I Ein Kegel. Aus einer anderen Richtung ist er keiner mehr
Einige der ältesten Gesteine der Erde liegen im Südwesten Grönlands, in der Gegend von Isua.
Dort steht eine Felswand, 3,7 Milliarden Jahre alt. Was „3,7 Milliarden Jahre“ für einen Felsen bedeutet, muss man sich allerdings erst klarmachen: Er war tief unter der Erde begraben, wurde großer Hitze ausgesetzt, zusammengepresst und schließlich wieder an die Oberfläche gehoben. Eine solche Behandlung reicht aus, um die meisten feinen Formen bis zur Unkenntlichkeit zu zerdrücken.
Schon deshalb ist jede regelmäßig geformte Struktur von wenigen Zentimetern Größe in einem solchen Gestein eine Seltenheit. 2016 fand ein Forschungsteam an einem frisch freigelegten Abschnitt dieser Felswand kleine Kegel. Einen bis vier Zentimeter hoch, einer neben dem anderen, alle in derselben Schicht. Das Team hielt sie für Hinterlassenschaften von Lebewesen. Genauer gesagt, von Gebilden dieser Art:
In heutigen Flachmeeren gibt es Mikroorganismen, die den Meeresboden mit einer dünnen Matte überziehen. An ihr bleiben Sand- und Schlammpartikel hängen, die aus dem Wasser herabsinken. Ist die Matte zugedeckt, wächst sie nach oben weiter, fängt die nächste Lage auf und wächst wieder darüber hinaus. So häuft sich unter ihr, Jahr für Jahr, ein steinerner Buckel aus immer neuen Schichten an.
Solche Steinbuckel heißen Stromatolithen. In einigen australischen Meeresbuchten kann man heute noch lebende sehen. Falls die kleinen Kegel in Grönland auf diese Weise entstanden sind, breiteten dort schon vor 3,7 Milliarden Jahren Mikroorganismen ihre Matten aus. Warum führte das zu einem Streit?
Die ältesten bislang überzeugenden Zeugnisse des Lebens sind ungefähr 3,5 Milliarden Jahre alt. Hielten diese Kegel der Prüfung stand, verschöben sie die Grenze auf einen Schlag um 200 Millionen Jahre nach hinten. Und zwar hinein in eine Zeit, aus der uns fast keine anderen Belege zur Verfügung stehen.
Ausgerechnet auf diese Zeit kommt es an. Die Erde selbst ist etwas über 4,5 Milliarden Jahre alt und musste in ihrer Frühzeit heftige Einschläge überstehen. Der Spielraum für die Antwort auf die Frage „Wie früh kann Leben frühestens entstanden sein?“ ist also ohnehin eng. Jeder Schritt weiter zurück nimmt den chemischen Prozessen, die ihm vorausgegangen sein müssen, ein beträchtliches Stück Zeit.
Das Forschungsteam stützte sich nicht allein auf die Form. Auch die chemische Zusammensetzung des Gesteins und die Muster seiner Ablagerungen lieferten ihm zusätzliche Indizien. Demnach waren die Gesteine einst in einem flachen Meer entstanden. Genau dort findet man solche Matten heute besonders häufig.
Zwei Jahre später untersuchte ein anderes Team dieselben Strukturen an einem benachbarten Stück der Felswand erneut. Diesmal blieb es nicht bei der Oberfläche: Die Forscher betrachteten die räumliche Gestalt der Kegel aus drei Richtungen. Ihr Ergebnis war das genaue Gegenteil.
Schneidet man das Gestein in der einen Richtung auf, erscheint ein dreieckiger Kegel. Schneidet man annähernd senkrecht dazu, wird aus demselben Gebilde ein lang gezogener Grat. Und der verläuft genau in jener Richtung, in der das gesamte Gestein seinerzeit unter Druck verformt worden war. Anders gesagt: Vielleicht war hier nichts gewachsen. Vielleicht war die Form herausgepresst worden. Hinzu kam etwas noch Unmittelbareres.
Einige Kegelspitzen zeigten nach unten. Mikrobenmatten können aber nur nach oben wachsen. Eine nach unten gerichtete Spitze passt nicht zu dieser Art des Wachstums.
Das ursprüngliche Team erwiderte noch einmal. Die beiden Probensätze stammten, so sein Einwand, nicht von genau derselben Stelle. Außerdem sei der Druck im Gestein ungleich verteilt gewesen; später hätten eindringende Fluide es zusätzlich verändert. Auch dadurch könnten unregelmäßige Formen entstanden sein.
Der Streit ist bis heute nicht entschieden. Entscheidend ist hier aber nicht, wer recht hat. Entscheidend ist die Gestalt dieses Streits. Keine Seite bezweifelt, dass das Gestein 3,7 Milliarden Jahre alt ist. Keine Seite bezweifelt, dass die Kegel tatsächlich existieren. Beide untersuchen Proben aus derselben Felswand, deren Fundstellen weniger als einen Meter auseinanderliegen.
Der Dissens beginnt einen Schritt früher: Welche Art von Form darf überhaupt als Spur des Lebens gelten? Um das zu beantworten, müsste man zunächst wissen, was Leben ist. Und darüber hat es nie eine abschließende Verständigung gegeben.
II Hundertdreiundzwanzig Definitionen
Es hat tatsächlich jemand nachgezählt. 2011 sammelte ein Forscher die bis dahin veröffentlichten Definitionen des Lebens, eine nach der anderen. Er kam auf hundertdreiundzwanzig.
Dann tat er etwas denkbar Schlichtes und ausgesprochen Nützliches. Er löste aus jeder Definition die Schlüsselbegriffe heraus, fasste bedeutungsähnliche Wörter zusammen und schaute, wie viele Begriffsgruppen übrig blieben.
Anschließend verglich er, welche Begriffe häufig gemeinsam auftraten und welche andere bereits einschlossen. Er suchte nach dem kleinsten gemeinsamen Kern aller Definitionen. Zwei Dinge blieben: Selbstvermehrung und Veränderung.
Daraus formulierte er eine Minimalfassung: Leben ist Selbstvermehrung mit Variation. Hundertdreiundzwanzig Definitionen, zusammengedrängt in einen Satz.
Noch aufschlussreicher war, was darauf folgte. Im nächsten Jahr veröffentlichte dieselbe Zeitschrift eine ganze Reihe von Erwiderungen. Auch die fanden nicht zu einer gemeinsamen Position.
Manche wandten sich dagegen, sämtliche historischen Definitionen wie gleichwertige Datenpunkte zu behandeln. Nur weil ein Begriff oft auftauche, sei er noch lange nicht grundlegender für eine Theorie des Lebens; Worthäufigkeit ersetze keine Erklärung. Andere bezweifelten schon das Ziel „je kürzer, desto besser“. Eine Minimaldefinition lasse Organisation und Stoffwechsel unter den Tisch fallen, also gerade das, was die Forschung zum Ursprung des Lebens am dringendsten brauche.
Hundertdreiundzwanzig Definitionen, dazu ein Streit darüber, wie mit diesen hundertdreiundzwanzig umzugehen sei. Was zeigt sich, wenn man sie nebeneinanderlegt? Etwas erheblich Konkreteres als die bloße Feststellung, dass es viele Definitionen gibt.
Für Aristoteles begann Leben bei der Fähigkeit, sich selbst zu ernähren und zu wachsen. Bei Pflanzen passt diese Grenze gut. Bei ruhenden Sporen wird sie unscharf: Eine Spore kann jahrzehntelang weder Nahrung aufnehmen noch wachsen und danach wieder aktiv werden. Bei Viren weiß man mit dieser Grenze überhaupt nichts anzufangen.
Bichat schrieb um 1800, das Leben sei die Gesamtheit der Funktionen, die dem Tod widerstehen. Das klingt kraftvoll. Nur wird „Tod“ gewöhnlich wiederum als Ende des Lebens erklärt. Die Definition kommt bei sich selbst wieder an.
Schrödinger beschrieb, wie Organismen Ordnung aus ihrer Umgebung aufnehmen und dadurch verhindern, ins Gleichgewicht abzugleiten. Dieser Gedanke ist ungemein bekannt geworden, hat aber zwei Schwierigkeiten. Erstens merkte Schrödinger selbst im selben Buch an, dass man in der strengen Sprache der Thermodynamik von freier Energie sprechen müsse.
Zweitens kann eine Flamme genau das auch. Ein Hurrikan ebenfalls. Auch sie erhalten ihre örtliche Ordnung, indem sie fortwährend Materie und Energie aufnehmen. Mit diesem Merkmal lässt sich das Leben nicht abgrenzen.
Haldane war direkter. Er hielt einen fließenden Übergang zwischen Enzymen, Bakteriophagen und Leben für möglich. Ein Bakteriophage sei dem Leben „einen Schritt näher“ als ein Enzym, ihn schon als vollständig lebendig zu bezeichnen, könne jedoch übertrieben sein. Er scheiterte nicht daran, eine Grenze zu ziehen. Er weigerte sich bewusst, eine zu ziehen.
Eine andere Familie von Definitionen wechselt die Blickrichtung. Sie fragt nicht: „Woraus besteht es?“, sondern: „Wie organisiert es sich?“ Man stelle sich eine Fabrik vor, deren Erzeugnisse ausgerechnet die eigenen Maschinen und Fabrikhallen sind. Selbst ihre Umfassungsmauer mauert sie selbst. Geht irgendwo etwas kaputt, stellt sie ein neues Teil her und ersetzt es.
Genau so arbeitet eine Zelle. Ihre Membran baut sie selbst; die Enzyme, mit denen sie die Membran baut, stellt sie ebenfalls selbst her. Für solche Ansätze besteht Leben vor allem in einer geschlossenen Organisation: einem Zusammenhang, der sich selbst hervorbringt und erhält.
Damit lässt sich sehr gut erklären, wie ein einzelnes Lebewesen sich aufrechterhält. Erbliche Veränderungen auf der Ebene einer Population sind darin jedoch ebenso wenig enthalten wie eine Evolution mit offenem Ausgang. Der Ansatz erklärt, wie eine Zelle bestehen bleibt. Er erklärt nicht, wie sich eine Population von Zellen verändert.
Die am weitesten verbreitete Definition stammt von der amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA: Leben ist ein sich selbst erhaltendes chemisches System, das zu darwinischer Evolution fähig ist. Sie entstand 1992 in einer Arbeitsgruppe der Behörde. Sie sollte der Forschung eine Arbeitsgrundlage geben, nicht über Leben und Nichtleben einer einzelnen Probe richten.
Kaum fällt das Wort „Evolution“, denkt jemand an ein Maultier. Ein Maultier kann keine Nachkommen zeugen. Ist es nach diesem Satz dann überhaupt lebendig? Bei Arbeitsbienen stellt sich dieselbe Frage: Die allermeisten vermehren sich ihr ganzes Leben lang nicht.
Die Antwort der Definition lautet: Eine Population evolviert, nicht das einzelne Tier. Maultiere stammen von Pferden und Eseln ab. Solange Pferde und Esel sich fortpflanzen und verändern, steht auch das Maultier auf der Seite des Lebens. Ebenso ist „sich selbst erhaltend“ zu lesen. Nicht jedes Individuum muss sämtliche Rohstoffe allein zusammentragen können. Aber die Information, welche die Evolution trägt, muss dem System selbst gehören.
Die letzte Kritik geht am weitesten. Die Philosophin Carol Cleland zieht Wasser als Vergleich heran. Bevor es die Chemie gab, konnten Menschen Wasser nur an sichtbaren Eigenschaften erkennen: Es ist durchsichtig, es fließt, es löst andere Stoffe.
Nach diesen Maßstäben rechneten Alchemisten auch Salpetersäure zum Wasser und nannten sie „starkes Wasser“, Aqua fortis. Gelöst wurde das Problem schließlich nicht durch eine bessere Definition, sondern durch eine Theorie: Wasser besteht aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom.
Beim Leben könnte es ähnlich sein. Solange eine allgemeine Theorie des Lebens fehlt, verhält sich eine Definition anhand der Oberflächeneigenschaften irdischer Organismen womöglich so wie das Erkennen von Wasser an „durchsichtig und flüssig“. Sie könnte sehr wohl ein wirklich neues Beispiel vor der Tür stehen lassen und zugleich Dinge hineinbitten, die überhaupt nicht dazugehören.
Cleland geht noch einen Schritt weiter: Wir können derzeit nicht einmal entscheiden, ob Leben überhaupt in derselben Weise eine einheitliche Art von Dingen ist wie Wasser. Schließlich besitzen wir nur dieses eine Beispiel, das der Erde. Im achten Abschnitt kommen wir darauf zurück. Dass die Definition bis heute keinen Abschluss gefunden hat, liegt jedenfalls nicht daran, dass sich niemand ernsthaft darum bemüht hätte.
Es liegt daran, dass jeder Versuch, sie abzuschließen, entweder etwas ausschließt, das hineingehört, oder etwas hereinlässt, das draußen bleiben müsste.
III Auf der Grenzlinie war es nie leer
Was da ausgeschlossen und hereingelassen wird, sind keine erdachten Grenzfälle. Diese Dinge haben Namen, Entdeckungsjahre und messbare Genomgrößen. Und sie drängen von zwei Seiten auf dieselbe Linie zu.
Sehen wir zunächst von der Seite des Lebens aus nach unten. 1892 wurde entdeckt, dass der Erreger der Tabakmosaikkrankheit einen Filter passieren konnte, der Bakterien zurückhielt. Er war kleiner als sie. Sechs Jahre später verstand ihn ein anderer Forscher als übertragbaren Erreger eigener Art, verschieden von gewöhnlichen Bakterien. Ein Jahrhundert lang blieben Viren danach am Rand jeder Definition des Lebens hängen.
Wer Viren zum Leben zählt, tut das nicht, weil sie einen Stoffwechsel hätten. Den haben sie nicht. Der Grund ist, dass sie Erbinformation besitzen, vererbbare Varianten hervorbringen, der natürlichen Selektion unterliegen und sich langfristig gemeinsam mit ihren Wirten entwickeln.
Die Gegengründe sind genauso handfest. Ein Viruspartikel verfügt über keine eigene Maschinerie zur Herstellung von Proteinen, über kein unabhängiges Übersetzungssystem für seine Erbinformation; den allermeisten fehlt auch ein sich selbst erhaltender Energiestoffwechsel. Ohne einen passenden Wirt kommt es nicht einmal durch einen einzigen Vermehrungszyklus.
Versteht man „sich selbst erhaltendes chemisches System“ streng, stehen Viren außerhalb des Lebens. Genügt die schwächere Forderung „besitzt Vererbung und nimmt an darwinischer Evolution teil“, stehen sie innerhalb. Das ist kein Streit um Tatsachen. Beide Seiten kennen genau dieselben Tatsachen. Sie streiten darüber, wo die Linie verlaufen soll. Und weiter unten wartet etwas noch Einfacheres.
1971 wurde bei einer Kartoffelkrankheit ein Erreger gefunden, der noch schlichter gebaut war als ein Virus: ein Stück Nukleinsäure ohne Proteinhülle. Später stellte sich heraus, dass es einen Ring bildete, insgesamt ungefähr 359 Basen lang. Man nannte es Viroid. Für seine Vermehrung ist es vollständig auf die Enzyme seines Wirts angewiesen. Dennoch kann seine Sequenz mutieren, und auf diese Varianten wirkt Selektion.
Wenn „Vermehrung plus Variation“ genügt, steht es dem Leben sehr nahe. Verlangt man einen eigenständigen Stoffwechsel oder die Fähigkeit, selbst Proteine herzustellen, gehört es eindeutig nicht dazu. Und es geht noch weiter hinunter.
1982 wurde das Wort Prion vorgeschlagen, für infektiöse Partikel aus Protein, die unter anderem die Traberkrankheit bei Schafen verursachen. Frühe Versuche zeigten, dass ihre Infektiosität Behandlungen ungewöhnlich gut überstand, die Nukleinsäuren zerstören. Möglicherweise enthielten sie also überhaupt keine Nukleinsäure. Prionen stellen die Grenzfrage noch schärfer als Viren und Viroide.
Sie vermehren sich anhand einer Vorlage: Ein fehlgefaltetes Protein kann ein normales Protein in dieselbe falsche Form zwingen. Es gibt unterschiedliche Stämme, es gibt Selektion, es gibt Anpassung.
Es gibt kein Genom aus Nukleinsäure. Keine Membran. Keinen Stoffwechsel. Soll „Vermehrung plus Variation“ das Leben vollständig beschreiben, werden Prionen zu einem ausgesprochen unbequemen Gegenbeispiel.
Das war der Weg von der Seite des Lebens nach unten. Von der anderen Seite wächst inzwischen etwas nach oben. Lange gab es drei bequeme Faustregeln, um Viren und Zellen auseinanderzuhalten.
Viren sind kleiner als Zellen. Virengenome sind äußerst schlicht. Zwischen beiden liegt eine deutliche Kluft der Komplexität. Binnen zwanzig Jahren wurden diese drei Regeln eine nach der anderen durchbrochen.
1992 isolierten Forscher in England bei der Untersuchung eines Lungenentzündungsausbruchs einen Mikroorganismus aus dem Wasser eines Kühlturms. Er war groß genug, um unter einem gewöhnlichen Mikroskop sichtbar zu sein, und nahm auch die Färbung an wie ein Bakterium. Also hielt man ihn für eines. Ungefähr zehn Jahre lang.
Erst 2003 erkannte man, dass er ein Virus war. So kam er zu seinem Namen: Mimivirus, ein Virus, das einen Mikroorganismus nachahmt. Das 2004 veröffentlichte vollständige Genom umfasste ungefähr 1,18 Millionen Basenpaare und etwa 911 proteincodierende Gene. Damit war es größer als die Genome vieler Bakterien, die ausschließlich im Inneren anderer Zellen leben. Außerdem enthielt es Gene, die man zuvor eher der „zellulären“ Seite zugerechnet hatte.
Eines der 2013 beschriebenen Pandoraviren besaß ein Genom von mindestens 2,5 Millionen Basenpaaren. Für einen großen Teil der vorhergesagten Gene ließen sich bei bekannten Lebewesen keine Verwandten finden. Besonders aufschlussreich ist aber das Pithovirus, das aus sibirischem Permafrost wiederbelebt wurde und dessen Name auf einen großen Tonkrug verweist.
Sein Partikel ist ungefähr 1,5 Mikrometer lang und übertrifft damit viele Bakterien an körperlicher Größe. Sein Genom umfasst dagegen nur etwa 610.000 Basenpaare, deutlich weniger als das eines Pandoravirus. Körpergröße und Zahl der Gene können offenbar ganz eigene Wege gehen.
Auf der Bakterienseite wurde unterdessen weiter geschrumpft. Zu den lange zitierten Rekorden der kleinsten Bakteriengenome gehörten eines mit ungefähr 159.000 Basenpaaren und ein anderes mit rund 112.000 Basenpaaren und 137 vorhergesagten proteincodierenden Genen.
Bis 2026 war der Rekord noch erheblich gesunken. Ein Stamm eines symbiotischen Bakteriums, das in einer Spornzikade lebt, besitzt nur 50.141 Basenpaare. Er hat 68 proteincodierende Gene bewahrt, deren Funktion sich zuordnen lässt. Achtundsechzig Gene. Zum Vergleich: Escherichia coli hat ungefähr viertausend. Menschliche Zellen haben etwa zwanzigtausend proteincodierende Gene.
Dieses Bakterium kommt mit achtundsechzig aus und besitzt trotzdem eine Zellstruktur sowie eine zelluläre Maschinerie, die es von gemeinsamen Vorfahren geerbt hat. Nur hat es fast alle Stoffwechselfunktionen an seinen Wirt abgegeben. So entsteht eine eigentümliche Lage. Die Virenseite wächst nach oben. Die Bakterienseite schrumpft nach unten. Beide bewegen sich auf dieselbe Linie zu.
Und auf dieser Linie ist kein Platz frei. Nicht einer. Jedes Merkmal, das die beiden Seiten trennen sollte, ob Größe, Genanzahl, Eigenständigkeit, Stoffwechsel oder Übersetzungsapparat, stößt im Zwischenbereich auf Beispiele, die auf beiden Seiten zugleich stehen. Diese Grenze wurde nicht erst gezogen und später unterspült. Sie ist nie zustande gekommen. Die Dinge auf beiden Seiten waren die ganze Zeit schon da.
IV Die Bedingungen waren gegeben. Ausgesucht hatte sie niemand
Wenden wir den Blick von den Definitionen ab und jener Zeit zu, in der es tatsächlich geschah.
Vor etwas mehr als 4,56 Milliarden Jahren begann sich das Sonnensystem zu bilden. Die Erde war nicht auf einmal da. Über einige zehn Millionen Jahre hinweg stießen Brocken aufeinander und häuften sich zu ihr zusammen. Mittendrin traf sie noch ein gewaltiger Schlag: Ein Himmelskörper von der Größe des Mars prallte auf sie; aus den herausgeschleuderten Trümmern entstand der Mond.
Die ersten gut fünfhundert Millionen Jahre der Erde heißen in der Geologie Hadaikum, nach der Unterwelt der griechischen Mythologie. Wer dieser Epoche den Namen gab, stellte sich die Erdoberfläche damals als Hölle vor. Ob dieses Bild stimmt, ist offen. Bis heute stehen drei Bilder nebeneinander.
Das erste zeigt tatsächlich die Hölle: Nach dem gewaltigen Einschlag, aus dem der Mond hervorging, konnte die Oberfläche vorübergehend zu einem Magmaozean aufschmelzen. Darüber lasteten Wasserdampf und Kohlendioxid unter hohem Druck. Nur beschreibt das eben die Zeit unmittelbar nach dem Einschlag.
Das zweite Bild ist viel milder. Demnach besaß die Erde schon früh Ozeane. Der wichtigste Hinweis darauf stammt von einem winzigen Mineral. Den Zirkon müssen wir kurz eigens vorstellen.
Ein Zirkonkorn ist kleiner als ein feines Sandkorn und dabei außerordentlich widerstandsfähig. Sein Muttergestein kann wieder und wieder erhitzt, zusammengepresst, verwittert und zermahlen werden; der Zirkonkristall bleibt oft unversehrt zurück. Die chemische Information aus dem Augenblick seiner Entstehung trägt er durch Milliarden Jahre. Er gehört damit zu den wenigen Dingen, die uns noch etwas aus Gesteinen übermitteln können, die selbst längst nicht mehr existieren.
Bei der Untersuchung solcher Zirkone aus den Jack Hills in Westaustralien, deren ältestes Korn 4,4 Milliarden Jahre alt war, fanden Forscher auffallend hohe Sauerstoffisotopenverhältnisse. Auch Isotope müssen wir an dieser Stelle kurz erklären. Sie werden uns noch oft begegnen.
Ein und dasselbe Element kann in unterschiedlich schweren Ausführungen vorkommen, mit einem Neutron mehr oder weniger. Chemisch verhalten sie sich nahezu gleich. Bei vielen physikalischen und chemischen Vorgängen bewegt sich die leichtere Variante aber ein wenig schneller oder reagiert etwas leichter. Nach einem solchen Vorgang kann deshalb das Verhältnis zwischen leichter und schwerer Variante messbar verschoben sein.
Diese Verschiebung wird zum Fingerabdruck des Vorgangs. Zurück zu den Zirkonen. Ihr Sauerstoffisotopenverhältnis liegt höher als bei typischem Material aus dem Erdinneren. Die Erklärung lautet: Dem Magma, aus dem sie kristallisierten, war Material aus der Erdkruste beigemischt. Dieses Krustenmaterial hatte zuvor an der Oberfläche bei niedrigen Temperaturen Sauerstoff mit Wasser ausgetauscht.
Dafür spricht der Befund: Noch bevor diese Zirkone entstanden, gab es irgendwo an der Erdoberfläche einen Gesteinskreislauf, an dem flüssiges Wasser bei niedrigen Temperaturen beteiligt war. Was er allein nicht belegt: dass vor 4,4 Milliarden Jahren bereits ein weltumspannender Ozean von heutiger Größe existierte.
Die Zweifel betreffen vor allem spätere Veränderungen. Die Zirkone haben Milliarden Jahre radioaktiver Strahlenschäden und Fluide in ihren Rissen hinter sich. Wären die Isotopenverhältnisse dabei neu eingestellt worden, wären die hohen Werte kein ursprüngliches Signal. Spätere Analysen kleinster Bereiche zeigten jedoch, dass viele Kerne mit hohen Werten gerade nicht mit sichtbaren Veränderungszonen zusammenfallen. Mit „alles bloß Verunreinigung“ lassen sich deshalb bislang auch nicht sämtliche Daten erklären.
Das dritte Bild zeigt eine Welt unter einer dicken Hülle von Treibhausgasen. Der Grund liegt in der Sonne: Die junge Sonne leuchtete ungefähr dreißig Prozent schwächer als heute. Bei dieser Leuchtkraft hätte die Erde eigentlich zu einem Eisball gefrieren müssen.
Damit die Meere flüssig blieben, musste irgendeine Kombination aus Kohlendioxid, Methan oder Wolken die Wärme festhalten. Drei Bilder, dieselben Belege, und bis heute bestehen sie nebeneinander. Noch unmittelbarer ist der Streit darüber, ob die Atmosphäre reduzierend oder neutral war. Davon hängt ab, wie weit die Chemie überhaupt kommen konnte.
1953 führte ein Doktorand namens Miller an der Universität Chicago das berühmte Experiment durch: Er schloss Methan, Ammoniak, Wasserstoff und Wasserdampf in einem Glasgefäß ein und ließ elektrische Funken als künstliche Blitze hindurchfahren. Dieses Gasgemisch war stark reduzierend, also reich an Stoffen, die leicht Elektronen abgeben.
Schon am ersten Tag der Entladungen färbte sich die Lösung rosa. Nach einer Woche war sie dunkelrot. Man wies darin Aminosäuren wie Glycin und Alanin nach. Die Bausteine der Proteine waren in einem Gefäß voller Gase von selbst entstanden. Für die Wahl genau dieser Gasmischung gab es damals gute Gründe.
Später rekonstruierten andere Forscher mithilfe der Oxidationsstufe des Elements Cer in hadaischen Zirkonen, wie stark oxidiert das damalige Magma gewesen war. Sie fanden gegenüber dem späteren Erdmantel keine extrem stärker reduzierenden Verhältnisse. Das spricht für vulkanische Ausgasungen, die vor allem aus Wasserdampf, Kohlendioxid und Stickstoff bestanden, und damit für eine deutlich neutralere Atmosphäre.
Doch auch bei einer neutralen Atmosphäre endet die Geschichte nicht.
Berechnungen zeigten, dass unterschiedlich zusammengesetztes Meteoritenmaterial beim Anwachsen der Erde örtlich oder vorübergehend durchaus stark reduzierende Atmosphären hervorbringen konnte. Eine andere Gruppe wiederholte die Entladungsversuche unter eher neutralen Bedingungen. Sobald sie die oxidierenden Stoffe entfernte, die bei den Entladungen nebenher entstanden, stieg die nachweisbare Menge an Aminosäuren deutlich. Ein Teil des Problems war offenbar, dass die Produkte von ihren eigenen Nebenprodukten wieder zerstört wurden.
Die heutige Streitfrage lautet deshalb nicht: „Miller lag falsch, die frühe Atmosphäre war auf keinen Fall reduzierend.“ Vielmehr könnte die weltweite, auf Dauer bestehende Atmosphäre weniger stark reduzierend gewesen sein, während Einschläge, Vulkanfahnen und örtliche hydrothermale Systeme räumlich und zeitlich begrenzte reduzierende Bedingungen schufen. Dabei geht es um mehr als die Ausbeute einer Reaktion.
Der Redoxzustand verändert den gesamten Vorrat an verfügbaren Ausgangsstoffen. In einer stark reduzierenden Atmosphäre können Rohstoffe wie Cyanwasserstoff unmittelbar und in großen Mengen entstehen. Eine neutralere Atmosphäre macht die Chemie stärker von lokalen Verhältnissen, Eisenreaktionen und dem Eintrag durch Meteoriten abhängig. Niemand hatte diese Bedingungen so zusammengestellt, wie sie dann vorlagen.
Der Oxidationsgrad des Erdmantels war nicht ausgewählt worden. Die Leuchtkraft der Sonne war nicht ausgehandelt. Über die Art des Meteoritenmaterials, das die Erde aufbaute, hatte niemand abgestimmt.
Keine Absicht. Keine Vorliebe. Keine Verhandlung. Und doch schnitt genau dieses Gefüge von Bedingungen in den Raum chemischer Möglichkeiten hinein. Ein Teil blieb übrig, ein anderer fiel weg. Diesen Vorgang des Wegnehmens nennen wir in dieser Reihe Abtragen. Wenn man sonst vom Abtragen mit einem Meißel spricht, denkt man an eine Hand, die ihn führt. Diesen Schlag führte keine.
Noch etwas muss gesagt werden. Es hat mit dem Leben selbst nicht unmittelbar zu tun, entscheidet aber darüber, wie sämtliche uralten Zeugnisse im Folgenden zu lesen sind. 1974 fiel drei Forschern auf, dass sich viele Isotopenalter der von Apollo mitgebrachten Mondgesteine um einen Zeitpunkt vor ungefähr 3,9 Milliarden Jahren drängten.
Daraus leiteten sie ab, dass der Mond damals einen kurzen, heftigen Höhepunkt der Einschläge erlebt hatte. Diese Vorstellung einer späten lunaren Katastrophe wurde in der zweiten Hälfte des zwanzigsten Jahrhunderts zur Standarderzählung. 2005 verknüpfte man sie außerdem mit einem Modell, in dem die Riesenplaneten ihre Bahnen neu ordneten.
In den vergangenen gut zehn Jahren hat dieses Bild deutlich an Halt verloren. Die Apollo-Proben könnten Material enthalten, das aus ein und demselben Einschlagbecken herausgeschleudert wurde. Mondmeteoriten und neue Datierungen ergeben dagegen eine erheblich breitere Verteilung der Alter.
Apollo war ausschließlich auf der erdzugewandten Mondseite. Auch die 2026 veröffentlichten Analysen jener Proben, die Chang’e 6 im Jahr 2024 von der Rückseite zurückgebracht hatte, fanden keine Häufung der Alter bei 3,9 Milliarden Jahren. Wirklich entscheidend ist jedoch eine andere Modellarbeit.
Sie zeigt: Alte Einschlagschmelzen werden durch spätere Einschläge immer wieder zerstört. Auch die Isotopenuhren in ihrem Inneren werden fortwährend neu auf null gestellt. Unter solchen Bedingungen kann die Altersverteilung der erhaltenen Proben einen scheinbaren Gipfel ausbilden, selbst wenn die tatsächliche Einschlagrate ganz gleichmäßig zurückgegangen ist.
Der Gipfel muss also nicht von den Ereignissen erzeugt worden sein. Er kann von der Wahrscheinlichkeit erzeugt worden sein, dass etwas erhalten bleibt. Diesen Satz sollte man sich eigens merken. Er ist kein Nebendetail der Einschlaggeschichte, sondern eine allgemeine Regel für alle uralten Zeugnisse:
In der Verteilung dessen, was wir noch sehen können, sind zwei Dinge vermischt: „Was ist geschehen?“ und „Was konnte übrig bleiben?“ Und die beiden lassen sich nicht immer voneinander trennen.
Für die Frage nach dem Ursprung des Lebens ist das eine Nachricht, die Spielraum schafft. Hat es diesen Höhepunkt nicht gegeben, müssen wir auch kein Bombardement vor 3,9 Milliarden Jahren voraussetzen, das alles noch einmal auf null setzte.
Nimmt man den Hinweis der Zirkone auf flüssiges Wasser vor 4,4 Milliarden Jahren hinzu, könnte dem Leben wesentlich mehr Zeit zur Verfügung gestanden haben. Einschläge hätten es unterbrochen, aber nicht nach jedem Einschlag hätte alles wieder von vorn beginnen müssen. Das besagt freilich nur, dass die Zeit möglicherweise ausreichte. Es besagt nicht, dass damals bereits Leben existierte.
V A, B und C: drei Stufen der Belege
Zurück zur Frage der kleinen Kegel: Welche Zeugnisse zählen überhaupt? Forscher ordnen die frühesten Belege für Leben in drei Stufen. Maßgeblich ist dabei ihre Belastbarkeit, nicht ihre Reihenfolge in der Zeit.
Stufe A: die am wenigsten umstrittenen Belege. Auf einem uralten Stück Erdkruste in Westaustralien liegt eine Gesteinsfolge von ungefähr 3,48 Milliarden Jahren, die Dresser-Formation. Ihre Überzeugungskraft verdankt sie keiner einzelnen „Form, die wie ein Bakterium aussieht“.
Sie entsteht aus dem Zusammentreffen mehrerer voneinander unabhängiger Spuren: stromatolithenartige Schichtung, kohlenstoffhaltiges Material, auffällige Schwefel- und Kohlenstoffisotopenverhältnisse, mikroskopische Strukturen. 2017 wurden dort außerdem Gesteine beschrieben, die von Geysiren abgelagert worden waren. Zumindest ein Teil dieser Umwelt könnte also aus vulkanischen heißen Quellen an Land bestanden haben.
Auf demselben alten Krustenblock liegt eine weitere, ungefähr 3,43 Milliarden Jahre alte Gesteinsfolge, die Strelley-Pool-Formation. Sie enthält ein Stromatolithenriff von großer seitlicher Ausdehnung. Auch hier lautet das entscheidende Argument nicht: „Ein einzelner Kegel ähnelt einem heutigen Stromatolithen.“
Entscheidend ist, dass Kegel, Kuppeln und flächige Lagen innerhalb desselben Ablagerungssystems regelmäßig verteilt sind und über viele Schichten hinweg wiederkehren. Ein einziger anorganischer Ausfällungsmechanismus könnte nur schwer zugleich all diese Formen und ihre räumlichen Beziehungen erklären.
Für Stufe A lässt sich vernünftigerweise sagen: Schon vor ungefähr 3,5 bis 3,48 Milliarden Jahren hinterließen mikrobielle Gemeinschaften Sedimentstrukturen und kohlenstoffhaltige Zeugnisse. Darüber besteht ein breiter Konsens. Gestritten wird über die genaue Umwelt und die Art des Stoffwechsels, nicht mehr darüber, ob die Erde damals überhaupt Leben trug.
Stufe B: Das Zeugnis ist vorhanden, seine biologische Deutung aber in wesentlichen Punkten umstritten. Aus über 3,7 Milliarden Jahre alten Meeresbodensedimenten von Isua wurden Graphitpartikel von ungefähr zwei bis fünf Mikrometern Durchmesser gemeldet. Hier müssen wir zunächst klären, warum Kohlenstoffisotope auf Leben hindeuten können. Alles Weitere baut darauf auf.
Lebewesen bevorzugen bei der Aufnahme von Kohlenstoff dessen leichtere Variante. Deshalb unterscheidet sich in biologisch erzeugten organischen Stoffen das Verhältnis von leichtem zu schwerem Kohlenstoff von dem des anorganischen Kohlenstoffs ringsum. Die leichte Variante ist stärker vertreten.
Diese Verschiebung lässt sich im Gestein messen. Vorausgesetzt, der Kohlenstoff stammt wirklich von den damaligen Lebewesen, ist nicht erst später eingedrungen und wurde auch nicht durch einen nichtbiologischen Vorgang erzeugt, der dieselbe Verschiebung hervorruft.
Zurück zum Graphit. Seine Kohlenstoffisotope sind zur leichten Seite verschoben; man deutete ihn als Rest ursprünglicher organischer Substanz, die durch hohe Temperaturen umgewandelt worden war. 2025 untersuchte man geschützte Graphiteinschlüsse unmittelbar in den Mineralkörnern, die sie umschlossen. Die gemessene Verschiebung fiel noch etwas größer aus als zuvor. Die Einwände sind allerdings ebenso konkret.
Unter den damaligen hohen Temperaturen und Drücken, so der Gegeneinwand, kann isotopisch leichter Graphit auch durch den Zerfall und die Reduktion von Karbonaten, durch Ausfällung aus Fluiden oder durch metamorphe Reaktionen entstehen. Denselben Fingerabdruck können also auch Vorgänge ohne Leben hinterlassen.
Der bekanntere Fall auf Stufe B betrifft winzige fadenförmige Strukturen. Seinen Verlauf muss man einmal im Ganzen betrachten. 1993 wurden aus Westaustralien kohlenstoffhaltige Fäden in ungefähr 3,465 Milliarden Jahre altem Gestein beschrieben, dem Apex-Chert. Man teilte sie in elf Formgruppen ein; einige deutete man als Prokaryoten, die fädigen Cyanobakterien ähnelten.
Lange wurden diese Strukturen deshalb als die ältesten damals bekannten Mikrofossilien bezeichnet. Neun Jahre später erschienen in derselben Ausgabe von Nature zwei Arbeiten, die einander frontal widersprachen.
Die eine Seite bestrahlte die Proben mit einem Laser und las aus den Molekülschwingungen ab, dass die Strukturen tatsächlich stark umgewandeltes kohlenstoffhaltiges Material enthielten. Die andere prüfte den geologischen Zusammenhang erneut. Ihr zufolge stammten die Proben aus Gängen, die erst später durch eindringende heiße Fluide entstanden waren, und nicht aus ungestörten ursprünglichen Sedimentschichten. Zudem entsprachen bei vielen der vermeintlichen „Zellen“ weder die Umrisse noch die Größenverteilung den Maßstäben verlässlicher Mikrofossilien.
Der Streit ging über ein weiteres Jahrzehnt hinaus. 2018 bestimmte die erste Seite mit einer Methode, die Isotopenmessungen in winzigsten Bereichen erlaubt, die Kohlenstoffisotope von elf einzelnen Strukturen. Fünf Formgruppen besaßen jeweils eigene Werte, passend zu ihrer morphologischen Einteilung. Daraus leitete das Team mögliche Unterschiede im Stoffwechsel ab. Auch das beendete den Streit nicht. Der Grund lässt sich in zwei Sätzen sagen.
Ein Laser kann beweisen, dass etwas Kohlenstoff ist, aber nicht, dass dieser Kohlenstoff einmal zu einer Zelle gehörte. Eine Verschiebung zu leichten Isotopen belegt eine Fraktionierung, schließt aber nicht aus, dass chemische Reaktionen in heißem Wasser ebenfalls leichten Kohlenstoff erzeugten.
Stufe C: Befunde, für die bislang nur eine Forschungslinie eintritt, die noch nicht unabhängig bestätigt wurden oder gegen die bereits gewichtige Widerlegungen vorliegen. Die Isua-Kegel aus dem ersten Abschnitt gehören hierher.
Ein anderes Beispiel sind röhren- und fadenförmige Strukturen aus Nuvvuagittuq im Norden der kanadischen Provinz Québec. Eine Arbeit von 2017 beschrieb sie in eisenreichem Gestein, das als Ablagerung untermeerischer heißer Quellen gedeutet wurde. Die Strukturen sollten Spuren ähneln, wie sie heutige eisenoxidierende Bakterien hinterlassen.
Über die Altersgrenzen besteht gewaltiger Dissens. Die Autoren selbst schrieben: mindestens ungefähr 3,77 Milliarden Jahre, möglicherweise sogar etwa 4,28 Milliarden Jahre. Zwischen diesen beiden Zahlen liegt eine halbe Milliarde Jahre.
Zu den Einwänden gehört, dass schon fraglich ist, ob die höhere Altersangabe tatsächlich die Entstehung des Gesteins bezeichnet. Außerdem können in Eisen-Silicium-Systemen durch rein anorganisches Mineralwachstum winzige Röhren und Verzweigungen entstehen. Hinzu kommt: Mehrere Indizien stammen aus demselben Probensatz und sind voneinander nicht unabhängig.
Liegen die drei Stufen erst nebeneinander, lässt sich eine Frage stellen, die noch vor ihnen liegt: Was sind eigentlich die Maßstäbe dieser Einordnung?
Wer beurteilen will, ob ein Kohlenstoffisotopenverhältnis von Leben zeugt, muss mindestens mehrere Dinge zugleich prüfen. Ist das Ausmaß der Verschiebung mit bekannter biologischer Fraktionierung vereinbar? Entstand der Kohlenstoff gleichzeitig mit der ursprünglichen Sedimentstruktur, oder stammt er aus späteren Gängen? Konnte starke Erhitzung die Isotopenverhältnisse neu einstellen? Und erzeugen nichtbiologische Modelle unter denselben Bedingungen ähnliche Werte?
Ein einzelner Kohlenstoffisotopenwert kann eine Entstehung ohne Leben nicht ausschließen. Bei der Frage, ob ein Faden von Leben stammt, sind noch mehr Anforderungen zu erfüllen. Zunächst müssen die Größen eine Regelmäßigkeit erkennen lassen. Zellen wachsen innerhalb bestimmter Größenordnungen. Die Durchmesser einer Gruppe von Zellen sollten sich deshalb in einem gewissen Bereich häufen, statt eine lückenlose Folge von den feinsten bis zu den dicksten Formen zu bilden.
Es braucht regelmäßige Unterteilungen und Verzweigungen. Besteht ein Faden aus aneinandergereihten Zellen, sollten dazwischen quer liegende Trennwände zu erkennen sein. Der Kohlenstoff muss von Anfang an dazugehören und darf nicht später von anderswo eingedrungen sein. Und die Struktur muss an ihrem Entstehungsort liegen, statt von einer Strömung herangeschwemmt worden zu sein.
Auch aus einer anderen Richtung aufgeschnitten muss die Form noch einen Sinn ergeben. Diese Prüfung kennen wir aus dem ersten Abschnitt: Genau daran scheiterten die Isua-Kegel. Außerdem darf ein rein chemischer Vorgang im Labor das Gleiche nicht ohne Weiteres hervorbringen können. Doch kein einzelner Punkt dieses ganzen Kriterienkatalogs schließt eine nichtbiologische Struktur vollständig aus.
Versuche haben bereits gezeigt, dass Systeme aus Silikaten und Karbonaten verblüffend lebensechte Formen wachsen lassen können. Verzweigte Gebilde, Fäden, Dinge, die vollkommen wie Zellen aussehen, ohne von Anfang bis Ende je mit Leben in Berührung gekommen zu sein. Im Kern drehen sich die Auseinandersetzungen um den Apex-Chert und Isua genau darum: Ähnlichkeit der Form bedeutet nicht Gleichheit des Ursprungs.
Ein Kriterienkatalog ist ein Aufbau. So nennen wir in dieser Reihe solche von Menschen errichteten Gefüge, mit denen sich urteilen und vergleichen lässt. Er hat Grenzen, einzelne Punkte und eine Prüfliste, mit der man tatsächlich arbeiten kann.
Und er leistet wirklich etwas. Ihm ist es zu verdanken, dass die 3,7 Milliarden Jahre alten Kegel nicht in Stufe A gelangten. Genauso deutlich sind allerdings seine Grenzen. Er kann verwerfen. Er kann nicht endgültig bestätigen.
VI Sieben Wege. Die letzte Zeile bleibt überall leer
Bisher haben wir gefragt, wie sich Leben erkennen lässt. Jetzt fragen wir aus der anderen Richtung: Wie fing es an? Bevor wir die möglichen Wege betrachten, müssen wir einen berühmten, scheinbar unlösbaren Knoten beschreiben.
In heutigen Zellen gibt es zwei entscheidende Arten von Molekülen. Die einen führen Buch: Sie reichen Information von Generation zu Generation weiter. Das sind DNA und RNA. Die anderen erledigen die Arbeit: Sie katalysieren chemische Reaktionen und beschleunigen Vorgänge, die von sich aus viel zu langsam abliefen, bis sie brauchbar werden. Das sind Proteine, insbesondere Enzyme. Und beide Gruppen sind aufeinander angewiesen.
Um DNA zu kopieren, braucht man Enzyme. Enzyme aber sind Proteine, deren Aminosäurefolge in der DNA verzeichnet ist und erst mithilfe von RNA weitergegeben werden muss, damit sie hergestellt werden können. Also: Ohne Enzyme keine genaue Kopie. Ohne genaue Kopie keine Enzyme. Das ist der berühmte Zirkel. Jede Erklärung des Lebensursprungs muss zunächst sagen, wie sie ihn durchbrechen will.
Nun zu den verschiedenen Wegen. Es handelt sich nicht um Varianten derselben Theorie, zwischen denen noch ein paar Einzelheiten strittig wären. Ihre Antworten auf die Frage „Was war der erste Schritt?“ schließen einander aus. Kam zuerst ein Molekül, das sich vervielfältigen konnte? Ein Reaktionsnetz, das sich selbst erhielt? Oder ein Energiegefälle? Legt man sich auf einen Weg fest, müssen die anderen umgeschrieben werden.
Der erste Weg: Am Anfang steht ein Molekül, das Kopien hervorbringt. Später erhielt dieser Ansatz den Namen RNA-Welt. Entstanden ist er auf ungewöhnliche Weise. Man erschloss ihn rückwärts.
Ende der sechziger Jahre bemerkten mehrere Forscher unabhängig voneinander merkwürdige Spuren im genetischen Code heutiger Zellen und in ihrem Apparat zur Proteinherstellung. RNA spielte darin eine Rolle, die weit über die eines bloßen Boten hinausging.
Daraus folgerten sie, dass es früh eine Phase gegeben haben könnte, in der RNA im Mittelpunkt stand, während die Proteinherstellung noch nicht ausgereift war. Diese angenommene Phase wurde später RNA-Welt genannt. Auf die Reihenfolge kommt es an: Als sie das vorschlugen, hatte noch niemand eine RNA gesehen, die eine Reaktion katalysieren konnte.
Mehr als ein Jahrzehnt später machten zwei Laboratorien unabhängig voneinander ihre Entdeckungen. In dem einen fand man heraus, dass bestimmte RNA-Moleküle sich selbst zurechtschneiden und wieder zusammenfügen können. Im anderen zeigte sich, dass bei einem bestimmten Enzym die eigentliche Katalyse von dessen RNA-Anteil ausgeht. Die beiden Forscher teilten sich dafür 1989 den Nobelpreis für Chemie. Solche katalytisch wirksamen RNA-Moleküle heißen Ribozyme.
Das Experiment hatte die rückwärts erschlossene Vermutung eingeholt. Damit war genau die Hälfte des Zirkels durchbrochen: Dieselbe Molekülart kann grundsätzlich Information speichern und Reaktionen katalysieren. Proteine müssen also nicht zuerst dagewesen sein. Ungelöst blieb die Frage: Woher kam die erste RNA, die lang genug war und sich kopieren ließ?
2009 wurde hier ein großer Schritt erreicht. Forscher bauten zwei Ribozyme, die sich gegenseitig hervorbrachten. A verknüpfte zwei kurze Ketten zu B; B verknüpfte umgekehrt zwei kurze Ketten zu A. Bei stetiger Zufuhr von Ausgangsstoffen konnte sich das System exponentiell vermehren, in ungefähr dreißig Stunden auf etwa das Hundertmillionenfache. In Gemischen verschiedener Varianten fanden zudem Selektion und Rekombination statt.
Das war einer der früheren Laborversuche, die einer „darwinischen Evolution auf Molekülebene“ nahe kamen. Nur hatte er eine Einschränkung: Das System kopierte nicht seine gesamte Sequenz Base für Base aus einzelnen Bausteinen. Es fügte längere Stücke zusammen, die die Forscher zuvor synthetisiert hatten.
Eine andere Klasse von Ribozymen nimmt den schwierigeren Weg: Sie schreibt andere RNA tatsächlich Base für Base ab. Diese Ribozyme wurden immer leistungsfähiger. Eine Variante von 2011 konnte funktionelle RNA von ungefähr 95 Basen Länge kopieren. Eine Variante von 2020 schrieb ihren eigenen evolutionären Vorfahren in drei Teilstücken ab. Sie selbst waren allerdings jeweils fast zweihundert Basen lang. Andere Ketten konnten sie kopieren, manche sogar längere als sie selbst. Nur sich selbst konnten sie weiterhin nicht kopieren.
Erst 2026 öffnete sich ein erster Spalt. Ein Labor in Cambridge fand ein Ribozym von nur 45 Basen, das im Eis eine Kopie seiner selbst zusammensetzte und auch den zu ihm komplementären Strang. Nach 72 Tagen betrug die Ausbeute lediglich etwa zwei Promille. Und die beiden Schritte waren noch immer nicht zu einem vollständigen Vermehrungszyklus verbunden.
Woher die Bausteine kommen sollten, war eine weitere Schwierigkeit. Nach der herkömmlichen Vorstellung mussten Zucker und Basen erst getrennt hergestellt und dann miteinander verbunden werden. Gerade diese Verbindung erwies sich im Experiment als äußerst schwierig. Andere umgingen sie: Sie gelangten von einfacheren Vorläufern über gemeinsame Zwischenprodukte unmittelbar zu brauchbaren Bausteinen. Später schlugen sie ein ganzes chemisches Netzwerk vor, das aus denselben Ausgangsstoffen zugleich Vorstufen von Nukleinsäuren, Aminosäuren und Lipiden erzeugen konnte.
Das Problem liegt in der Geologie. Im Labor wechselt der Forscher Schritt für Schritt das Gefäß: erst diese Reaktion, dann eindampfen, dann die nächste. In der Natur müssten passende Tümpel, Wasserläufe und wechselnde nasse und trockene Phasen diesen Gefäßwechsel übernehmen. Der Ansatz belegt deshalb, dass ein chemischer Weg existiert. Er belegt noch nicht, dass ihn irgendwo im Hadaikum tatsächlich etwas vollständig durchlaufen hat.
Der zweite Weg: Am Anfang steht ein Reaktionsnetz, das sich aus eigener Kraft in Gang hält. Schon sein erster Satz widerspricht dem vorherigen Ansatz. Zuerst, sagt er, kam kein kopierfähiges Molekül, sondern ein Geflecht chemischer Reaktionen, die einander katalysierten und gemeinsam weiterlaufen konnten. Die Information kam erst später hinzu.
Konkret stellt man sich vor, dass auf Mineraloberflächen aus Eisensulfid, Nickelsulfid oder Pyrit zunächst ein fest an die Oberfläche gebundenes, sich selbst erhaltendes Reaktionsnetz entstand. Die Energie lieferten die Reduktion von Kohlendioxid und die Oxidation von Sulfiden. Erbmoleküle waren Mieter, die erst später einzogen.
Auf der experimentellen Seite ist einiges vorangekommen. Unter Bedingungen mit Eisen- und Nickelsulfid wurden aus Kohlenmonoxid aktivierte Essigsäure und Thioester erzeugt. In einer Reihe von Arbeiten seit 2018 entstanden dann unter Katalyse durch metallisches Eisen und Nickel-Eisen-Minerale aus Kohlendioxid Acetat, Pyruvat und Citramalat. All das sind Stoffe, die heute im zentralen Zellstoffwechsel vorkommen.
Gemeinsam belegen diese Experimente etwas durchaus Gewichtiges: Mehrere Umwandlungen des zentralen Stoffwechsels, die anscheinend nur mithilfe moderner Enzyme möglich wären, benötigen bei passenden Mineralen und reduzierenden Bedingungen keineswegs zwingend Proteinenzyme.
Was sie nicht belegen, ist die Existenz eines geschlossenen, sich selbst erhaltenden Stoffwechsels ohne Enzyme, der auch seine Katalysatoren von selbst erneuert. Und eine Frage hat dieser Weg noch immer nicht beantwortet: Wie wird der Zustand eines solchen Stoffwechselnetzes an die nächste Generation kopiert?
Der dritte Weg: Zunächst borgt man sich ein vorhandenes Energiegefälle. Das klingt nach „Leben entstand in heißem Wasser“, ist aber viel genauer und ziemlich raffiniert. Die ersten beiden Ansätze müssen sich ihre Energie irgendwoher beschaffen. Dieser sagt: Das ist gar nicht nötig. Am Meeresboden liegt sie schon bereit.
Wenn bestimmte Gesteine am Meeresboden mit Wasser reagieren, entstehen alkalische, wasserstoffreiche heiße Fluide. Zwischen diesen Fluiden und dem eher sauren Meerwasser der frühen Erde liegt eine poröse Mineralwand. Auf ihren beiden Seiten bildet sich von selbst ein chemisches Gefälle. Die Wände der Mineralporen dienen dabei zugleich als Trennwände kleiner Kammern und als katalytische Oberflächen.
Die früheste Energienutzung leiht sich dieses fertige Gefälle. Eigene Pumpen entwickeln sich erst später. Ein modernes Gegenstück lieferte ein im Jahr 2000 nahe dem Mittelatlantischen Rücken entdecktes Hydrothermalfeld: Lost City. Seine Fluide sind alkalisch, reich an Wasserstoff und Methan, seine Schlote bestehen vorwiegend aus Karbonaten.
Das ist etwas anderes als die bekannteren „Schwarzen Raucher“. Diese werden von Magma angetrieben; ihre austretenden Fluide sind gewöhnlich um die 350 Grad Celsius heiß und eher sauer. Bei solchen Temperaturen zerbricht RNA rasch. Der hier gemeinte Ansatz braucht dagegen gerade jenes Gefälle an der Grenzfläche zwischen alkalischen Fluiden und vergleichsweise saurem Meerwasser.
Die stärksten Einwände heißen Verdünnung und Phosphor. Der Meeresboden ist eine offene Umgebung. Neu entstandene kleine Moleküle können sich leicht im ungeheuren Wasservorrat des Ozeans verlieren. In alkalischer, calciumreicher Umgebung fallen außerdem leicht Phosphate aus. Ausgerechnet Nukleinsäuren und Membranchemie sind aber letztlich in hohem Maße auf Phosphor angewiesen.
Hinzu kommt eine besonders hohe Schwelle: Wie löst sich das System von diesem fertigen natürlichen Gefälle und geht zu einem Gefälle über, das seine eigene Membran aufrechterhält?
Der vierte Weg: Am Anfang steht ein Tümpel, der wiederholt nass wird und austrocknet. Hier wechselt der Schauplatz. Es geht nicht in die Tiefsee, sondern an den Rand flacher, heißer vulkanischer Quelltümpel auf dem Land. Und genutzt wird kein bestimmter Stoff, sondern ein Rhythmus.
Der Tümpel füllt sich, verdunstet, füllt sich wieder. In der Trockenphase werden verdünnte Lösungen konzentriert und Moleküle dazu gebracht, sich zu Ketten zu verbinden. Kommt das Wasser zurück, schließen sich fettartige Moleküle von selbst zu kleinen Bläschen zusammen und nehmen die eben entstandenen langen Ketten zufällig in sich auf. Der unmittelbarste Unterschied zum Tiefseeansatz liegt deshalb nicht bei heiß oder kalt, sondern bei der Menge des Wassers.
Im Zentrum des Streits steht das Salz. Einfache Fettsäurebläschen zerfallen leicht bei hohen Magnesium- und Calciumkonzentrationen sowie hohem Salzgehalt. Magnesium wiederum wird gerade für viele RNA-katalysierte Reaktionen gebraucht. Deshalb gelten in diesem Ansatz salzarme heiße Süßwasserquellen als günstigere Umgebung für ursprüngliche Membranen als Meerwasser.
Was er nicht erklären kann, lässt sich ebenso genau benennen. Wie viel freiliegendes Land gab es im Hadaikum überhaupt? Konnten geeignete vulkanische Tümpel über lange Zeit genügend Nass-Trocken-Zyklen durchlaufen? Zudem können starke UV-Strahlung und völliges Austrocknen auch jene langen Ketten zerstören, die bereits entstanden sind.
Daneben gibt es einige weniger zentrale Wege, jeder an einer Stelle stark und an anderer Stelle leer. Ein Vorschlag lautet, dass Ansammlungen fettartiger Moleküle selbst eine Art „Vererbung der Zusammensetzung“ tragen könnten. Ihr Vorteil: Abgegrenzte Räume und Wachstum ergeben sich von selbst. Ihr Nachteil: Sie können erheblich weniger Information speichern als Moleküle, die sie in einer Sequenz festhalten.
Andere setzen Peptide an den Anfang. Dafür sprechen die vielfältige Chemie der Aminosäuren und die katalytischen Möglichkeiten ihrer Bindung an Metalle. Dagegen spricht, dass eine Regel zur vorlagengesteuerten Vermehrung fehlt, wie sie die Basenpaarung liefert. Dann gibt es noch den Weg über Tonminerale als Vorlage. Er hat gezeigt, dass Minerale die Entstehung langer Ketten fördern können. Er hat nicht gezeigt, dass ein Kristallgitter Vererbung mit ausreichender Informationskapazität leisten kann.
Zur Panspermie ist ein gesonderter Satz nötig, weil sie so oft für eine Antwort gehalten wird. Ihr belegter Anteil stimmt: Organische Stoffe können aus dem All kommen. Bestimmte Meteoriten enthalten zahlreiche Aminosäuren; in ihnen wurde auch ein kleiner Überschuss an linkshändigen Molekülen gemessen, etwa im Murchison-Meteoriten.
Ihre logische Grenze ist jedoch seit jeher klar. Kam das Leben von anderswo, lautet die Frage eben, wie es zuerst dort entstanden ist. Die Panspermie verschiebt den Ort. Sie erklärt den Übergang nicht.
Legt man diese Wege nebeneinander, ergibt sich ein ordentliches Muster. Jeder ist an einer bestimmten Schwelle besonders stark. Und genau diese Schwelle ist meist die Lücke eines anderen.
Bei der Bildung abgegrenzter Räume bieten alkalische Quellen Mineralporen; im Thermalquellenansatz entstehen beim erneuten Befeuchten von selbst Bläschen. Bei der Energieversorgung sind der stoffwechselorientierte Weg und die alkalischen Quellen am stärksten. Bei der Erbinformation hat allein die RNA-Welt festen Boden unter den Füßen. Und ausgerechnet dort liegt die zentrale Schwäche der beiden vorigen Ansätze. Warum Biomoleküle jeweils durchgängig dieselbe Händigkeit besitzen, erklärt keiner der Wege vollständig.
Betrachtet man nur die obere Hälfte dieser gedachten Tabelle, könnte man meinen, gemeinsam deckten die Ansätze das Problem beinahe vollständig ab. Die Schwierigkeit steht in der letzten Zeile. Sie heißt: durchgängiger Versuch vom Anfang bis zum Ende. Ein Versuch, der bei geologisch plausiblen einfachen Ausgangsstoffen beginnt und ohne Lücke weiterführt zu eigenständiger Vermehrung, abgegrenzten Räumen, der Kopplung an eine Energiequelle, vollständiger Teilung samt Vererbung und einer anhaltenden Evolution mit offenem Ausgang.
RNA-Welt: keiner. Stoffwechsel zuerst: keiner. Alkalische Quellen: keiner. Heiße Quellen an Land: keiner. Lipidwelt: keiner. Peptide zuerst: keiner. Tonminerale als Vorlage: keiner. Nicht ein einziger. Die längsten Ketten enden jeweils an einer anderen Stelle. Und ihre Enden lassen sich nicht miteinander verbinden.
VII Was bleibt, wenn man auf 473 Gene herunterkürzt
Lässt es sich nicht bis zum Anfang zurückverfolgen, versuchen wir es von der anderen Seite. Stellen wir Leben her. Das Team von Craig Venter ist auf diesem Weg am weitesten gekommen. Sein erster Schritt war, ein vollständiges Bakterienchromosom aus chemischen Reagenzien zusammenzusetzen.
Nicht kopieren, sondern synthetisieren: kleine, künstlich hergestellte DNA-Stücke nach und nach wie Bausteine zusammenfügen, bis schließlich das ganze Genom eines Mykoplasmas vorliegt, ungefähr 583.000 Basenpaare lang. 2008 gelang es. Und dann? Dann geschah gar nichts.
Die DNA lag im Reagenzglas. Ein korrektes, vollständiges Chromosom, Base für Base überprüfbar. Es bewegte sich nicht, betrieb keinen Stoffwechsel, teilte sich nicht. Es war eine Bauanleitung. Und eine Bauanleitung baut kein Haus.
Zwei Jahre später änderte das Team sein Vorgehen. Es synthetisierte ein Genom und verpflanzte es anschließend in eine bereits lebende Zelle. Nach dem Einsetzen des künstlichen Genoms folgten mehrere Zellteilungen und ein Auswahlverfahren. Das ursprüngliche Chromosom der Empfängerzelle ging verloren; übrig blieb das künstliche. Diesmal gelang es. Das synthetische Genom übernahm die Zelle. Ihre Nachkommen zeigten die Proteine und die äußere Gestalt der Spenderart.
Das wurde weithin als „künstliches Leben“ gemeldet. Das war es nicht, aus einem sehr konkreten Grund. Synthetisiert worden war allein das Genom. Alles, was es in Gang setzte, stammte aus der Empfängerzelle: die Membran, die Maschinerie zur Proteinherstellung, Transportproteine, Stoffwechselenzyme, Ionengradienten, der gesamte Hausrat des Zellplasmas.
Und diese Zelle lebte. Ihre Vorfahren hatten ununterbrochen gelebt, bis ihre Linie auf dem Labortisch ankam. Das künstliche Genom übernahm ein Auto, dessen Motor bereits lief. Ohne Empfängerzelle wäre diese DNA nicht von selbst zur Zelle geworden.
Wenn der Aufbau von null an so schwierig ist, versuchen wir es eben umgekehrt. Wir nehmen eine fertige Zelle, streichen ein Gen nach dem anderen und sehen nach, wie weit sie sich abspecken lässt, ohne zu sterben.
Auch diesen Weg ging das Team. 2016 lag die Minimalzelle vor: ungefähr 530.000 Basenpaare, 473 Gene. Unter nährstoffreichen Bedingungen konnte sie selbstständig wachsen und sich teilen.
Zum Vergleich: Bei dem erwähnten Bakterium in der Spornzikade lassen sich nur 68 Gene für Proteine funktionell zuordnen. In der Minimalzelle codieren dagegen mehr als vierhundert Gene Proteine. Doch das erste Bakterium wird von seinem Wirt versorgt. 473 war damals die niedrigste bekannte Genzahl einer selbstständig vermehrungsfähigen Zelle. Diese Selbstständigkeit setzte jedoch ein nährstoffreiches Labormedium voraus; die Zahl war kein allgemeines Minimum für Leben. Und jetzt kommt der Satz dieser Arbeit, der dem gesunden Menschenverstand am gründlichsten widerspricht.
Bei ungefähr dreißig Prozent dieser 473 Gene konnte damals niemand sagen, was sie genau taten. Das ist keine höfliche Umschreibung im Sinne von „der Mechanismus ist noch nicht ganz geklärt“. Unter diesen Kulturbedingungen und mit diesem Versuchsplan hatte man das Genom stark verkleinert. Und von dem, was danach noch übrig war, hatte rund ein Drittel eine unbekannte Funktion.
Die Forscher hatten die Zelle so weit vereinfacht, wie es ihr damaliger Versuchsplan erlaubte. Dann betrachteten sie die kleine Handvoll, die noch da war, und wussten bei mehr als hundert Genen nicht, wozu sie dienten. Zehn Jahre später, 2026, waren es noch immer fünfzig bis sechzig Gene ohne bekannte Aufgabe. Daraus folgt etwas, das man leicht überliest.
Es bedeutet nicht: „Wir sind kurz davor, es zu verstehen.“ Es bedeutet: Selbst mit dem gesamten damaligen Wissen über unentbehrliche Funktionen hätte man dieses Minimalgenom nicht entwerfen können. Es wurde durch Wegnehmen gewonnen. Nicht ausgerechnet.
Bei späteren abgeleiteten Stämmen mussten sogar einige wenige Gene wieder hinzugefügt werden, damit die absonderlichen Zellgrößen und Teilungsformen sich besserten. Die kleinste Genanzahl, mit der Vermehrung gelingt, und die kleinste Genanzahl, mit der eine normale Teilung gelingt, sind offenbar zwei verschiedene Fragen.
Ein anderes Team arbeitete in der entgegengesetzten Richtung. Es strich nichts aus einer fertigen Zelle heraus, sondern baute von einfachster Chemie aus nach oben. Was dabei zustande kam, war beachtlich.
Einfache fettartige Moleküle schließen sich in geeignetem Wasser von selbst zu kleinen Bläschen zusammen und umhüllen dabei große Moleküle. Gibt man mehr von den fettartigen Molekülen hinzu, nehmen die Bläschen sie auf und wachsen. Sind sie zu langen Fäden ausgezogen, genügt sanftes Rühren, um sie in viele Tochterbläschen zu zerlegen, ohne dass ihr Inhalt ausläuft.
Ihre Membran ist sogar wählerisch. Kleine Ausgangsstoffe können hindurchtreten, größere Nukleinsäurevorlagen bleiben innen. So gelangen die Bausteine von außen hinein, während die Vorlage nicht entwischt. 2013 wurde in einer solchen Modell-Protozelle unmittelbar vorgeführt, wie RNA ohne Enzyme, aber nach einer Vorlage synthetisiert werden kann.
Sogar Konkurrenz ließ sich zeigen. Nimmt die Zahl langer Ketten im Inneren eines Bläschens zu, steigt sein Innendruck. Es zieht dann mehr Membranmaterial aus der Umgebung an sich und raubt es seinen Nachbarn aus deren Membranen.
Ein kleiner Beutel, der wächst, sich teilt, in dessen Innerem kopiert werden kann und der seinen Artgenossen sogar Ressourcen streitig macht. Das klingt, als fehle nur noch ein Schritt. Der fehlende Schritt besteht darin, all das zu einem Kreis zu schließen.
Ein vollständiges Genom wird im Bläschen kopiert. Die beiden Stränge trennen sich. Zugleich wächst die Membran. Das Bläschen teilt sich zuverlässig in zwei; jedes Tochterbläschen erhält ein funktionsfähiges Erbsystem. Dann wiederholen die Töchter den gesamten Vorgang. Und das ganze System muss aus einfachen Ausgangsstoffen seiner Umgebung selbst jene Katalysatoren erneuern können, die es zum Kopieren braucht.
Dieser Kreis hat sich bis heute nicht geschlossen. Und seine Lücken sind kein vages „Wir sind noch weit davon entfernt“. Man kann sie einzeln benennen. Eigenständige Rohstoffversorgung: Bei den leistungsfähigsten heutigen Kopiersystemen gibt der Experimentator die Ausgangsstoffe und das Membranmaterial unmittelbar hinzu. Selbst die Energie, welche die Verknüpfungsreaktionen benötigen, wird zugefüttert.
Strangtrennung: Ist die Vorlage kopiert, liegt ein komplementärer Strang an ihr. Beide haften aneinander. Moderne Zellen ziehen sie mit spezialisierten Proteinen auseinander. Wie das ohne Enzyme schonend gelingen kann, ohne dabei die RNA zu zerbrechen, ist eine eigene Hürde. Fehlerschwelle: Je länger eine Sequenz wird, desto mehr Kopierfehler sammeln sich an. Oberhalb einer bestimmten Grenze geht sämtliche funktionelle Information verloren.
Erneuerung der Katalysatoren: Ein wirklich sich selbst erhaltendes System muss auch die Katalysatoren vervielfältigen, die es zum Vervielfältigen braucht. Der Experimentator darf nicht jeder Generation neue nachliefern müssen.
Stellen wir nun einige der stärksten Systeme neben die Arbeitsdefinition von vorhin und vergleichen Punkt für Punkt. Kreuzkatalytische Ribozyme: exponentielle Vermehrung, erbliche Variation, Selektion sind vorhanden.
Stoffwechsel und Membran fehlen; die Ausgangsstoffe werden vom Experimentator präzise vorgefertigt. Fettsäurebläschen: abgegrenzte Innenräume, Stoffaufnahme und teilweise vorlagengesteuertes Kopieren sind vorhanden. Ein vollständig geschlossener Zyklus aus Kopieren und Teilung fehlt.
RNA-Vermehrungssysteme mit einem Übersetzungsapparat zur Proteinherstellung können in zellähnlichen Räumen darwinische Evolution durchlaufen. Dabei greifen sie aber auf eine Fülle vorgefertigter Maschinerie zur Proteinherstellung zurück. Gerade diese ausgereiften biologischen Bauteile sind es jedoch, deren Entstehung ein „Neubau von null an“ erklären müsste. Jedes System erfüllt einen Teil der Definition. Keines erfüllt sie ganz.
Bis heute hat kein experimentelles System, das mit unbelebten Ausgangsstoffen beginnt, gleichzeitig eine sich selbst erhaltende Chemie, eine vollständige eigenständige Fortpflanzung und eine dauerhaft fortsetzbare darwinische Evolution erreicht.
VIII Eine Stichprobe von eins. Die Werkzeuge sind genau für dieses eine gebaut
Wie leicht geschieht all das überhaupt? Eine weitverbreitete Intuition lautet: Kaum war die Erde bewohnbar, scheint schon Leben aufgetaucht zu sein. So schwierig kann sein Ursprung also wohl nicht sein. Dieser Schluss hat eine ganz bestimmte Lücke.
Wir betrachten keinen Planeten, den wir zufällig aus einer Menge beliebiger Planeten gezogen hätten. Wir betrachten einen Planeten, auf dem bereits Beobachter entstanden sind, die diese Frage stellen können. Die Bedingung unserer Auswahl enthält also schon den Punkt: Hier muss Leben früh genug entstanden sein.
Anders gesagt: Auf jedem Planeten, auf dem jemand stehen und diese Frage stellen kann, wird es so aussehen, als sei das Leben rasch entstanden.
Forscher haben den Lebensursprung näherungsweise als Zufallsprozess mit einer konstanten Eintrittsrate behandelt und statistisch untersucht. Das Ergebnis: Sobald man berücksichtigt, dass Leben schon Milliarden Jahre existiert haben muss, bevor Beobachter auftreten können, lässt sich selbst eine sehr niedrige tatsächliche Ursprungsrate damit vereinbaren, dass wir uns ausgerechnet in einem früh gelungenen Fall wiederfinden.
Zahlen wurden dennoch genannt. Die optimistischste Schätzung besagte, auf einem erdähnlichen Planeten betrage die Wahrscheinlichkeit, dass binnen einer Milliarde Jahren Leben entsteht, mindestens etwas mehr als zehn Prozent. Sie behandelte die Erde jedoch als zufällig gezogene Stichprobe und beging damit genau den eben beschriebenen Fehler. Eine andere Schätzung ging vorsichtiger vor und kam zu einem viel schwächeren Ergebnis: Die Daten sprechen für einen raschen Ursprung, mit einem Chancenverhältnis von mindestens ungefähr drei zu eins. Ein wenig Evidenz ist das. Ein abschließendes Urteil ist es bei Weitem nicht.
Bis heute gibt es deshalb keine belastbare Zahl, die man „die Wahrscheinlichkeit des Lebensursprungs“ nennen könnte. Und die Formulierung „Stichprobengröße eins“ hat noch eine zweite Bedeutung.
Alles bekannte zelluläre Leben teilt dieselbe Kernausstattung: eine Maschinerie zur Proteinherstellung, einen fast einheitlichen genetischen Code, denselben Grundbestand an Aminosäuren, dieselbe Händigkeit in den Proteinen und dieselbe Energiewährung. Die Millionen heute lebender Arten auf der Erde lassen sich deshalb nicht als Millionen voneinander unabhängiger Ursprungsereignisse zählen.
Für die Frage nach dem Ursprung stellen sie sehr wahrscheinlich nur eine einzige Probe dar, die aus einem einzigen Ursprung hervorgegangen ist. Eine.
2005 schlugen Cleland, die Philosophin aus dem zweiten Abschnitt mit dem Wasservergleich, und ein Mikrobiologe einen Gedanken vor. 2009 führte sie ihn gemeinsam mit weiteren Forschern in einer Arbeit ausführlicher aus.
Wenn Leben unter denselben Bedingungen der frühen Erde einmal entstehen konnte, könnte es dort auch mehrmals entstanden sein. Und falls die Nachkommen eines zweiten Ursprungs eine andere Biochemie nutzen, könnten sie bis heute neben dem uns vertrauten Leben existieren. Mikrobiologische Verfahren, die gezielt nach DNA und Ribosomen suchen, würden sie womöglich vollständig übersehen. Das ist die Idee einer Schattenbiosphäre.
Dieser Gedanke ist bis heute nicht systematisch geprüft worden. Und das liegt nicht daran, dass ihn niemand prüfen möchte. Es liegt daran, dass die Nachweiswerkzeuge selbst nach dem einen bekannten Typ von Leben gebaut sind.
Das Verfahren zur Vervielfältigung von DNA setzt Nukleinsäuren voraus, welche die verwendeten Enzyme erkennen können. Universelle Primer setzen voraus, dass der gesuchte Organismus Ribosomen besitzt. Schon ein Nährmedium ist ein Auswahlfilter. Die Bezeichnung „nicht kultivierbare Mikroorganismen“ sagt ja bereits, dass die verfügbaren Kulturbedingungen nur einen kleinen Teil des ökologischen Möglichkeitsraums abdecken. Und wer Erbmaterial unmittelbar aus der Umwelt gewinnt und sequenziert, setzt weiterhin voraus, dass es sich um herkömmliche Nukleinsäuren handelt, die sich extrahieren und sequenzieren lassen.
Jedes Werkzeug hat also schon vor seinem Einsatz vorausgesetzt, wie das aussehen muss, wonach es sucht. Gäbe es tatsächlich eine zweite Art von Leben, erschiene sie deshalb nicht als unbekannte Sequenz auf dem Bildschirm. Der Bildschirm bliebe leer. Nichts nachgewiesen. Sie nicht zu finden, sähe genauso aus, als gäbe es sie nicht.
Umgekehrt genügt es auch nicht, etwas Merkwürdiges zu finden. 2010 gab es einen solchen Fall. Eine Mitautorin der Arbeit von 2009 kultivierte aus einem Salzsee in Kalifornien ein Bakterium und verkündete, es könne Phosphor durch Arsen ersetzen und Arsen in seine DNA einbauen.
Die NASA gab dafür eine Pressekonferenz. Zwei Jahre später wiederholten zwei Laboratorien unabhängig voneinander die Versuche. Keines konnte Arsen in der DNA nachweisen. 2025 zog die Zeitschrift, in der die ursprüngliche Arbeit erschienen war, sie zurück.
Doch selbst wenn dieses Bakterium tatsächlich Arsen verwendet hätte, wäre das noch nicht genug gewesen. Es hätte immer noch bloß eine extreme Anpassungsform des bekannten Lebens sein und mit uns einen gemeinsamen Vorfahren haben können.
Für den Nachweis eines zweiten Ursprungs muss eine gemeinsame Abstammung ausgeschlossen werden. Ebenso muss ausgeschlossen werden, dass dieses Leben Gene mit dem bekannten Leben ausgetauscht hat. Das ist viel schwieriger, als etwas Merkwürdiges zu finden.
Außerhalb der Erde kam man einem Lebensfund im September 2025 am nächsten. Im Jahr zuvor hatte ein Marsrover auf einem Gestein kleine Flecken fotografiert: jeder ungefähr einen Millimeter groß, außen dunkel, innen hell. Wie ein Leopardenmuster.
Man bezeichnete sie als die bislang deutlichsten potenziellen Lebensspuren. Das Wort „potenziell“ lässt sich nicht streichen. Solche Flecken können auch ohne Leben entstehen, gewöhnlich allerdings erst bei hohen Temperaturen von hundert bis zweihundert Grad Celsius. An diesem Gestein fanden die Forscher keine Spuren einer solchen Erhitzung. Die Lage ist dieselbe wie bei den fadenförmigen Strukturen im fünften Abschnitt: Die nichtbiologischen Erklärungen sind noch nicht vollständig ausgeschlossen. Die biologische Erklärung ist ebenso wenig abschließend bewiesen.
Mit Stand August 2026 gibt es vom Mars, vom Jupitermond Europa und vom Saturnmond Enceladus noch keine einzige bestätigte Lebensprobe. Für einen salzigen Ozean unter Europas Eiskruste gibt es starke Belege. Eine Sonde startete am 14. Oktober 2024 und soll 2030 das Jupitersystem erreichen: Europa Clipper. Sie soll beantworten, ob die Bedingungen dort für Leben geeignet sind, nicht, ob dort Leben existiert.
Der eigentliche Wert solcher Erkundungen besteht nicht darin, noch einen bewohnbaren Ort zu finden. Erst eine zweite Probe, deren Ursprung nachweislich unabhängig vom irdischen Leben ist, würde sowohl die statistische Frage als auch die Definitionsfrage grundlegend verändern. Wasser, organische Stoffe oder Energiequellen zu finden, macht aus einer Stichprobengröße von eins keine Stichprobengröße von zwei.
Zurück zu den Kegeln aus dem ersten Abschnitt. Beide Seiten des Streits arbeiten mit demselben Kriterienkatalog. Dieser Katalog ist ein Aufbau, der tatsächlich etwas bewirkt: Er besitzt einzelne Prüfpunkte, lässt sich anwenden und hält nachweislich manches draußen.
Und er ist tatsächlich in Bewegung. Dieselben Kegel wurden 2016 als Stromatolithen beschrieben, 2018 aus einer anderen Richtung aufgeschnitten und 2019 erneut verteidigt. Dass dieser Aufbau sich nicht geschlossen hat, liegt nicht daran, dass die Beteiligten zu wenig Sorgfalt aufbringen.
Es liegt daran, dass das, was er umschließen soll, selbst keinen Rand hat. Nach hundertdreiundzwanzig Definitionen sind die Viren noch immer da. Die Viroide sind noch immer da. Die Prionen sind noch immer da. Das Mimivirus wächst nach oben, das Bakterium mit den achtundsechzig Genen in der Spornzikade schrumpft nach unten. Und auf der Linie war die ganze Zeit jeder Platz besetzt.
Die Kriterien sieben weiter. Die Gesteine werden weiter neu aufgeschnitten. Im Labor werden die Ketten weiter Stück um Stück zusammengefügt. Noch ist die Abstammungslinie nicht geschlossen. Geteilt wird weiter.