Ein anderes Leben?

Wie wahrscheinlich ist es, extraterrestrisches Leben zu entdecken - und woran werden wir es erkennen?

Die Suche nach außerirdischem Leben beschäftigt nicht nur die Weltraumforscher, sondern auch Philosophen, Regisseure, Schriftsteller – und die meisten Menschen. Während früher, vom Glaubens-Hintergrund geprägt, eher die Angst vor dem Verlust der exklusiven Stellung des Menschen im Universum diese Suche prägte, scheinen wir uns heute, historisch gesehen noch ganz frisch aufgeklärt, vielleicht eher eine Art großen Bruder zu wünschen, ein kluge Zivilisation in der Art der Vulkanier aus dem "Star Trek"-Universum, die unsere Probleme längst gelöst hat und uns mit Technologie zur Hand geht, wo wir politisch zu keiner Einigung kommen.

Alternativ darf es gern die übermächtige Bedrohung aus dem All sein, die uns unsere Differenzen vergessen lässt und auf diese Weise zumindest spirituell rettet – wenn man auch (anders als im Hollywood-Film) realistisch sehen muss, dass die Menschheit gegen auch nur um 200 Jahre fortgeschrittenere Angreifer auf absolut verlorenem Posten stünde wie die Indianer in Nordamerika vor nicht einmal 200 Jahren. Wobei 200 Jahre Technologie-Differenz vermutlich nicht einmal ausreichen, eine Zivilisation zu interstellaren Reisen zu befähigen.

So weit zu den Träumen von Hollywood und Perry Rhodan - die Realität bei der Suche nach außerirdischem Leben sieht allerdings anders aus. Noch ist die Frage nicht einmal geklärt, woran wir fremdes Leben überhaupt erkennen. Dazu liefert der Molekularbiologe Gerald Joyce jetzt in einem Artikel im frei verfügbaren Magazin PLoS Biology einen interessanten Beitrag. Denn eigentlich sind ja die Voraussetzungen für die Arbeit von Exobiologen sehr gut: Man kennt bereits an die 1000 Exoplaneten.

Ein Teil davon, das weiß man, liegen in einem Gebiet rund um ihren Heimatstern, den wir für die Entstehung von Leben als geeignet betrachten. In einem Umkreis von 1000 Lichtjahren um die Erde, haben die Astronomen berechnet, dürfte es einige Zehntausend Schwesterplaneten geben, auf denen ähnliche Bedingungen wie bei uns herrschen. In zehn Jahren, schätzungsweise, dürften sogar Atmosphären-Daten von einigen dieser Himmelskörper vorliegen.

Trotzdem tun wir uns einigermaßen schwer damit, fremdes Leben zu identifizieren. Das liegt natürlich auch daran, dass uns die Erfahrung fehlt: Wir haben eben nur eine biologische Lebensform zum Vergleich. Deshalb setzen wir voraus, dass Leben auf Zellen basiert, in denen eine Geninformation in Eiweiße übersetzt wird. Deshalb definieren wir, dass Leben sich reproduziert, Informationen von Generation zu Generation weitergibt und dabei der Darwinschen Evolution unterliegt. Aber was passiert, wenn eine Lebensform eine dieser Voraussetzungen nicht erfüllt? Wenn es sich zum Beispiel um ein komplexes chemisches System handelt, das aber keine Vererbung kennt?

Der Informationsgehalt von Lebens-Kandidaten

Gerald Joyce schlägt deshalb eine etwas andere Sichtweise vor, die den Informationsgehalt des Systems analysiert. In diesem Sinn besitzen biologische Systeme eine Art molekularen Speicher, ihren Genotyp, der durch Selbstreproduktion erhalten und durch Erfahrung und Umwelt bearbeitet wird. Der Informationsinhalt dieses Gedächtnisses berechnet sich aus der Anzahl möglicher Kombinationen, wovon die Anzahl tatsächlich realisierter Kombinationen (Phänotyp) subtrahiert wird. Ein fiktives Molekül, das sich selbst repliziert und gleichzeitig Stoffe in seiner Umgebung benutzt, um Kopien von sich selbst herzustellen, hätte in dieser Rechnung einen Informationsgehalt von 0: Jede mögliche Kombination (eine) wird auch umgesetzt. Schlussfolgerung: kein Leben.

Leben kann nach dieser Sichtweise auf unterschiedlichen Wegen entstehen: Direkt aus der Chemie zum Beispiel, nachdem eine genügend hohe molekulare Komplexität entstand, um ein Informations-Gedächtnis zu formen. Leben könnte sich auch aus früheren Lebensformen entwickeln, ohne von diesen Informationen zu übernehmen. So geschah es vermutlich auch auf der Erde: frühe, RNA-basierte Lebensformen machten den Weg zu DNA-basiertem Leben erst frei. Forscher ziehen auch die Möglichkeit in Betracht, dass dem RNA-Leben eine weitere Form vorausging (TNA oder GNA), obwohl es heute keinerlei Spuren mehr davon gibt.

Alternative Lebensform nicht auf dem Mars, sondern im Labor

In seinem Paper entwickelt Joyce ein komplexes Verfahren, den Informationsgehalt von Lebens-Kandidaten zu bestimmen. Gleichzeitig gibt diese Methode auch Hinweise darauf, wo es lohnt, nach Leben zu suchen, denn damit ein dauerhaftes Gedächtnis entstehen kann, müssen bestimmte Voraussetzungen in Sachen potenzieller Informationsdichte gegeben sein. Joyce rechnet zum Beispiel vor, dass sich in einem kleinen Teich selbst unter besten Bedingungen etwa 27 Kilogramm RNA auf chemische Weise ansammeln müssten, damit mit hoher Wahrscheinlichkeit Leben entsteht.

Die erste echte Alternative zu dem Leben, wie wir es kennen, schätzt Joyce, wird deshalb wohl nicht auf dem Mars oder dem Saturnmond Titan gefunden werden, sondern in Labors auf der Erde. (Matthias Gräbner)

Anzeige