-->SPIEGEL ONLINE - 13. November 2003, 11:25
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Biologischer Urknall

Das Leben explodierte in der Kälte

Von Markus Becker

Es war der Urknall der Biologie: Vor rund 500 Millionen Jahren kam es auf der Erde zur schlagartigen Ausbreitung von Leben. Deutsche Forscher glauben, das Rätsel der"Kambrischen Explosion" jetzt gelöst zu haben. Die Erde funktioniert demnach wie ein riesiger Organismus, und das All könnte voller belebter Planeten sein.


GMS

Vulkane: Je kühler die Erde wurde, desto weniger Treibhausgase spuckten sie in die Atmosphäre


Drei Milliarden Jahre hätte die Evolution Zeit gehabt, in aller Ruhe und Langsamkeit höheres Leben hervorzubringen. Doch sie tat es praktisch über Nacht, mit einer Wucht, die Paläontologen bis heute rätseln lässt. Innerhalb von nur 40 Millionen Jahren entwickelten sich komplexe Vielzeller mit harten Schalen, die Artenvielfalt stieg dramatisch an. Alle höheren Lebewesen inklusive des Menschen haben ihre Wurzeln in der so genannten Kambrischen Explosion, die am Übergang vom Proterozoikum zum Kambrium vor 542 Millionen Jahren begann.

Der biologische Urknall gilt als größtes Rätsel der Paläontologie und auch der Astrobiologie, seine Lösung könnte wichtige Rückschlüsse auf die Entwicklung von Leben auf der Erde und auch auf fremden Planeten ermöglichen. In zahlreichen Abhandlungen haben Wissenschaftler versucht, die Kambrische Explosion entweder mit externen Umwelteinflüssen oder internen biologischen Vorgängen zu erklären. Spökenkieker sehen in ihr gar den göttlichen Schöpfungsakt, da die plötzliche Ausbreitung der Arten scheinbar Darwins Evolutionstheorie widerspricht, nach der sich das Leben kontinuierlich entwickelt.


NASA

Entwicklung der Erde in einer Nasa-Zeichnung: Höheres Leben kam über Nacht


Ein Forscherteam des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung bietet jetzt eine bemerkenswerte Alternative an. Wie die Wissenschaftler um den Physiker Werner von Bloh im Fachmagazin"Geophysical Review Letters" schreiben, wurde die Kambrische Explosion durch die Abkühlung der Erde ausgelöst. Als eine globale Oberflächentemperatur von 30 Grad Celsius erreicht war, kam es demnach zu einem Rückkopplungs-Effekt: Mehrere Prozesse verstärkten sich gegenseitig und führten zu einer explosionsartigen Ausbreitung von Leben - und ermöglichen darüber hinaus, dass sich die Erde seitdem wie ein riesiger Organismus selbst regelt.

Rückkopplung begann vor 542 Millionen Jahren

"Wir glauben, dass höheres Leben nur auf Planeten mit einer Globaltemperatur von unter 30 Grad Celsius existieren kann", erklärte Bloh im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE. Höhere Temperaturen seien ungünstig für die Strukturbildung in Vielzellern und für die Energiegewinnung innerhalb von Organismen. Verschiedene Hypothesen legten zudem nahe, dass sich auch komplexe Nervensysteme oder gar hoch entwickelte Organe wie das menschliche Gehirn nicht bei einer Globaltemperatur über 30 Grad entwickeln können."Nach unseren Computermodellen wurde diese kritische Schwelle auf der Erde erstmals vor 542 Millionen Jahren unterschritten, nachdem nachlassender Vulkanismus und der Zerfall radioaktiver Elemente im Innern die Erde langsam hatten auskühlen lassen."


Physiker Werner von Bloh:"Höheres Leben entsteht zwingend"


Durch die Unterschreitung der kritischen Grenze entstanden der Theorie zufolge komplexe Lebensformen, die dann ihrerseits die globale Abkühlung verstärkten: Sie förderten die Verwitterung des Gesteins, wodurch die Atmosphäre große Mengen des Treibhausgases Kohlendioxid verlor. Das beschleunigte die Abkühlung weiter, die Kontinente wuchsen, die Verwitterung und der Kohlendioxid-Verlust stiegen erneut. Der Kreislauf hatte sich geschlossen, das Rad drehte sich immer schneller.

Leben formte die Umwelt

Dieser Rückkopplungseffekt führte zu einem drastischen Temperatursturz sowie zu einem raschen Anwachsen von Biomasse und Artenvielfalt."Die höheren Lebensformen schafften sich ihre Umweltbedingungen praktisch selbst, indem sie einen Temperaturabfall auslösten", sagte Bloh.

Die Forscher gehen noch weiter: Ihrer Meinung nach findet ein solcher Prozess und damit die Entwicklung von höherem Leben zwangsläufig auf jedem erdähnlichen Planeten statt."Die globale Abkühlung und der mit ihr verbundene Rückkopplungseffekt sind nicht aufzuhalten", sagt Bloh. Die Chancen, dass intelligentes Leben außerhalb unseres Sonnensystems existiert, würden dadurch steigen - zumal auch jüngere Planeten als die Erde Leben beherbergen könnten."Die globale Abkühlung kann durch besondere Ereignisse wie etwa den Einschlag von Meteoriten oder den Aufbruch der Kontinentalfläche beschleunigt werden. Verzögern lässt sie sich nicht."

"Höheres Leben entsteht zwingend"

Der Evolutionsbiologe Simon Conway Morris stellte jüngst im Gespräch mit dem SPIEGEL die Theorie der konvergenten Evolution vor, nach der die Entwicklung vom Einzeller zum intelligenten Zweibeiner ein Muss ist. Unter dieser Voraussetzung macht die Potsdamer Hypothese gar ein Weltall voller menschenähnlicher Aliens vorstellbar - schöne Grüße vom Raumschiff Enterprise."Natürlich treffen wir keine Aussagen über den Verlauf der Evolution", betont Bloh."Aber unser Modell besagt, dass höheres Leben zwingend entsteht - im Zweifel eher früher als später."

<font color=#FF0000>Die Theorie untermauere ferner die"Gaia-Theorie", nach der die Erde wie ein lebender, sich selbst regulierender Organismus funktioniert."Die Biosphäre reagiert auf veränderte Bedingungen und kann ihre Umwelt aktiv beeinflussen, indem sie Verwitterung fördert", meint der Physiker. Der Beweis sei die Tatsache, dass die globale Temperatur seit der Kambrischen Explosion erstaunlich stabil geblieben sei.</font> Allerdings seien auch diesem Mechanismus Grenzen gesetzt: Die Sonne dehnt sich aus und strahlt immer größere Energie ab."In 800 Millionen Jahren", sagt Bloh,"wird der Stress durch die Sonnenstrahlung zu groß. Die höheren Lebensformen werden aussterben."

-->Vulkane: Je kühler die Erde wurde, desto weniger Treibhausgase spuckten sie in die Atmosphäre

Es gibt keine Treibhausgase, außer dem Wasserdampf mit Absorptionsbanden zwischen 7 und 12 Mikrometer Wellenlänge! Das entspricht Temperaturen von -32 °C bis 140°C. Genau in diesem Wellenlängenbereich strahlt die Erde seit Jahrmillionen.
Im Übrigen möge mir mal jemand auf einem DIN-A4-Blatt darlegen, inwieweit Spurengase (Konzentration <400 ppm) den Rest so enorm aufheizen können sollen.
Die ausgestoßene Atemluft des Menschen enthält 4 Vol-% CO2, ohne daß deswegen auch nur einem die Nase geröstet worden wäre.
Selbst bei exzessivem Verzehr von Zwiebeln und Verwandten und einhergehender Methanproduktion (Flatulentia tremens horribilis) hat sich niemand über übertemperierte Ärsche beschwert. Nach gängiger Lehrmeinung müßte er aber.

Das"Killergas" CO2 absorbiert sehr wohldefiniert bei 2,6 Mikrometer (886 °C), 4,6 Mikrometer (371 °C) und ca 14 Mikrometer (-66 °C). Zum Rest mache man sich die Mühe, die Stefan-Boltzmann'schen Zusammenhänge zu verinnerlichen sowie das Wien'sche Verschiebungsgesetz.

Vulkanische Wirkung auf die Temperatur der Atmosphäre beruht ausschließlich auf der gewaltigen Masse an Aerosolen, die in die Atmosphäre gepustet werden, vulgo den davon beeinflußten Schwankungen der Albedo der höheren Atmosphäre.

Dazu mal googlen mit Stichworten Yellowstone Park, 'ne Caldera, die vor ca. 640.000 Jahren explodiert ist; vor ca 74.000 Jahren hat ein weiterer Vulkanausbruch die Menschheit beinahe ausgerottet (irgendwas mit T am Anfang).
In geschichtlicher Zeit bleibt der Krakatau (1894?). Die"Leuchtenden Nachtwolken" in der oberen Stratospähre (in höheren Breiten heute noch zu beobachten) sind die direkte Folge davon.

Ein Forscherteam des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung bietet jetzt eine bemerkenswerte Alternative an. Wie die Wissenschaftler um den Physiker Werner von Bloh im Fachmagazin"Geophysical Review Letters" schreiben, wurde die Kambrische Explosion durch die Abkühlung der Erde ausgelöst. Als eine globale Oberflächentemperatur von 30 Grad Celsius erreicht war, kam es demnach zu einem Rückkopplungs-Effekt: Mehrere Prozesse verstärkten sich gegenseitig und führten zu einer explosionsartigen Ausbreitung von Leben - und ermöglichen darüber hinaus, dass sich die Erde seitdem wie ein riesiger Organismus selbst regelt.

"Wir glauben, dass höheres Leben nur auf Planeten mit einer Globaltemperatur von unter 30 Grad Celsius existieren kann", erklärte Bloh im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE. Höhere Temperaturen seien ungünstig für die Strukturbildung in Vielzellern und für die Energiegewinnung innerhalb von Organismen. Verschiedene Hypothesen legten zudem nahe, dass sich auch komplexe Nervensysteme oder gar hoch entwickelte Organe wie das menschliche Gehirn nicht bei einer Globaltemperatur über 30 Grad entwickeln können."Nach unseren Computermodellen wurde diese kritische Schwelle auf der Erde erstmals vor 542 Millionen Jahren unterschritten, nachdem nachlassender Vulkanismus und der Zerfall radioaktiver Elemente im Innern die Erde langsam hatten auskühlen lassen."


Fundamentalerkenntnis! Jeder Hobbygärtner weiß, daß sein Salat oberhalb 25 °C das Wachstum einstellt, Nachtschattengewächse können ein paar Grad mehr ab. So what! Wo keine pflanzliche Nahrung, da kein tierisches Leben.

Und das alles ohne Computerprogramm!
Jedenfalls gibt der Heini zu, daß er nur glaubt, andere sind da deutlich unverschämter.

"Die globale Abkühlung kann durch besondere Ereignisse wie etwa den Einschlag von Meteoriten oder den Aufbruch der Kontinentalfläche beschleunigt werden. Verzögern lässt sie sich nicht."

Da hammwerse wieder, die Aerosole! Fallweise können auch Schwermetalle hinzukommen. Merkwürdigerweise findet man im Zeithorizont zum Ende der Saurierzeit auffallend viel Iridium. Übrigens auch ohne Computer!

Bis wir dann gemeinsam aussterben, sei es durch die inszenierte Verknappungen durch rot-grüne Spinnerszenarien, Verseuchung der Erde durch exzessiven Gebrauch von abgereichertem Uran in High-Tech-Waffen, wird Muttern Sonne uns noch manch warmen Sommer bescheren, es wird bei der Rübenernte durchaus den ein oder anderen"Zuckerrettich" geben, dafür auch wieder normale Jahre, El Nino wird uns begleiten etc...

Also Leute, nicht verrückt machen lassen; für die Journaille ist nur die schlechte Nachricht die gute, das Normale ist nicht berichtenswert.

Gruß Karl

-->Hallo Karl!

>Also Leute, nicht verrückt machen lassen;

Vollkommen richtig. Ich verstehe auch nicht, wieso dieser RK
hier (und anderswo) Panik verbreiten will. Wieso hat der so Angst?
Ist doch alles in Ordnung.

Wir leben auf DIESER Welt und außer uns gibt es NICHTS.
Werden wir also damit fertig.

Das Leben soll übrigens sehr gesund sein...

Gruß
Z

-->Hallo Zet,
ich unterstelle mal nicht, daß RK Panik verbreiten will. RK ist offenbar jemand, der die aktuellen Nachrichten abfragt und, so er/sie es für wichtig erachtet, hier reinstellt. Letztlich nichts anderes als z. B.

http://www.feldpolitik.de
oder
http://www.netzzeitung.de
oder
http://www.sudelbuch.de/

Letztere URL allerdings mit durchaus satirisch-bissigen Kommentaren.

Da letztendlich alles irgendwie in wirtschaftliches Handeln einfließt, auch Euklids bisweilen bösartig-bissige Kommentare zum aktuellen Geschehen zählen dazu, kann ich mit RK's selbstgwählter Rolle durchaus leben.

Gruß Karl

-->Das Leben, bzw. dessen Baustoffe, Aminosäuren, das Wasser, das alles komt ja aus dem All, ebenso wie jedes Element, die Erde ja höchstselbst.
Alles was hier zusammenkommt ist sozusagen"Weltraum-Prozeßtechnik".

Die These von der zwangsläufigen Entstehung höhreren Lebens, wäre ja denkbar. Genau so selbstverständlich, wie Galaxien, Sterne, Sonnensysteme entstehen und wieder vergehen, oder chemische Verbindungen sich ergeben.

Die Baustoffe werden sicherlich einen Memory-Effekt für derartige dynamische
Prozesse haben, genau so selbstverständlich wie H sich mir 2O verkuppelt und Wasser bildet.
Alles nach dem Motto"tausend mal berührt, tausendmal ist was passiert", all-weit! Intelligente Module mit kleinsten gemeinsamen Nennern...Legosystem oder besser"Lebo" oder"Lepro"...

Hörbi

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