Neuere Hypothesen zum Zusammenhang zwischen Entropie und Lebensentstehung

Rolf Kickuth

Begrifflich liegen „Zellteilung“ und „Entropie“ weit auseinander. Funktional hingegen greift dabei eins ins andere. Geklärt wurde in dem Artikel über Zellteilung, wie diese in bestimmten Fällen geschieht. In Richtung des übergreifenden Denkens führt dann schon die nächste Frage: Warum teilen sich Zellen? Neuere Hypothesen zeigen dann auf, warum das etwas mit Entropie zu tun hat.

In jüngster Zeit untermauern Erkenntnisse der Astronomie die Einschätzung, dass die Chemie im Weltall einen entscheidenden Einfluss für die Entstehung des Lebens auf der Erde gespielt haben kann (Abbildung 1).

Selbstorganisation verstärkt Unordnung

Abbildung 1: Seit neuestem gibt es erste Hinweise auf präbiotische Moleküle in einer planetenbildenden Scheibe: Im jungen Sternsystem V883 Orionis konnten mit ALMA erste Hinweise auf komplexe organische Verbindungen wie Ethylenglykol und Glykolnitril identifiziert werden – mögliche Vorläufer von Zuckern und Aminosäuren [1,2,3]. Der Forschung nach beginnt die chemische Entwicklung vor der Planetenentstehung. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass protoplanetare Scheiben komplexe Moleküle aus früheren Phasen übernehmen und weiterentwickeln, anstatt sie vollständig neu zu bilden. Es gibt auch Hinweise auf universelle Prozesse bei der Entstehung biologischer Moleküle. Die Bausteine des Lebens entstehen offenbar nicht nur lokal, sondern könnten unter geeigneten Bedingungen im gesamten Universum gebildet werden. Diese künstlerische Darstellung zeigt die planetenbildende Scheibe um den Stern V883 Orionis. In den äußersten Bereichen der Scheibe sind flüchtige Gase zu Eis gefroren, welches komplexe organische Moleküle enthält. Ein Energieausbruch des Sterns erwärmt die innere Scheibe auf eine Temperatur, die das Eis verdampfen lässt und die komplexen Moleküle freisetzt, sodass Astronomen sie nachweisen können. Die Ausschnittsvergrößerung zeigt die chemische Struktur der in der protoplanetaren Scheibe nachgewiesenen und vermuteten komplexen organischen Moleküle (von links nach rechts): Propionitril (Ethylcyanid), Glykolnitril, Alanin, Glycin, Ethylenglykol, Acetonitril (Methylcyanid; Abb.: ESO/L. Calçada/T. Müller (MPIA/HdA); CC BY 4.0).