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Forscher fahnden auf der Erde nach Außerirdischen
01.08.2010 um 17:42Gibt es außerirdisches Leben auf unserer Erde? Harvard-Professor Dimitar Sasselov hält dies für möglich – und kreiert neue Lebensformen.
Harvard-Professor Dimitar Sasselov spricht über die nach einer Schatten-Biosphäre auf der Erde, in der exotische Kreaturen leben könnten.
WELT ONLINE: Schon mehrfach wurde von der erstmaligen Entdeckung eines erdähnlichen Planeten berichtet. Da werden selbst Laien misstrauisch.
Dimitar Sasselov: Das Problem ist, dass es bislang einfach keine präzise Definition für „erdähnlich“ gibt. Die einen verstehen unter „erdähnlich“, dass ein Planet zum einen kein Gasplanet ist, so wie Jupiter, und zum anderen größer sein sollte als der Mars. Andere wiederum verstehen unter einem erdähnlichen Planeten einen felsigen Himmelskörper, der bis zu drei Mal so schwer wie unsere Erde sein darf. Und dann wurde noch der Begriff der Supererde geprägt. Die sollen ungefähr so aussehen wie unsere Erde, aber deutlich größer sein. All dies hat man schon ein erstes Mal gesehen. Was es bislang noch nicht gab, aber gewiss kommen wird, ist die Entdeckung eines erdanalogen Exoplaneten. Darunter verstehe ich einen Himmelskörper, auf dem Menschen problemlos leben könnten.
WELT ONLINE: Wäre es nicht naheliegend, einen Planeten dann erdähnlich zu nennen, wenn es auf seiner Oberfläche sowohl Fels als auch Wasser gibt?
Sasselov: Das wäre eine mögliche Definition, doch auch sie ist problematisch. Was wäre etwa mit einem Planeten, auf dem die Funktion des Felsens von Eis und die des Wassers von flüssigen Kohlenwasserstoffen übernommen würde. In einer solchen Umwelt könnte man sich durchaus die Existenz exotischer Lebensformen vorstellen. Manche würden das deshalb erdähnlich nennen, andere hingegen nicht.
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WELT ONLINE: Wann dürfen wir denn damit rechnen, dass sich die Forscher auf eine Definition einigen?
Sasselov: Wir kennen noch zu wenige Exoplaneten, um eine Klassifikation vornehmen zu können. Mit Hilfe des Forschungssatelliten „Kepler“ werden wir noch viele weitere Typen von Exoplaneten entdecken. Ich bin überzeugt, dass wir dann am Ende der Kepler-Mission eine Terminologie für Planeten haben werden.
WELT ONLINE: Das Entdecken von Exoplaneten ist ja insbesondere deshalb spannend, weil es die Frage aufwirft, ob auf irgendeinem dieser Planeten Lebewesen existieren. Wir wird man jemals nachweisen können, ob dem so ist?
Sasselov: Zum einen suchen wir natürlich nach Planeten, die der Erde ähnlich sind. Damit meine ich Planeten mit einer reichhaltigen Chemie. Dies scheint nach allem was wir wissen eine Voraussetzung für das Entstehen von Leben zu sein. Der nächste Schritt wäre dann, nach Lebensformen jener Art zu suchen, wie wir sie im Prinzip von der Erde her kennen. Allerdings wären auch ganz andere Lebensformen denkbar, die sich grundsätzlich von denen auf der Erde unterscheiden.
WELT ONLINE: Und wie lassen sich diese oder jene Lebensformen auf fernen Planeten nachweisen?
Sasselov: Wir müssen nach den chemischen Signaturen des Lebens suchen – und zwar nicht nur nach jenen, die wir vom irdischen Leben kennen. Es gibt eine große Diversität der Biochemie. Bislang haben wir jedoch immer nur nach den chemischen Signaturen gesucht, die wir vom irdischen Leben kennen. Wir können jedoch im Labor nach solchen Formen des Lebens fahnden, die es auf der Erde nicht gibt – nach einer anderen Biochemie, die auf fernen Planeten Leben ermöglichen könnte. Letztlich geht es dabei auch um die Frage, was Leben ganz grundsätzlich ausmacht.
WELT ONLINE: Wie sieht denn eine chemische Signatur des irdischen Lebens aus?
Sasselov: Die Erde hat eine ganz klare biochemische Signatur. Dazu zählt die große Konzentration von Sauerstoff in der Atmosphäre. Dies wäre nicht so, wenn es kein Leben auf der Erde geben würde. Auch das Verhältnis der Konzentrationen verschiedener Gase zueinander – etwa von Sauerstoff zu Methan – verrät, dass die Zusammensetzung der Atmosphäre der Erde nicht allein durch chemische, sondern durch biochemische Prozesse ausbalanciert wird.
WELT ONLINE: Könnte man eine solche Signatur bei einem Exoplaneten mit Hilfe des Kepler-Satelliten messen?
Sasselov: Nein. Mit dem Kepler-Teleskop lassen sich nur neue Planeten entdecken sowie deren Größe und Bahnen vermessen. Erst das James-Webb-Teleskop wird auch chemische Zusammensetzungen auf Exoplaneten messen können.
WELT ONLINE: Vor einem Jahr haben Sie von der Entdeckung eines Planeten berichtet, auf dem Wasser existiert. Bedeutet dies, dass es dort wahrscheinlich Leben gibt?
Sasselov: Dieser Planet besteht in der Tat sogar vorwiegend aus Wasser. Die Temperatur des Wassers ist allerdings sehr hoch. Gleichzeitig herrschen extrem hohe Drücke, so dass dieses Wasser dennoch nicht verdampft. Deshalb ist es sehr unwahrscheinlich, dass es irgendwelche Lebensformen auf diesem Planeten gibt. Doch ich bin mir sicher, dass wir schon bald Planeten entdeckt werden, auf denen Bedingungen herrschen, die Leben ermöglichen könnten.
WELT ONLINE: Wenn dieses außerirdische Leben dem Leben auf der Erde ähnlich wäre, könnte es mit unserem Wissen leichter entdeckt werden, als wenn es sich um ganz andere Lebensformen handeln würde?
Sasselov: Ja, das stimmt. Doch deshalb versuchen wir ja gerade zu erforschen, wie andere Signaturen von Leben aussehen könnten.
WELT ONLINE: Sie versuchen also tatsächlich, fremdartige, gleichsam außerirdische Lebensformen im Reagenzglas zu konstruieren?
WELT ONLINE: Können Sie Beispiele geben?
Sasselov: Der bislang wichtigste Durchbruch gelang meinem Kollegen Professor George Church, dem es gelang, ein künstliches Ribosom herzustellen. Ribosomen sind ein wichtiger Bestandteil aller Zellen. Wir glauben, dass Moleküle von der Art eines Ribosoms eine grundlegende Voraussetzung für alle Lebensformen sind. Weil es jetzt technisch möglich ist Ribosomen herzustellen, ist es nun eben auch machbar solche Ribosomen zu produzieren, für die es kein Vorbild auf der Erde gibt.
WELT ONLINE: Damit wird es dann möglich, künstliches Leben zu erschaffen?
Sasselov: Ja, durchaus. Und zwar bereits in naher Zukunft. Die Fortschritte der synthetischen Biologie sind rasant. Wir schaffen gleichsam ein neues Operationssystem für das Leben und damit meine ich zugleich Hard- und Software. Damit lassen sich beispielsweise neuartige Bakterien kreieren, die Wasserstoff produzieren. Neuartige Mikroorganismen können sehr viel menschen- und umweltfreundlicher sein. Gerade weil sie anders sind, werden sie die Biosphäre der Erde viel weniger belasten und uns nicht beeinträchtigen.
WELT ONLINE: Die irdische Biochemie nutzt ausschließlich linkshändige Moleküle. Es könnte im Weltall auch Lebensformen auf Basis rechtshändiger Moleküle geben?
Sasselov: Das ist richtig. Und deshalb ist es spannend, im Labor mit einer rechtshändigen Biochemie zu spielen Es ist heute schon technisch möglich, rechtshändige Ribosomen, rechthändige Proteine und auch rechtshändige Enzyme herzustellen.
WELT ONLINE: Dass die irdische Natur linkshändige Biomoleküle bevorzugt hat etwas mit dem Energieunterschied zwischen den spiegelbildlichen Molekülarten zu tun?
Sasselov: Es gibt sehr viele Forschungsarbeiten, die sich mit der Frage auseinandergesetzt haben, warum es auf der Erde diese Asymmetrie zwischen links- und rechtshändiger Biochemie gibt. Warum sich die Natur für die Linkshändigkeit entschieden hat, wissen wir bis heute nicht. Ein Erklärungsversuch bestand in der Tat darin, die Asymmetrie der so genannten schwachen Kraft aus der Physik für einen Energieunterschied zwischen links- und rechtshändigen Biomolekülen verantwortlich zu machen. Doch dieser Effekt ist viel zu klein, als dass er die Bevorzugung der Linkshändigkeit erklären könnte. Ein anderer Ansatz ist, polarisiertes UV-Licht von der Sonne für die Linkshändigkeit der irdischen Biochemie verantwortlich zu machen. Ob diese Hypothese richtig ist, wollen wir mit Laborexperimenten herausfinden.
WELT ONLINE: Könnte es sein, dass es in irgendwelchen biologischen Nischen auf unserem Planeten rechtshändige Lebensformen gibt?
Sasselov: Das ist nicht ausgeschlossen. Es gibt nicht wenige Forscher, die an die Existenz einer Schatten-Biosphäre glauben, in der Lebewesen existieren, die nicht mit der gleichen Biochemie arbeiten, wie die bekannten irdischen Lebensformen. Nach diesen Schattenwesen zu suchen, wäre eine spannende Herausforderung. Vielleicht sind also die Außerirdischen ja gleichsam unter uns. Wenn es auf der Erde beispielsweise Mikroorganismen geben würde, die auf einer rechtshändigen Biochemie basieren, so können wir sie mit unserer auf Linkshändigkeit basierenden Analytik nicht sehen. Doch eines ist gewiss. Solche exotischen Lebensformen können auf der Erde keinen großen Anteil haben, weil wir das sonst an der Energiebalance des Planeten sehen würden. Doch in Nischen hier und da könnte es eine Schatten-Biosphäre geben. Wir sollten danach suchen.
WELT ONLINE: Was können wir in den kommenden Jahren erwarten?
Sasselov: Ich verspreche Ihnen, dass wir mit Hilfe des Kepler-Satelliten in den kommenden Jahren erdähnliche Planeten entdecken werden. Und die synthetische Biologie wird Lebewesen kreieren, die auf einer anderen Biochemie basieren als das bekannte irdische Leben. Das wäre der Beweis dafür, dass außerirdisches Leben auch ganz anders beschaffen sein kann. Mit diesen Erkenntnissen würden wir wiederum versuchen zu verstehen, wie die chemischen Signaturen von Lebensformen auf Exoplaneten aussehen würden. Nur so wüssten wir ja, wonach wir suchen wollen. Doch ich schließe gar nicht aus, dass die Forschungsarbeiten möglicherweise belegen, dass die Biochemie des irdischen Lebens in jenem Sinne universell ist, dass auch auf anderen Planeten nur Leben auf dieser Basis entstanden sein kann. Ich denke, in zehn Jahren werden wir eine Antwort auf die fundamentale Frage haben, ob es nur eine einzige Biochemie für das Leben oder ein ganzes Spektrum gibt.
Quelle: http://www.welt.de/wissenschaft/weltraum/article8732758/Forscher-fahnden-auf-der-Erde-nach-Ausserirdischen.html
Harvard-Professor Dimitar Sasselov spricht über die nach einer Schatten-Biosphäre auf der Erde, in der exotische Kreaturen leben könnten.
WELT ONLINE: Schon mehrfach wurde von der erstmaligen Entdeckung eines erdähnlichen Planeten berichtet. Da werden selbst Laien misstrauisch.
Dimitar Sasselov: Das Problem ist, dass es bislang einfach keine präzise Definition für „erdähnlich“ gibt. Die einen verstehen unter „erdähnlich“, dass ein Planet zum einen kein Gasplanet ist, so wie Jupiter, und zum anderen größer sein sollte als der Mars. Andere wiederum verstehen unter einem erdähnlichen Planeten einen felsigen Himmelskörper, der bis zu drei Mal so schwer wie unsere Erde sein darf. Und dann wurde noch der Begriff der Supererde geprägt. Die sollen ungefähr so aussehen wie unsere Erde, aber deutlich größer sein. All dies hat man schon ein erstes Mal gesehen. Was es bislang noch nicht gab, aber gewiss kommen wird, ist die Entdeckung eines erdanalogen Exoplaneten. Darunter verstehe ich einen Himmelskörper, auf dem Menschen problemlos leben könnten.
WELT ONLINE: Wäre es nicht naheliegend, einen Planeten dann erdähnlich zu nennen, wenn es auf seiner Oberfläche sowohl Fels als auch Wasser gibt?
Sasselov: Das wäre eine mögliche Definition, doch auch sie ist problematisch. Was wäre etwa mit einem Planeten, auf dem die Funktion des Felsens von Eis und die des Wassers von flüssigen Kohlenwasserstoffen übernommen würde. In einer solchen Umwelt könnte man sich durchaus die Existenz exotischer Lebensformen vorstellen. Manche würden das deshalb erdähnlich nennen, andere hingegen nicht.
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WELT ONLINE: Wann dürfen wir denn damit rechnen, dass sich die Forscher auf eine Definition einigen?
Sasselov: Wir kennen noch zu wenige Exoplaneten, um eine Klassifikation vornehmen zu können. Mit Hilfe des Forschungssatelliten „Kepler“ werden wir noch viele weitere Typen von Exoplaneten entdecken. Ich bin überzeugt, dass wir dann am Ende der Kepler-Mission eine Terminologie für Planeten haben werden.
WELT ONLINE: Das Entdecken von Exoplaneten ist ja insbesondere deshalb spannend, weil es die Frage aufwirft, ob auf irgendeinem dieser Planeten Lebewesen existieren. Wir wird man jemals nachweisen können, ob dem so ist?
Sasselov: Zum einen suchen wir natürlich nach Planeten, die der Erde ähnlich sind. Damit meine ich Planeten mit einer reichhaltigen Chemie. Dies scheint nach allem was wir wissen eine Voraussetzung für das Entstehen von Leben zu sein. Der nächste Schritt wäre dann, nach Lebensformen jener Art zu suchen, wie wir sie im Prinzip von der Erde her kennen. Allerdings wären auch ganz andere Lebensformen denkbar, die sich grundsätzlich von denen auf der Erde unterscheiden.
WELT ONLINE: Und wie lassen sich diese oder jene Lebensformen auf fernen Planeten nachweisen?
Sasselov: Wir müssen nach den chemischen Signaturen des Lebens suchen – und zwar nicht nur nach jenen, die wir vom irdischen Leben kennen. Es gibt eine große Diversität der Biochemie. Bislang haben wir jedoch immer nur nach den chemischen Signaturen gesucht, die wir vom irdischen Leben kennen. Wir können jedoch im Labor nach solchen Formen des Lebens fahnden, die es auf der Erde nicht gibt – nach einer anderen Biochemie, die auf fernen Planeten Leben ermöglichen könnte. Letztlich geht es dabei auch um die Frage, was Leben ganz grundsätzlich ausmacht.
WELT ONLINE: Wie sieht denn eine chemische Signatur des irdischen Lebens aus?
Sasselov: Die Erde hat eine ganz klare biochemische Signatur. Dazu zählt die große Konzentration von Sauerstoff in der Atmosphäre. Dies wäre nicht so, wenn es kein Leben auf der Erde geben würde. Auch das Verhältnis der Konzentrationen verschiedener Gase zueinander – etwa von Sauerstoff zu Methan – verrät, dass die Zusammensetzung der Atmosphäre der Erde nicht allein durch chemische, sondern durch biochemische Prozesse ausbalanciert wird.
WELT ONLINE: Könnte man eine solche Signatur bei einem Exoplaneten mit Hilfe des Kepler-Satelliten messen?
Sasselov: Nein. Mit dem Kepler-Teleskop lassen sich nur neue Planeten entdecken sowie deren Größe und Bahnen vermessen. Erst das James-Webb-Teleskop wird auch chemische Zusammensetzungen auf Exoplaneten messen können.
WELT ONLINE: Vor einem Jahr haben Sie von der Entdeckung eines Planeten berichtet, auf dem Wasser existiert. Bedeutet dies, dass es dort wahrscheinlich Leben gibt?
Sasselov: Dieser Planet besteht in der Tat sogar vorwiegend aus Wasser. Die Temperatur des Wassers ist allerdings sehr hoch. Gleichzeitig herrschen extrem hohe Drücke, so dass dieses Wasser dennoch nicht verdampft. Deshalb ist es sehr unwahrscheinlich, dass es irgendwelche Lebensformen auf diesem Planeten gibt. Doch ich bin mir sicher, dass wir schon bald Planeten entdeckt werden, auf denen Bedingungen herrschen, die Leben ermöglichen könnten.
WELT ONLINE: Wenn dieses außerirdische Leben dem Leben auf der Erde ähnlich wäre, könnte es mit unserem Wissen leichter entdeckt werden, als wenn es sich um ganz andere Lebensformen handeln würde?
Sasselov: Ja, das stimmt. Doch deshalb versuchen wir ja gerade zu erforschen, wie andere Signaturen von Leben aussehen könnten.
WELT ONLINE: Sie versuchen also tatsächlich, fremdartige, gleichsam außerirdische Lebensformen im Reagenzglas zu konstruieren?
WELT ONLINE: Können Sie Beispiele geben?
Sasselov: Der bislang wichtigste Durchbruch gelang meinem Kollegen Professor George Church, dem es gelang, ein künstliches Ribosom herzustellen. Ribosomen sind ein wichtiger Bestandteil aller Zellen. Wir glauben, dass Moleküle von der Art eines Ribosoms eine grundlegende Voraussetzung für alle Lebensformen sind. Weil es jetzt technisch möglich ist Ribosomen herzustellen, ist es nun eben auch machbar solche Ribosomen zu produzieren, für die es kein Vorbild auf der Erde gibt.
WELT ONLINE: Damit wird es dann möglich, künstliches Leben zu erschaffen?
Sasselov: Ja, durchaus. Und zwar bereits in naher Zukunft. Die Fortschritte der synthetischen Biologie sind rasant. Wir schaffen gleichsam ein neues Operationssystem für das Leben und damit meine ich zugleich Hard- und Software. Damit lassen sich beispielsweise neuartige Bakterien kreieren, die Wasserstoff produzieren. Neuartige Mikroorganismen können sehr viel menschen- und umweltfreundlicher sein. Gerade weil sie anders sind, werden sie die Biosphäre der Erde viel weniger belasten und uns nicht beeinträchtigen.
WELT ONLINE: Die irdische Biochemie nutzt ausschließlich linkshändige Moleküle. Es könnte im Weltall auch Lebensformen auf Basis rechtshändiger Moleküle geben?
Sasselov: Das ist richtig. Und deshalb ist es spannend, im Labor mit einer rechtshändigen Biochemie zu spielen Es ist heute schon technisch möglich, rechtshändige Ribosomen, rechthändige Proteine und auch rechtshändige Enzyme herzustellen.
WELT ONLINE: Dass die irdische Natur linkshändige Biomoleküle bevorzugt hat etwas mit dem Energieunterschied zwischen den spiegelbildlichen Molekülarten zu tun?
Sasselov: Es gibt sehr viele Forschungsarbeiten, die sich mit der Frage auseinandergesetzt haben, warum es auf der Erde diese Asymmetrie zwischen links- und rechtshändiger Biochemie gibt. Warum sich die Natur für die Linkshändigkeit entschieden hat, wissen wir bis heute nicht. Ein Erklärungsversuch bestand in der Tat darin, die Asymmetrie der so genannten schwachen Kraft aus der Physik für einen Energieunterschied zwischen links- und rechtshändigen Biomolekülen verantwortlich zu machen. Doch dieser Effekt ist viel zu klein, als dass er die Bevorzugung der Linkshändigkeit erklären könnte. Ein anderer Ansatz ist, polarisiertes UV-Licht von der Sonne für die Linkshändigkeit der irdischen Biochemie verantwortlich zu machen. Ob diese Hypothese richtig ist, wollen wir mit Laborexperimenten herausfinden.
WELT ONLINE: Könnte es sein, dass es in irgendwelchen biologischen Nischen auf unserem Planeten rechtshändige Lebensformen gibt?
Sasselov: Das ist nicht ausgeschlossen. Es gibt nicht wenige Forscher, die an die Existenz einer Schatten-Biosphäre glauben, in der Lebewesen existieren, die nicht mit der gleichen Biochemie arbeiten, wie die bekannten irdischen Lebensformen. Nach diesen Schattenwesen zu suchen, wäre eine spannende Herausforderung. Vielleicht sind also die Außerirdischen ja gleichsam unter uns. Wenn es auf der Erde beispielsweise Mikroorganismen geben würde, die auf einer rechtshändigen Biochemie basieren, so können wir sie mit unserer auf Linkshändigkeit basierenden Analytik nicht sehen. Doch eines ist gewiss. Solche exotischen Lebensformen können auf der Erde keinen großen Anteil haben, weil wir das sonst an der Energiebalance des Planeten sehen würden. Doch in Nischen hier und da könnte es eine Schatten-Biosphäre geben. Wir sollten danach suchen.
WELT ONLINE: Was können wir in den kommenden Jahren erwarten?
Sasselov: Ich verspreche Ihnen, dass wir mit Hilfe des Kepler-Satelliten in den kommenden Jahren erdähnliche Planeten entdecken werden. Und die synthetische Biologie wird Lebewesen kreieren, die auf einer anderen Biochemie basieren als das bekannte irdische Leben. Das wäre der Beweis dafür, dass außerirdisches Leben auch ganz anders beschaffen sein kann. Mit diesen Erkenntnissen würden wir wiederum versuchen zu verstehen, wie die chemischen Signaturen von Lebensformen auf Exoplaneten aussehen würden. Nur so wüssten wir ja, wonach wir suchen wollen. Doch ich schließe gar nicht aus, dass die Forschungsarbeiten möglicherweise belegen, dass die Biochemie des irdischen Lebens in jenem Sinne universell ist, dass auch auf anderen Planeten nur Leben auf dieser Basis entstanden sein kann. Ich denke, in zehn Jahren werden wir eine Antwort auf die fundamentale Frage haben, ob es nur eine einzige Biochemie für das Leben oder ein ganzes Spektrum gibt.
Quelle: http://www.welt.de/wissenschaft/weltraum/article8732758/Forscher-fahnden-auf-der-Erde-nach-Ausserirdischen.html
