@Pan_narransStimmt, der Vergleich mit dem Wirbelsturm der über einen Schrottplatz fegt, stammt von Fred Hoyle – der bei Biologen nicht besonders beliebt ist. Ob der jetzt bekennender Kreationist ist, ist mir nicht bekannt. So ganz so dumm scheint er ja auch nicht gewesen zu sein, sieht man mal seine Ehrungen:
• 1967 Kalinga-Preis für die Popularisierung der Wissenschaft
• 1968 Goldmedaille der Royal Astronomical Society
• 1970 Bruce Medal
• 1971 Henry Norris Russell Lectureship
• 1972 zum Ritter geschlagen
• 1974 Royal Medal der Royal Society
• 1992 Karl-Schwarzschild-Medaille der Astronomischen Gesellschaft
• 1994 Balzan-Preis für Astrophysik: Evolution der Sterne mit Martin Schwarzschild
• 1997 Crafoord-Preis zusammen mit Edwin Salpeter
• Nach Fred Hoyle ist ein Asteroid benannt.
Allerdings sollte man seine Aussagen auch nicht überbewerten, aber "diskussionswert" sind sie alle male.
Es ist aber auch schön zu sehen wie Du wieder versuchst mich persönlich zu diskreditieren. Das machst Du seit Deinem ersten Beitrag an mich bereits. Geht es bei Euch immer um die Verunglimpfung von Personen? Ganz gleich wie viel sie geleistet haben, oder wie ehrenwert ggf. ihre
Absichten sind? Hätte mehr von Dir erwartet.
@HoffmannIch habe mittlerweile 2 links die Du mir als Argumente zugeschickt hast gelesen.
Hier mal ein Auszug aus dem ersten:
Die Entstehung der Polymere, die später in den ersten Zellen Stoffwechsel und Vererbung ermöglichten, erfolgte während einiger Hundert Millionen Jahre auf der Früherde in geeigneten Reaktionsräumen, wo zum einen Syntheseprozesse ablaufen konnten, als auch Anreicherungen und Neukombinationen von temporären Zwischenstufen des Polymerwachstums. Ob es sich bei diesen Reaktionsräumen um hydrothermale Schlote, Watt-Tümpel, Strandbuchten oder Meereis gehandelt hat oder um eine Kombination aus allem, lasse ich einstweilen offen, da es für den Berechnungsansatz irrelevant ist. Das Zeitfenster zwischen dem Ende des Late Heavy Bombardements und den ersten unsicheren Spuren frühen Lebens, also zwischen 3,9 und 3,5 Milliarden Jahren vor der Gegenwart, sei hier als ungefährer Durchschnittswert für die Dauer einer chemischen Evolution angenommen.
Unterstellt man, dass vor dem LHB die Erde bereits längere Zeit ausreichend kühl gewesen ist (wie einige Funde in Zirkonit-Kristallen nahelegen), würden noch einige Hundert Millionen Jahre hinzukommen, so dass als ungefähre Obergrenze ein Zeitrahmen von 2^54 s = 571 Millionen Jahre gesetzt wird.
Das Du mich nicht falsch verstehst, ich finde Deine Arbeit toll – aber sie ist letztendlich nicht als Argument geeignet, da wir hier im Thread mittlerweile wohl von aktuelleren Forschungsergebnissen sprechen.
Du schriebst z.B.:
Das Zeitfenster zwischen dem Ende des Late Heavy Bombardements und den ersten unsicheren Spuren frühen Lebens, also zwischen 3,9 und 3,5 Milliarden Jahren vor der Gegenwart, sei hier als ungefährer Durchschnittswert für die Dauer einer chemischen Evolution angenommen.
Aber mittlerweile ist es klar das es
Leben bereits vor 3,9 Milliarden Jahen gegeben hat. Und abgekühlt hat sich die Erde bis vor 4 Milliarden Jahren.
Und auf die kurze Zeit die zur Verfügung stand, bezieht sch ja meine Argumentation.
Den 2ten link habe ich erst mit VPN öffnen können, und auch hier argumentierst Du hervorragend.
Deshalb poste ich ihn hier auch in voller Länge:
Tote Welten?
Tote Welten nur ringsum … oder doch nicht?
Der Faktor f(l) der Drake-Gleichung
von Hoffmann
Der Faktor f(l) der Drake-Gleichung
Im Jahr 1961 fand im US-Observatorium Green Bank unter der Leitung von Frank Drake eine Konferenz statt, die sich mit den Erfolgsaussichten einer Kontaktaufnahme zu außerirdischen Zivilisationen beschäftigte. Im Verlauf dieser Konferenz wurde eine Gleichung entwickelt, die in der Folge als „Green-Bank-Gleichung“ oder „Drake-Gleichung“ Eingang in die wissenschaftliche Literatur fand. Die Drake-Gleichung ist im Grunde genommen lediglich eine Aneinanderreihung mehrerer Faktoren:
N = R mal f(p) mal n(e) mal f(l) mal f(i) mal f(c) mal L
R = Rate der Sternentstehung
f(p) = Anteil der Sterne mit Planeten
n(e) = Anteil der erdähnlichen Planeten
f(l) = Anteil der Planeten mit Leben
f(i) = Anteil der Planeten mit Intelligenzwesen
f(c) = Anteil der Planeten mit kommunikationsfähigen Zivilisationen
L = Lebensdauer der kommunikationsfähigen Zivilisation
Als Produkt erhält man eine Zahl, die die Anzahl kommunikationsfähiger Zivilisationen in der Galaxis angibt. Problematisch hierbei ist, dass die Werte der einzelnen Faktoren mit Ausnahme des ersten Faktors nur wenig bis nicht bekannt sind. Von besonderem Interesse hierbei ist der mittlere Faktor f(l), der die Wahrscheinlichkeit angibt, mit der Leben im Durchschnitt in der Galaxis entsteht. Wie die Evolution des Lebens auf der Erde gezeigt hat, können drei bis vier Milliarden Jahre ausreichend sein, damit sich auf einem Planeten eine kommunikationsfähige Zivilisation entwickelt. Voraussetzung dafür ist allerdings, dass zunächst einmal Leben entsteht.
Wie bereits ausgeführt wurde, lässt sich die Entstehung von Translationsmechanismen aus den Naturgesetzen nicht als notwendige Folge chemischer Wechselwirkungen ableiten. Allerdings steigt die Wahrscheinlichkeit für solch ein singuläres Ereignis, wenn die chemische Basis in Gestalt einer Vielzahl hinreichend langer und vielfältiger Makromoleküle bereitet ist. Da Makromoleküle durch Verkettung von kleinen Einzelmolekülen (Monomere) zu einem einzelnen Kettenmolekül (Polymer) entstehen, lässt sich die Zeitdauer abschätzen, nach der Polymere eine bestimmte durchschnittliche Länge erreicht haben.
Das Polymerwachstum beginnt mit der Entstehung von Dimeren aus zwei Monomeren. Dabei reduziert sich die Zahl der verfügbaren Reaktionspartner auf die Hälfte, nachdem alle Monomere zu Dimeren geworden sind. Dies wiederum führt zur Verlangsamung der weiteren Reaktionsschritte infolge des Absinkens der Konzentration der Ausgangsstoffe. Durch Zustrom weiterer Monomere aus dem Umfeld (z.B. über Gezeitenströmungen) kommen die Reaktionen allerdings nicht zum Stillstand, so dass sich sukzessive weitere Monomere an die Dimere anlagern und zu Trimeren reagieren. Ebenso können Dimere auch miteinander zu Tetrameren reagieren – allerdings mit einer geringeren Chance, da deren Konzentrationsdichte stetig abnimmt.
Wenn alle Trimere zu Tetrameren reagiert sind, hat sich die Anzahl der Monomere – bezogen auf den Ausgangszustand – ein weiteres Mal verdoppelt. Aus 2^0-kettigen Molekülen (= Monomere!) sind zuerst 2^1-kettige Moleküle (=Dimere!) und dann 2^2-kettige Moleküle (=Tetramere!) geworden. Die Reaktionszeit hat sich dabei stetig vergrößert, wobei die erste Verdopplung von 2^0 zu 2^1 einen Zeitraum von 2^(1^1) mal der durchschnittlichen Reaktionsrate benötigt hat und die zweite Verdopplung von 2^1 zu 2^2 einen Zeitraum von 2^(2^2) mal der durchschnittlichen Reaktionsrate. Setzt man alsdurchschnittliche Reaktionsrate einen Faktor von 1 Reaktion pro Sekunde und Monomer (eine sehr optimistische Annahme!), ergibt sich als Reaktionszeit zur Synthese von Dimeren ein Wert von (2^1)^1 s, also 2 s. Zur Synthese von Tetrameren bedarf es dann (2^2)^2 s, also 2^4 s = 16 s.
Mit zunehmender Länge der Polymere steigt auch die Anfälligkeit zum Zerbrechen der Monomerketten, so dass der Zeitbedarf zur Synthese längerer Polymere größer wird. Funktionsproteine wie z.B. Cytochrom c haben knapp über 100 Monomere. Die für die Proteinsynthese wichtigen tRNA-Moleküle besitzen etwa 80 Monomere. Das für die Entstehung funktionsfähiger Polymere nötige Wachstum liegt in der Größenordnung von etwa 2^6 bis 2^7 Monomeren pro Polymer. Der Zeitbedarf dafür errechnet sich nach obiger Methode:
Ein Polymer von 2^6 Monomeren benötigt (2^6)^6 s = 2^36 s = 2178 Jahre zur Entstehung.
Ein Polymer von 2^7 Polymeren benötigt (2^7)^7 = 2^49 s = 17,84 Millionen Jahre zur Entstehung.
Das bedeutet, dass funktionsfähige Polymere bereits binnen relativ kurzer Zeit zur Verfügung standen und sich u.a. in Membranhüllen anreichern konnten. Allerdings ist eine Zufallskombination geeigneter Polymere, die den Stoffwechsel innerhalb einer solchen Membranhülle über längere Zeit stabilisiert, so lange wertlos, bis sie reproduziert und vererbt werden kann. Das erfordert einen Mechanismus, der Polymere hinreichend genau vervielfältigt (also irgendeine primitive Form des genetischen Codes, einschließlich des damit verbundenen Translationsapparates) und als Ganzer auf Tochtersysteme vererbt werden kann.
Es geht dabei um eine molekulare Maschinerie, die hinreichend groß ist, um die erforderliche Komplexität der Aufgabenstellung zu bewältigen. Eine primitive Form könnte sich aus einer Replicase (zur Reduplizierung des Mechanismus), einem Set von 10 einfachen tRNA-Analoga (zur Translation) und einer Syntheseeinheit (primitives Ribosom) zusammensetzen. Da die erforderlichen Polymere zugleich vorhanden sein müssen, multiplizieren sich die Wahrscheinlichkeiten der Entstehung jedes einzelnen Polymers zu einem Gesamtwert. Der erforderliche Aufwand für das Gesamtsystem umfasst etwa 2^11 Monomere.
Der Zeitaufwand berechnet sich wie folgt:
t = (2^11)^11 s = 2^121 s = 84,243 Quadrilliarden Jahre!
Die Wahrscheinlichkeit, dass sich dies tatsächlich jenseits der Erde irgendwo sonst noch im Universum ereignet hat, lässt sich wie folgt ermitteln:
Das Gesamtalter der Erde beträgt 2^57 s und das Alter des Universums 2^58,6 s. Angenommen, jeder zehnte Stern im Universum weist einen erdähnlichen Planeten in der stellaren habitablen Zone auf (was wiederum eine sehr optimistische Annahme ist!), dann ergibt sich für die etwa 10^22 Sterne im beobachtbaren Universum eine Anzahl von 10^21 Planeten, auf denen eine chemische Evolution starten kann. 10^21 entspricht 2^70. Das Alter des Universums (die verfügbare Zeit) geteilt durch den ermittelten Zeitaufwand für die Entstehung eines Polymers mit 2^11 Monomeren Länge ergibt die Wahrscheinlichkeit der Wiederholung dieses singulären Ereignisses:
P = (2^58,6 s/2^121 s) = 2^-62,4
Multipliziert man diesen Wert mit der Anzahl der verfügbaren Planeten, erhält man:
2^-62,4 mal 2^70 = 2^7,6 = 194
Das bedeutet: Selbst bei sehr optimistischen Annahmen findet sich etwa nur in jeder 500millionsten Galaxie ein belebter Planet im beobachtbaren Universum! Dabei ist in dieser Abschätzung nicht berücksichtigt, ob sich aus dem Vorliegen hinreichend langer Polymere auch tatsächlich ein funktionierender Translationsmechanismus entwickelt. Daher ist auf der Basis der angestellten Kalkulation die Möglichkeit nicht ausgeschlossen, dass die Erde der einzige belebte Planet im beobachtbaren Universum und darüber hinaus noch ein gutes Stück weiter jenseits des Ereignishorizontes ist.
Die Frage ist nun, wie stichhaltig diese Abschätzung ist. Folgende Kritikpunkte lassen sich anführen:
1. Es ist schwer nachvollziehbar, warum sich die Reaktionszeit stetig vergrößert, wenn weitere Monomere aus dem Umfeld stetig zuströmen. Die Feststellung, dass die Konzentration der Ausgangsstoffe abnimmt, wird durch den Zustrom ja wieder ausgeglichen! Also ist doch eher zu erwarten, dass die Wachstumsgeschwindigkeit so lange konstant bleibt, bis der Zustrom geringer wird bzw. ganz ausbleibt. Damit verzerren sich die zeitlichen Distanzen, die für das Polymerwachstum benötigt werden in Richtung kleinerer Werte.
2. Es ist zwar einerseits richtig, dass mit zunehmender Länge der Polymere auch die Anfälligkeit zum Zerbrechen der Monomerketten steigt. Das zieht aber andererseits den Effekt nach sich, dass nach jedem Zerbrechen eines Polymers zwei neue Reaktionspartner zur Verfügung stehen, die sich entweder als Ganzes wieder finden, um zu einem neuen Polymer alter Länge zu reagieren – oder aber dass die etwas kürzeren Polymere, die parallel mit herangewachsen sind, sich an jedes der beiden Bruchstücke anlagern können und somit die durchschnittliche Polymerlänge fast genau wieder erreichen. Also wird der angenommene Verzögerungseffekt binnen kurzer Zeit wieder ausgeglichen.
3. Es kann nicht ausgeschlossen werden, dass über Selbstorganisationsphänomene bei hinreichend lang gewordenen Polymeren (~100 Monomere) binnen kurzer Zeit sich selbst stabilisierende funktionsfähige Netzwerke bilden, aus denen ein Translationsmechanismus entsteht. Einerseits standen funktionsfähige Polymere bereits nach spätestens 18 Millionen Jahren zur Verfügung, andererseits wird darauf abgehoben, dass sich die nötigen Komponenten für einen Translationsmechanismus nicht spontan zusammenfinden können, so dass darauf gewartet werden muss, bis sich die nötige Sequenz in hinreichender Größe spontan von selbst bildet. Die tatsächlichen Zeiten für die Synthese eines 2^11-Polymers dürften in Wahrheit erheblich niedriger sein, wenn man die genannten Ausgleichseffekte sowie Selbstorganisationseffekte berücksichtigt.
Damit bleibt als Fazit übrig: Auf der Basis des gegenwärtigen Wissensstandes lassen sich keine belastbaren Kalkulationen erstellen, um die Größe des Faktors f(l) der Drake-Gleichung mit hinreichender Genauigkeit zu bestimmen. Einzig und allein Beobachtungen der Atmosphären von Exoplaneten können Aufschluss darüber geben, wie oft tatsächlich Leben in der Galaxis bzw. im Universum entstanden ist.
Hier mal der für mich erste Kernsatz daraus:
Es geht dabei um eine molekulare Maschinerie, die hinreichend groß ist, um die erforderliche Komplexität der Aufgabenstellung zu bewältigen. Eine primitive Form könnte sich aus einer Replicase (zur Reduplizierung des Mechanismus), einem Set von 10 einfachen tRNA-Analoga (zur Translation) und einer Syntheseeinheit (primitives Ribosom) zusammensetzen. Da die erforderlichen Polymere zugleich vorhanden sein müssen, multiplizieren sich die Wahrscheinlichkeiten der Entstehung jedes einzelnen Polymers zu einem Gesamtwert. Der erforderliche Aufwand für das Gesamtsystem umfasst etwa 2^11 Monomere.
Der Zeitaufwand berechnet sich wie folgt:
t = (2^11)^11 s = 2^121 s = 84,243 Quadrilliarden Jahre!
Der für mich 2te Kernsatz:
Selbst bei sehr optimistischen Annahmen findet sich etwa nur in jeder 500millionsten Galaxie ein belebter Planet im beobachtbaren Universum!
Dein Fazit:
Die Frage ist nun, wie stichhaltig diese Abschätzung ist. Folgende Kritikpunkte lassen sich anführen:
1. Es ist schwer nachvollziehbar, warum sich die Reaktionszeit stetig vergrößert, wenn weitere Monomere aus dem Umfeld stetig zuströmen. Die Feststellung, dass die Konzentration der Ausgangsstoffe abnimmt, wird durch den Zustrom ja wieder ausgeglichen! Also ist doch eher zu erwarten, dass die Wachstumsgeschwindigkeit so lange konstant bleibt, bis der Zustrom geringer wird bzw. ganz ausbleibt. Damit verzerren sich die zeitlichen Distanzen, die für das Polymerwachstum benötigt werden in Richtung kleinerer Werte.
2. Es ist zwar einerseits richtig, dass mit zunehmender Länge der Polymere auch die Anfälligkeit zum Zerbrechen der Monomerketten steigt. Das zieht aber andererseits den Effekt nach sich, dass nach jedem Zerbrechen eines Polymers zwei neue Reaktionspartner zur Verfügung stehen, die sich entweder als Ganzes wieder finden, um zu einem neuen Polymer alter Länge zu reagieren – oder aber dass die etwas kürzeren Polymere, die parallel mit herangewachsen sind, sich an jedes der beiden Bruchstücke anlagern können und somit die durchschnittliche Polymerlänge fast genau wieder erreichen. Also wird der angenommene Verzögerungseffekt binnen kurzer Zeit wieder ausgeglichen.
3. Es kann nicht ausgeschlossen werden, dass über Selbstorganisationsphänomene bei hinreichend lang gewordenen Polymeren (~100 Monomere) binnen kurzer Zeit sich selbst stabilisierende funktionsfähige Netzwerke bilden, aus denen ein Translationsmechanismus entsteht. Einerseits standen funktionsfähige Polymere bereits nach spätestens 18 Millionen Jahren zur Verfügung, andererseits wird darauf abgehoben, dass sich die nötigen Komponenten für einen Translationsmechanismus nicht spontan zusammenfinden können, so dass darauf gewartet werden muss, bis sich die nötige Sequenz in hinreichender Größe spontan von selbst bildet. Die tatsächlichen Zeiten für die Synthese eines 2^11-Polymers dürften in Wahrheit erheblich niedriger sein, wenn man die genannten Ausgleichseffekte sowie Selbstorganisationseffekte berücksichtigt.
Damit bleibt als Fazit übrig: Auf der Basis des gegenwärtigen Wissensstandes lassen sich keine belastbaren Kalkulationen erstellen, um die Größe des Faktors f(l) der Drake-Gleichung mit hinreichender Genauigkeit zu bestimmen. Einzig und allein Beobachtungen der Atmosphären von Exoplaneten können Aufschluss darüber geben, wie oft tatsächlich Leben in der Galaxis bzw. im Universum entstanden ist.
Wie gesagt, eine gute Argumentation. Aber sei mir nicht böse wenn sie mich nicht überzeugt, da auch sie kein wissenschaftlich anerkannter Fakt ist – sondern erstmal Deine – wenn auch gute (Lob) – Meinung.
Über die Selbstorganisationseffekte wüsste ich gerne mehr, denn das würde alles erklären und ggf. den Zufall minimieren. Hast Du da detaillierte Kenntnisse? Das meine ich in Bezug auf komplexe Moleküle und insbesondere wie die erste Zelle durch Selbstorganisation entstanden sein könnte.
@kalamariIn praktisch jedem Post von Dir an mich ein Seitenhieb auf meine angebliche Dummheit. Gerade in meinem Beruf, weiß man warum und wann Menschen so etwas brauchen...
Noch vor einer Woche hast Du aufgeschrien als ich von Evolution unbelebter Materie in Gaswolken sprach - und mir diesen Link von Wiki geschickt:
Wikipedia: EvolutionWow..., genial
:D :D :D !!!!
Es scheint hier bei Euch echt so zu sein, das man gerne diskreditiert, Personen verunglimpft und vom Thema ablenkt, in dem man etwas ganz anderes liest als da geschrieben steht.
Und ja - natürlich läuft Evolution in einer "Ursuppe" besser ab als in Gaswolken - nur leider hast Du entweder gar nicht verstanden worauf ich hinaus will, oder Du willst es aus reinem Opportunismus heraus gar nicht.
Pan_narrans schrieb:Es hat auch niemand behauptet, dass Du Kreationist wärst. Aber die Argumente, die Du anführst, stammen nachweisbar von solchen.
Hoffmann schrieb:Das Argument der vermeintlichen Unwahrscheinlichkeit des spontanen Entstehens von spezifischen Polymersequenzen stammt von Kreationisten und wird von diesen immer wieder angeführt, um die Notwendigkeit eines Schöpfers zu belegen.
TangMi schrieb:Kommt allerdings Evolution ins Spiel, dann ist es nicht mehr so unwahrscheinlich - wenn der Zeitraum stimmt.
