Leben

Als Leben bezeichnet man eine metaphysische Entität, die dann gegeben ist, wenn die charakteristischen Eigenschaften eines Lebewesens beobachtbar sind, etwa Selbstregulierung, Reproduktion und bei komplexeren Formen auch Zweckverfolgung. Eine allgemeinverbindliche Definition des Begriffes existiert nicht. Was Leben ist, was sein Wesen ausmacht, ist eine offene Frage, die sowohl in den Geistes- wie in den Naturwissenschaften diskutiert wird.

Philosophie

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:

auf der untersten Stufe steht das allein durch Ernährung und Fortpflanzung bestimmte Leben der Pflanzen;
darauf folgt das zusätzlich durch Sinneswahrnehmung und Fortbewegung bestimmte Leben der Tiere;
auf der obersten Stufe befindet sich das darüberhinaus 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:

Mechanismus: 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). Lange Zeit wurde die Auffassung in der Biologie vertreten, dass im Zellsaft, im Protoplasma, diese besondere Lebenskraft stecken würde. In Anlehnung an religiöse Vorstellungen wurde angenommen, dass es 'belebte' und 'unbelebte' Materie gebe. Diese Vorstellung spiegelt sich noch in der Wortwahl "organische Chemie" und "anorganische Chemie" wieder. Heute ist jedoch bekannt, dass jede organische Substanz aus anorganischen Bestandteilen hergestellt werden kann (erstmals: Harnstoffsynthese durch Friedrich Wöhler).

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 „Leben“ und existiert nicht als selbständige Entität.

Naturwissenschaft

Naturwissenschaftliche Definitionen von Leben sind Beschreibungen von charakteristischen Merkmalen, die in ihrer Gesamtheit ein Lebewesen definieren. Dazu zählen: Energieaustausch mit der Umgebung, Stoffaustausch mit der Umgebung, Informationsaustausch, Reaktion auf Umweltveränderungen, Wachstum, Fortpflanzung. Einige dieser Merkmale findet man auch bei technischen, physikalischen und chemischen Systemen, andere Merkmale sind nur den biologischen Lebewesen zu eigen.

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 begann. Alle bekannten Lebensformen - Bakterien, Archaeen, Protisten, Pflanzen, Pilze, Tiere - verwenden die gleichen lebenstypischen Makromoleküle (Nukleinsäuren und Proteine), die fünf Nukleotide und die 20 Aminosäuren, sowie den selben, universell gültigen genetischen Code. Grundsätzlich ist jedoch nicht auszuschließen, dass Leben im Universum auch auf anderen chemischen Substanzen beruhen kann (siehe Kohlenstoffchauvinismus). Für mehr über die Anfänge des präbiotischen Lebens auf der Erde siehe den Artikel chemische Evolution.

Die ältesten direkten, allerdings umstrittenen Hinweise auf Leben auf der Erde, die als versteinerte Cyanobakterien gedeutet werden, sind 3,5 Milliarden Jahre alt. Die ältesten eindeutigen Lebensspuren sind 1,9 Milliarden Jahre alte fossile Bakterien. Im Lauf der Jahrmilliarden entwickelten sich aus vergleichsweise einfachen immer komplexere Lebewesen (siehe biologische Evolution).

Die Biologie untersucht die Eigenschaften und Merkmale aller Lebensformen.

Die Biophysik untersucht bestimmte Teilaspekte auf der Grundlage physikalisch-chemischer Prozesse.

Definitionen von "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 charakteristische Eigenschaften von Leben trägt.

Die phylogenetische Perspektive auf die Entstehung des Lebens beinhaltet die Frage, wann und wie Leben auf der Erde entstanden ist, und auf welche Art die ersten lebenden Systeme in einer unbelebten Umwelt entstanden sind (siehe den vorhergehenden Abschnitt).

Die ontogenetische Perspektive auf die Entstehung des Lebens beinhaltet die Frage, wie sich ein Organismus entwickelt (z. B. aus einer befruchteten Eizelle). Man spricht hier auch vom "Beginn des Lebens", obwohl es sich hier um eine Kontinuität des Lebens im Laufe von Generationen handelt.

Daraus ergibt sich eine Möglichkeit zur Definition von Entstehung (und Ende) von Leben:

Leben beginnt dann, wenn die charakteristischen Eigenschaften der Lebewesen entstehen, Leben endet dann, wenn diese Eigenschaften wieder verschwinden, also der Tod eintritt.

Ob eine wasserfeste Definition von "Leben" erforderlich ist, um den Beginn des Lebens zu verstehen, ist immer noch umstritten. Fraglos ist aber, dass "Leben", und damit der Beginn des Lebens in unterschiedlichen Kontexten, unterschiedlich aufgefasst werden. Deswegen tritt an die Stelle einer allgemeingültigen Definition eine Vielfalt von Auffassungen, die unter anderem durch Weltanschauung, Ethos, Religion, Moral oder Pragmatismus beschrieben sind.

Religion

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 (Heiliges) angesehen. Die Theorie, dass das Leben durch einen Gott erschaffen wurde, wird Kreationismus genannt. Die Anhänger dieser Theorie erheben einen wissenschaftlichen Anspruch. Sie ist in den USA wie auch in verschiedenen islamischen und jüdischen Glaubengemeinschaften stark verbreitet.

Die Vorstellung vieler Religionen vom Ewigen Leben kann aufgrund des unausweichlichen biologischen Todes nicht wissenschaftlich behandelt werden. Aus Sicht der Wissenschaft stellt sie allenfalls eine Hypothese dar, die auf der ebenfalls hypothetischen Annahme einer dem Körper innewohnenden, von ihm aber unabhängig existenzfähigen geistigen Entität (Seele, Atman etc.) beruht. Auch das gesamte Leben auf der Erde findet durch die stetig ansteigende Temperatur und Größe der Sonne nach den heutigen Modellen der Sternentwicklung sich einstellende Aufblähung in spätestens ein bis fünf Milliarden Jahren sein unausweichliches Ende.

Die Ansicht vieler Religionen, Leben oder menschliches Leben sei heilig und daher prinzipiell erhaltenswürdig, ist nicht mittels Biologie begründbar. Denn es sind auch Lebewesen bekannt, die nur so lange überleben, bis sie sich fortgepflanzt haben. Hier scheint die Erhaltung des genetischen Codes einer Art das Hauptziel der Fortpflanzung zu sein. Das einzelne Individuum ist ein Teil dieser Fortpflanzungsstrategie, aber es wird nach Erfüllung seiner biologischen Funktion weniger wichtig. Es altert und stirbt.

Spekulation über extraterrestrisches Leben

In Gesteinen vom Planeten Mars wurden Spuren gefunden, die als versteinerte Bakterien gedeutet werden können. Diese Deutung ist aber umstritten. Ein definitiver Hinweis auf extraterrestrisches Leben konnte trotz intensiver Forschung noch nicht erbracht werden. (Siehe auch Exobiologie).

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- Verbindungen werden zu Kohlendioxid und Wasser oxidiert, wobei Energie in Form von Wärme entsteht.
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 (an-atta) die Existenz einer Seele oder eines Atman verneint, bedient er sich bei der Erklärung der Wiedergeburt auch des Vergleichs mit dem Feuer, das vom Verstorbenen auf den oder die (möglicherweise mehreren) Wiedergeborenen übergehe.

Künstliches Leben

Die Frage nach künstlichem Leben ist zweiteilig:

die Herstellung eines bekannten Lebewesens im Labor und
die Herstellung neuer Lebensformen, auch nichtorganisch.

1. Obwohl man nicht erwartet, mehrzellige Organismen in naher Zukunft zu erzeugen, ist es schon gelungen, das Poliovirus im Labor herzustellen. Damit ist es zwar geglückt, ein biologisches System zu erzeugen. Es konnte aber dabei nicht auf die Mithilfe von Zellen verzichtet werden. Viren zeigen nicht alle Kennzeichen von Leben, sind nach verschiedenen Definitionen also keine Lebewesen.

2. Es gibt Vorstellungen, dass komplexe Computersysteme künstliche Intelligenz und künstliches Leben zeigen können (siehe KI und KL).

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.

Zitate

„Rücken wir bis an die letzten Grenzen vor, an denen es noch Elemente mit dem Charakter der Totalität oder wenn man will, der Einheit gibt, so bleiben wir bei den Zellen stehen. ... Ich kann nicht anders sagen, als dass sie die vitalen Elemente sind, aus denen sich die Gewebe, die Organe, die Systeme, das ganze Individuum zusammensetzen“ - Rudolf Virchow
„Leben ist, wenn eine Entität von sich eine Kopie aufgrund von Teilen herstellen kann, die alle sehr viel einfacher sind als sie selbst.“ - Carl Woese
„Ein Netzwerk aus unteren negativen Feedbacks, die einem höheren positiven Feedback untergeordnet sind.“ - Bernard Korzeniewski (Damit ist ein System beschrieben, das keineswegs einzelne verkörperte Lebewesen als Leben kennzeichnet, sondern ganz allgemein sich so verhält, dass es seine Identität aufrechterhält oder reproduziert.)
„Omne vivum e vivo“ („Alles Leben stammt von Leben ab“) - Louis Pasteur (Lebewesen können unter den derzeit herrschenden Bedingungen auf der Erde nicht spontan aus unbelebter Materie entstehen. Die spontane Lebensentstehung auf der Erde unter den Bedingungen der Uratmosphäre wird damit allerdings nicht ausgeschlossen.)
"Wir können im Leben höchstens eine große Erfahrung haben, und das Geheimnis des Lebens ist, diese Erfahrung so oft wie möglich wieder zu haben." (Oscar Wilde)

Siehe auch

Naturwissenschaften: Evolution
Sterben
Tod

Literatur

Monographien

Erwin Schrödinger: Was ist Leben?. Piper Verlag GmbH, ISBN 3-492-21134-8.
Sven P. Thoms: Ursprung des Lebens. Fischer, Frankfurt 2005.
Steven Levy: KL. Künstliches Leben aus dem Computer.
James Lovelock: Gaia. Scherz Verlag, 1993. (Der Autor vertritt die These, die Erde sei ein Lebewesen.)
Bruno Vollmert: Das Molekül und das Leben. Vom makromolekularen Ursprung des Lebens: Was Darwin nicht wissen konnte und Darwinisten nicht wissen wollen. Reinbek bei Hamburg 1985.
M. Eigen: Stufen zum Leben. Piper, München-Zürich 1987.
S. W. Fox und K. Dose: Molecular evolution and the origin of life. W. H. Freeman and Comp., San Francisco 1972.
R. W. Kaplan: Der Ursprung des Lebens. G. Thieme Verlag, Stuttgart 1978 (2. Aufl.).
S. L. Miller, L. E. Orgel: The origins of life on the earth. Englewood Cliffs N. J.: Prentice-Hall, 1974
L. E. Orgel: The origin of life. Molecules and natural selection. Chapman and Hall, London 1973.
A. J. Oparin: Die Entstehung des Lebens auf der Erde. (dt. Übers. der 2. Aufl. aus d. Russ.) Volk und Wissen Verlag, Berlin-Leipzig 1949.

Artikel

M. Eigen: Selforganization of matter and the evolution of biological macromolecules. Naturwissenschaften 58, 465-523 (1971).
M. Eigen, P. Schuster: The hypercycle. Naturwissenschaften 64, 541-565 (1977) .
S. W. Fox: Origin of the cell: Experiments and premises''. Naturwissenschaften 60, 359-368 (1973).
S. W. Fox: Metabolic microspheres. Origins and evolution. Naturwissenschaften 67, 378-383 (1980).
M. K. Hecht, W. C. Steere, B. Wallace: Evolutionary Biology. Vol. 11. Plenum Press, New York, London 1978.
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Weblinks