiten deutlich höher sind, dass es intelligentes Leben in unserer Galaxis gibt. Der Faktor der absinkt ist die Möglichkeit der Entdeckung durch zufälle elektromagnetische Abstrahlung: effektiver arbeitende Technologie strahlt weniger Energie ungenützt in den Weltraum, der Trend zum Kabel- und auch Satellitenfernsehen senkt die Abstrahlung der Erde.

Der vorige Link zum Drake-Vortrag führt übrigens zu vielen anderen Vorträgen, die ebenfalls für diese Fragen relevant sind und einen aktuellen Stand wiedergeben, z.B. Dr. Geoff Marcy (University of California, Berkeley): "New Worlds and Yellowstone: How Common are Habitable Planets?", Dr. Dana Backman (SETI Institute and Astronomical Society of the Pacific): "A Ringside Seat to the Formation of Planets" und auch Dr. Jeff Moore (NASA Ames Research Center): "New Horizons at Jupiter (and Some Saturn News)". Letzterer berichtet z.B. von "New Horizons at Jupiter (and some Saturn News)". Letzterer berichtet z.B. von "water geysers on the Saturn moon Enceladus", d.h. flüssiges Wasser weit draußen im Weltall, wo es längst gefroren sein sollte. August 2008: Cassini findet im Vorbeiflug sogar organische Moleküle in den Geysirdampf von Enceladus.

Ganz viele Artikel zu diesen Aspekten und der Drake Equation gibt es auf der Website des Astrobiology Magazine. Eine gute Darstellung der Drake-Tabellen in PDF-Format (222 KB).

Physikalische Konstanten und Anthropozentrismus

Es ist heute ziemlich unumstritten, dass das uns bekannte Universum, das Weltall, im sog. Big Bang entstanden ist. Was davor lag, oder warum das passiert ist, entzieht sich unserer Erkenntnis. Auf jeden Fall lässt sich heute an Hand von Überbleibseln dieses Ereignisses, z.B. der Hintergrundstrahlung und auf Grund theoretischer Berechnungen der Zeitablauf dieses Ereignisses recht gut rekonstruieren.

Das interessante ist jetzt, dass bei diesem Ereignis wohl auch die Naturkonstanten entstanden sind, und zwar eben genauso, wie wir sie jetzt messen, z.B. die Lichtgeschwindigkeit, die Ladung und die Masse des Elektrons und der anderen Elementarteilchen, die Größe der Massenanziehungskraft, etc.

Wenn auch nur einer dieser Wert ein wenig anders ausgefallen wäre, so gäbe es uns heute nicht. Dann wäre z.B. Wasser nicht flüssig, oder es hätten sich gar keine Elementarteilchen gebildet, oder die Materie hätte sich nicht zu Galaxien, dann zu Sonnensystemen und dann zu Planeten verklumpt.

Mit dieser Situation kann man als Mensch unterschiedlich umgehen. Die Pragmatiker sagen, dass, wenn es irgendwie anders ausgegangen wäre, wir nicht hier wären, um uns darüber Gedanken zu machen. Wir sind hier und machen uns Gedanken, WEIL es eben so ausgegangen ist. Religiöse Menschen sehen dies als einen Beweis dafür, dass es eben doch einen Schöpfer gibt, der die Naturkonstanten so eingerichtet hat, dass es Leben geben kann. Und eine andere Theorie geht davon aus, dass es ganz viel Universen geben könnte, mit unterschiedlichen Naturkonstanten und wir leben eben in dem Universum, in dem wir leben können, weil alles gut zusammenpasst.

userfriendly.org macht sich über SETI, die Suche nach Signalen von Außerirdischen, lustig ....

... und mischt gleich noch die Nigeria-E-Mail Scams mit hinein

Ebenfalls eher humorvoll dieser Beitrag:
"The Theory of Interstellar Trade" (pdf), von Paul Krugman, geschrieben 1978

It is chiefly concerned with the following question: how should interest charges on goods in transit be computed when the goods travel at close to the speed of light? This is a problem because the time taken in transit will appear less to an observer traveling with the goods than to a stationary observer. A solution is derived from economic theory, and two useless but true theorems are proved.

Philipp Schaumann, http://philipps-welt.at/

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