Wir wissen noch nicht, wie, wo und warum das Leben auf unserem Planeten entstand. Ein Teil der Schwierigkeit besteht darin, dass es für „Leben“ keine strenge, allgemein anerkannte Definition gibt.
Normalerweise stellt dies kein Problem dar, da die überwiegende Mehrheit des Lebens mit Sicherheit lebendig ist und sich nur Biologen, die sich für die äußersten Randbereiche – Viren, Prionen und dergleichen – interessieren, um genaue Klassifizierungen kümmern müssen. Aber um die Ursprünge des Lebens zu untersuchen, müssen wir zwangsläufig einen Prozess untersuchen, der unbelebte Materie grundlegend verändert. Vermutlich vollzog sich dieser Prozess in Etappen mit Zwischenfällen, so dass die Grenze zwischen unkoordinierten chemischen Reaktionen und den Anfängen der Lebendigkeit verschwimmen muss.
Es ist hier hilfreich, zumindest eine einfache Arbeitsdefinition des Lebens vorzulegen, nicht um die Biologielehrbücher umzuschreiben, sondern um zumindest die Diskussion über die Ursprünge des Lebens richtig zu gestalten. Und für diese Zwecke wird eine einfache Aussage genügen: Leben ist das, was der darwinistischen Evolution unterliegt. Das heißt, das Leben erfährt eine natürliche Selektion, diesen unaufhörlichen Druck, der Merkmale und Eigenschaften auswählt, die durch die einfache Tugend ihrer Überlebensfähigkeit an eine neue Generation weitergegeben werden. Wenn das Merkmal in irgendeiner Weise, auch nur umständlich, zur Überlebensfähigkeit eines Organismus und seiner Fähigkeit zur Fortpflanzung beiträgt, bleibt es bestehen. Alles andere wird weggeworfen (oder bestenfalls kurzerhand mit auf die Reise genommen).
Die Erde ist der einzige bekannte Ort im Sonnensystem, in der Galaxie und im gesamten Universum, an dem die darwinistische Evolution stattfindet.
Um in der Evolution erfolgreich zu sein und sich von rein chemischen Reaktionen zu trennen, muss das Leben drei Dinge tun. Erstens muss es irgendwie Informationen speichern, beispielsweise die Kodierung für verschiedene Prozesse, Merkmale und Merkmale. Auf diese Weise können die erfolgreichen Eigenschaften von einer Generation zur nächsten weitergegeben werden.
Zweitens muss sich das Leben selbst reproduzieren. Es muss in der Lage sein, einigermaßen genaue Kopien seiner eigenen Molekülstruktur anzufertigen, damit die in ihm enthaltenen Informationen die Chance haben, eine neue Generation zu werden, die je nach Überlebensfähigkeit verändert und verändert wird.
Schließlich muss das Leben Reaktionen katalysieren. Es muss auf seine eigene Umgebung Einfluss nehmen, sei es zur Bewegung, zum Erwerb oder zur Speicherung von Energie, zum Aufbau neuer Strukturen oder zu all den vielen wunderbaren Aktivitäten, die das Leben täglich ausführt.
Durch die Interaktion mit seiner Umwelt, das Erstellen von Kopien von sich selbst und das Speichern von Informationen (z. B. wie man mit der Umgebung interagiert und Kopien von sich selbst erstellt) kann sich das Leben weiterentwickeln und im Laufe der geologischen Zeit an Komplexität und Spezialisierung zunehmen, von einfachen Molekülen bis hin zu bewussten Köpfen, die dazu fähig sind Blick auf seine eigenen verschleierten Ursprünge.
In der Neuzeit hat das Leben auf der Erde nach Milliarden von Jahren der Praxis eine schwindelerregende Vielfalt chemischer und molekularer Maschinen entwickelt, um sich fortzupflanzen – eine Menagerie, die so komplex und miteinander verbunden ist, dass wir sie noch nicht vollständig verstehen. Aber es hat sich ein grundsätzliches Bild herauskristallisiert. Überaus einfach ausgedrückt (denn ich würde es hassen, wenn Sie mich mit einem Biologen verwechseln würden): Das Leben erfüllt diese Aufgaben mit einer Triade molekularer Werkzeuge.
Eine davon ist die DNA, die über ihren genetischen Code Informationen mithilfe von Kombinationen aus nur vier Molekülen speichert: Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin. Die Fähigkeit der DNA, große Mengen an Informationen zu speichern, grenzt an ein Wunder. Unser eigenes digitales System aus Einsen und Nullen (erfunden, weil es viel einfacher ist, festzustellen, ob ein Schaltkreis ein- oder ausgeschaltet ist, als eine Stufe dazwischen) ist der beste Vergleich, den wir mit der Informationsdichte der DNA anstellen können. Natürliche Sprachen verdienen nicht einmal einen Platz in der Tabelle.
Die zweite Komponente ist RNA, die der DNA verblüffend ähnlich ist, jedoch zwei subtile, aber signifikante Unterschiede aufweist: RNA tauscht in ihrer Codebasis Thymin gegen Uracil aus und enthält den Zucker Ribose, der ein Sauerstoffatom weniger als die Desoxyribose der DNA hat. Auch die RNA speichert Informationen, hat aber – wiederum nur allgemein gesprochen – die Hauptaufgabe, die in der DNA gespeicherten chemischen Anweisungen zu lesen und daraus das letzte Mitglied der Triade, die Proteine, herzustellen.
„Proteine“ ist ein allgemeiner Sammelbegriff für die fast unzähligen Arten molekularer Maschinen, die Dinge tun: Sie zerschneiden Moleküle, binden sie wieder zusammen, stellen neue her, halten Strukturen zusammen, werden selbst zu Strukturen, bewegen wichtige Moleküle von einem Ort in eine andere umwandeln, Energie von einer Form in eine andere umwandeln und so weiter.
Proteine haben eine zusätzliche Funktion: Sie übernehmen die Aufgabe, die DNA zu entschlüsseln und Kopien davon anzufertigen. Somit vervollständigt die Triade alle Funktionen des Lebens: DNA speichert Informationen, RNA nutzt diese Informationen zur Herstellung von Proteinen, und die Proteine interagieren mit der Umgebung und führen die Selbstreplikation der DNA durch. Dieser Zyklus ermöglicht es lebenden Organismen, die Gabe der Evolution zu erfahren.
Und dieser Zyklus ist, wie gesagt, herrlich komplex und offensichtlich das Ergebnis von Milliarden Jahren der Feinabstimmung und Verfeinerung. Die miteinander verbundene Natur von DNA, RNA und Proteinen bedeutet, dass sie nicht von Anfang an aus dem Urschlamm entstanden sein können, denn wenn nur eine Komponente fehlt, bricht das gesamte System zusammen – ein dreibeiniger Tisch, dem eine fehlt, kann nicht bestehen.