Entstehung und Entwicklung von irdischen Leben

Entstehung und Entwicklung von irdischen Leben 05.05.2009 Gliederung • Vergleich Erde mit Nachbarplaneten • Entstehung eines bewohnbaren Planeten • ...
Author: Meta Ursler
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Entstehung und Entwicklung von irdischen Leben 05.05.2009

Gliederung • Vergleich Erde mit Nachbarplaneten • Entstehung eines bewohnbaren Planeten • Erste Lebewesen • Erste Mehrzeller • Schritt auf das Festland • Sieg der Säugetiere

Vergleich zw. Erde und Nachbarplanten

Woher diese Unterschiede?

Entwicklung der Erde • Entstehung des Sonnensystems vor 4,6 Milliarden Jahren • Rotationsperiode der Erde durch Mond von 6-7 h auf 24 h abgebremst • 40 000 Jahre Dauerregen mit 3000 l/m2d • C02 durch Regen rausgespült • Soda + CaCl -> CaC03 + NaCl

Die Erde 3,8 Milliarden Jahre v. Chr.

• In Gewässern bereits Aminosäuren vorhanden • Aus Aminosäuren -> Eiweiße + Proteine • keine längerkettigen Moleküle, das diese durch starke UV-Strahlung zerstört werden • ABER: In tieferen Gewässern längerkettige Moleküle möglich

Chemie der Aminosäuren Aufbau von Aminosäuren • KohlenwasserstoffKette • Amin-Gruppe • Carboxyl-Gruppe

Peptidbindung

Herkunft der Aminosäuren I Zwei Theorien: • Durch Meteoriteneinschläge auf die Erde gebracht Clycin in Zentrum unserer Milchstraße entdeckt NH3 + CH4 + H20 + hv -> Clycin Problem: UV-Strahlung nur 1x wirksam! Erkenntnis: chem. Bindungen im ges. Universum gleich

Herkunft der Aminosäuren II • Auf Erde entstanden • Zwei Formen: linkshändige rechtshändige Auf Erde nur linkshändige Aminosäuren • Konzentration der Spurenelemente in Lebewesen = Konzentration in Meer • In Meteoritenreste beide =>Leben auf Erde entstanden

Urey-Miller-Experiment (1953)

• Stanley Miller und Harold Urey

Urey-Miller-Experiment II • • • -

stark reduzierte Atmosphäre Kolben gelegentlich erwärmt Nach einigen Tagen: Zucker, Glycin, Alanin Fettsäuren ABER: Sowohl links- als auch rechtsdrehende

Urey-Miller-Experiment III

• Keine Kohlenhydrate und Nukleinsäuren • ABER: Bestandteile - Formaldehyd - Cyanacetylene - Cyanwasserstoffe (z.B. Blausäure) - Harnsäure Experiment nicht unumstritten

Urey-Miller-Experiment IV

• Entstehung von org. Molekülen auch in schwach reduzierter Atmosphäre CO, CO2, N2, H + UV-Licht => Blausäure + H2O Blausäure + Blausäure -> Aminosäuren (in basischer Umgebung) • Bei beiden Reaktionen kein freier O

300 Mio. Jahre später Prokaryonten • Zyanobakterien • erstmals Lebewesen mit DNS • schwimmt noch ungeschützt im Kern • Erfinder der Photosynthese

1,5 Milliarden Jahre v. Chr. • durch Photosynthese Anreicherung von O2 • reagiert mit Fe-hatligen Boden • • • •

2Fe + 1,5O2 -> Fe2O3 nach Sättigung Anreicherung von O2 in der Atmosphäre Bildung der Ozonschicht in 15km Höhe O2 + O + hv ->O3 (Ozon) Abschirmung der UV-Strahlung

1,5 Milliarden Jahre v. Chr. II • Entstehung der • • •

Eukaryonten Erstmals eigener Zellkern DNS im Zellkern geschützt Mitochondrien (zur Verarbeitung von O2)

Kambrium (ab 542 Mio. Jahre v.Chr.) • • • • • • •

Superkontinent „Godwana“ vielzelliges Leben im Wasser bereits mit bloßem Auge erkennbar Krebse, Tausendfüßler etc. Trilobiten haben erstmals Augen erste Räuber der Erdgeschichte Konkurrenten + Gejagte entwickeln auch Augen und Abwehrmechanismen

Kambrium II

• „Kambrische Explosion“ Warum? • Überlebende der vergangenen Eiszeit sehr widerstandsfähig • Treibhauseffekt • O2 und Calciumcarbonat im Meer => Aufbau von Schalen und Panzern möglich

Mittleres Silur (444-416 Mio. v. Chr.) • Bei vorheriger Eiszeit starben 50% aller • • • •

Lebewesen aus Lebewesen eroberten Festland. Warum? Konkurrenzdruck und Fressfeinde zwangen Lebewesen zur Flucht aufs Festland zuerst Grünalgen und Zyanobakterien => fruchtbarer Boden Anschließend Gliederfüßler

Weitere Entwicklung

• Dinosaurier • starben nach Einschlag aus • Klimaänderung • Dinos waren Kaltblüter, • Säugetier dagegen Warmblüter, konnten Körpertemperatur konstant halten • Weiterer Vorteil: Nachwuchs im Körper der Mutter

Quellen:

• H. Lesch, Jörn Müller; Big Bang, 2. Akt • H. Lesch, H. Zaun; Die kürzeste Geschichte allen Lebens

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