Das Geheimnis um die erste Zelle

Eine der größten Fragen der Wissenschaft steht vielleicht in naher Zukunft vor der Aufklärung. Wie und in welchem Umfeld ist das Leben auf der Erde entstanden? Plausible Szenarien für die ersten Schritte auf dem Weg zum Leben können nur dann ausreichend beschrieben werden, wenn der Umgebungsraum bekannt ist, in dem die Entwicklungen stattgefunden haben. Aus geologischer Sicht boten beste Voraussetzungen für die Entstehung der ersten Zellen tief reichende, wassergefüllte Spalten der frühen kontinentalen Erdkruste, die auch heute noch alle Anforderungen für eine komplexe organische Chemie erfüllen. Der Erstautor nimmt seine Leser mit auf seine ganz persönliche Reise hin zur Antwort auf die vielleicht größte Frage der Biologie. So erklärt er nicht nur, wie die einzelnen Puzzleteile der Entwicklung des Lebens zusammenpassen, sondern berichtet über seine persönlichen Erfahrungen in diesem schwierigen Forschungsfeld. Während die ersten sieben Kapitel in der 2. Auflage nur überarbeitet wurden, ist das achte Kapitel vollständig neu konzipiert. Hierin wird in einer logischen Verknüpfung der bislang bekannten Fakten unter Berücksichtigung heutiger biochemischer Zusammenhänge ein Weg aufgezeigt, der zur Speicherung genetischer Informationen in einer ersten Zelle geführt haben kann. Mit Kap. 9 und 10 sind zwei zusätzliche Beiträge von Christian Mayer ergänzt. Hierin eröffnet er eine grundlegende Diskussion über die Definition "Was ist Leben", indem er die Beziehung von Ordnung und Komplexität in den Mittelpunkt stellt. Darüber hinaus beschreibt er die Bedeutung periodisch auftretender Einflüsse auf die gesamte Entwicklung des Lebens.

Ulrich C. Schreiber (i.R.) war Professor für Geologie an der Universität Duisburg-Essen. Die thematischen Schwerpunkte der klassischen Geologie mit Vulkanologie, Tektonik und Regionaler Geologie verknüpfte er frühzeitig mit ökologischen Fragestellungen bis hin zur tiefen Biosphäre. Christian Mayer ist zwar rechnerisch im Ruhestand, aber im Rahmen einer Vertragsverlängerung weiterhin als Universitätsprofessor für Physikalische Chemie an der Universität Duisburg-Essen tätig. Seine Forschungsschwerpunkte sind unter anderem selbstorganisierende molekulare Prozesse und die präbiotische Chemie. Die Forschungsergebnisse beider Autoren wurden vielfach international publiziert und in zahlreichen Wissenschaftssendungen aufgegriffen.

Einführung.- Globale Voraussetzungen.- Die engeren Rahmenbedingungen: Die Chemie, die Physik und die physikalische Chemie, ohne sie geht es nicht.- Wirklich hilfreich: Ein kurzer Abriss zu Abläufen in heutigen biologischen Zellen.- Die bisherigen Modelle: Das Sichten des großen Nebels.- Die RNA-Welt: Der Start mit einem ganz besonderen Molekül?.- Das neue Modell: Hydrothermale Systeme der frühen kontinentalen Kruste.- Was ist belegbar, was bleibt hypothetisch?.- Leben = Ordnung + Komplexität.- Die Entstehung komplexer Ordnung: der Weg zur ersten Zelle.- Diskussion.- Nach LUCA: Wie ging es weiter?.