JUSTIN HARTFIELD

WAS IST LEBEN · 4:14

Was ist Leben?

Was ist Leben? Die Physik hat eine gute Antwort: Chemie, die sich geordnet hält, indem sie Energie durch sich hindurchleitet, und die sich selbst kopiert. Sind Viren Lebewesen? Lebt Feuer?

Was ist Leben? Die Antwort der Physik (und sind Viren Lebewesen?) Auf YouTube ansehen Abonnieren

Video auf Englisch mit deutschen Untertiteln (CC-Taste). Das vollständige Transkript steht darunter.

Die sieben Kennzeichen (oder Merkmale) des Lebens aus dem Biologieunterricht, die Definition in einer Zeile, auf die sich 123 Definitionen eindampfen lassen, die Arbeitsdefinition der NASA, warum Feuer nicht lebt, was in der Physik etwas lebendig macht (dissipative Strukturen, eine beheizte Schale, die Belousov-Reaktion), ob Leben gegen den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik verstößt (Schrödingers „Was ist Leben?“), ob Viren Lebewesen sind und wie das Leben auf der Erde entstand (Abiogenese).

Die ganze Antwort

Was ist Leben?

Was ist Leben? Die Physik hat eine gute Antwort: Leben ist Chemie, die sich selbst geordnet hält, indem sie Energie durch sich hindurchleitet, und die sich kopiert, bevor das Muster zerfällt. Ich bin Justin Hartfield und seit fünfundzwanzig Jahren im Cannabis-Geschäft, und der Biologe, der mir das beigebracht hat, sagte, man könne Krankheit nicht verstehen, ohne zu wissen, was Leben ist.

Was sind die 7 Kennzeichen des Lebens?

Was sind die sieben Kennzeichen des Lebens? Im Biologieunterricht gibt es dazu eine Liste: Lebewesen sind organisiert, nehmen Energie auf, wachsen, reagieren, halten ihr Inneres stabil, vermehren sich und evolvieren.

2011 dampfte der Biologe Edward Trifonov hundertdreiundzwanzig Definitionen von Leben auf eine einzige Zeile ein: Leben ist Selbstreproduktion mit Variationen. Die Arbeitsdefinition der NASA ist nah dran: ein sich selbst erhaltendes chemisches System, das zu darwinscher Evolution fähig ist.

Ist Feuer ein Lebewesen?

Ist Feuer ein Lebewesen? Ein Feuer kommt auf dieser Liste weit: Es nimmt Brennstoff auf und wächst, während es sich ausbreitet. Aber eine Flamme kann ihren Bauplan nicht weitergeben, also fängt jedes neue Feuer bei null an und stirbt, wenn sein Brennstoff ausgeht.

Was macht etwas lebendig?

Was macht also etwas lebendig, wenn eine Flamme so nah herankommt? Ich halte mich an das Denkmodell eines Mannes.

2010 habe ich einen Biologen namens Bob Melamede kennengelernt. Er hat verändert, wie ich alles sah, was ich aufgebaut hatte. Er hatte dafür ein Bild. Das Leben ist ein Strudel. Es existiert nur, solange Energie hindurchfließt.

Stell dir eine dünne Schicht Öl in einer Schale vor, von unten erhitzt. Zuerst kriecht die Wärme einfach durch sie hindurch. Dreh ein bisschen weiter auf, und das Öl ordnet sich von selbst zu Sechsecken: Warmes steigt an manchen Stellen auf, Kühles sinkt an anderen ab.

Milliarden Moleküle fingen an, sich gemeinsam zu bewegen, weil gemeinsame Bewegung die Wärme schneller abführt. Von niemandem angeordnet und trotzdem irgendwie völlig im Gleichtakt.

Diese Schale ist im Film ein Spiel, du kannst also selbst die Hitze aufdrehen und den Bereich finden, in dem Sechsecke entstehen.

Zu wenig Fluss, und nichts passiert; zu viel, und das Muster reißt auseinander. Das Leben lebt im Bereich dazwischen.

Verstößt Leben gegen den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik?

Verstößt Leben gegen den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik? Nein, auch wenn der Hauptsatz sagt, dass die Unordnung insgesamt immer zunimmt, und 1944 erklärte der Physiker Erwin Schrödinger, wie das geht. Ein Lebewesen ernährt sich von dem, was er negative Entropie nannte: Es bleibt innen geordnet, indem es noch mehr Unordnung als Wärme und Abfall nach außen abgibt.

Jetzt schau dir dieses chemische Mischexperiment an, das eigentlich eine einheitliche Farbe annehmen und so bleiben sollte. Stattdessen breiten sich blaue Ringe aus, verblassen und kommen wieder, solange die Chemikalien weiter reagieren.

Als Boris Belousov das an eine Fachzeitschrift schickte, lehnten die Herausgeber es als unmöglich ab. Die Physik, die sie im Kopf hatten, war für Dinge geschrieben, die zur Ruhe kommen. Nicht für Strukturen, die von einem Fluss abhängen, wie chemische Reaktionen.

Sind Viren Lebewesen?

Sind Viren Lebewesen? Außerhalb einer Zelle ist ein Virus nur Gene in einer Proteinhülle, durch die keine Energie fließt, es kann also nichts herstellen und sich nicht kopieren. Der französische Mikrobiologe Patrick Forterre argumentiert, dass es in der Zelle lebendig wird, die es übernimmt, und nennt diese Zelle Virozelle. Biologen sind sich bis heute nicht einig.

Wie ist das Leben auf der Erde entstanden?

Wie ist das Leben auf der Erde entstanden? Niemand war dabei, aber Mikroben scheinen schon vor etwa drei Komma vier Milliarden Jahren im heutigen Westaustralien Riffe gebaut zu haben. Wie es anfing, ist noch offen, also denk zurück an die Schale.

Dr. Bob dachte diese eine Regel konsequent zu Ende. Energie, die durch die Chemikalien eines frühen Ozeans floss, ordnete sie, und manche dieser Mischungen wurden gut genug, um sich selbst zu kopieren. Für ihn war das der Anfang des Lebens.

2009 stellten zwei Chemiker am Scripps-Institut in Kalifornien ein Paar RNA-Moleküle her, die sich im Reagenzglas gegenseitig aufbauen, und als verschiedene Versionen miteinander konkurrierten, setzten sich neue Kombinationen durch.

Für mich ist Leben also Energie, die durch Chemie fließt, die gelernt hat, sich selbst zu kopieren, und du bist eines dieser Muster. Der ganze Film ist auf meiner Website, unten verlinkt, wo du die Schale selbst erhitzen kannst. Als Nächstes: wie dein Körper sich selbst heilt.

Was die Studien zeigen

Jede Aussage dieser Antwort, die Studie dahinter, wer untersucht wurde und wer die Forschung bezahlt hat. „Keine Angabe“ heißt, dass die Arbeit keinen Geldgeber nennt.

Was das Video sagtQuelleWer untersucht wurdeFinanziert von
Die Liste aus dem Biologieunterricht: organisiert, nehmen Energie auf, wachsen, reagieren, halten ihr Inneres stabil, pflanzen sich fort, entwickeln sich evolutionär weiter OpenStax Biology 2e, "Properties of Life"
2011: 123 Definitionen von Leben, eingedampft auf „Leben ist Selbstreproduktion mit Variationen“ Trifonov 2011 Analyse von Definitionen durch einen einzelnen Autor (University of Haifa, Institute of Evolution) keine Angabe
Arbeitsdefinition der NASA: ein sich selbst erhaltendes chemisches System, das zu darwinscher Evolution fähig ist NASA Astrobiology, life detection
Benner 2010
Benner: keine Angabe
Von unten erhitztes Öl ordnet sich zu Sechsecken; die Moleküle bewegen sich gemeinsam, weil das die Wärme schneller abführt Prigogine 1978 Laborphysik Prigogine: keine Angabe
Zu wenig Fluss, nichts; zu viel reißt das Muster auseinander; das Leben lebt im Bereich dazwischen Prigogine 1978 keine Angabe
Leben verstößt nicht gegen den zweiten Hauptsatz, obwohl der besagt, dass die Unordnung insgesamt immer zunimmt; 1944 erklärte Schrödinger, wie: Ein Lebewesen ernährt sich von „negativer Entropie“ und bleibt geordnet, indem es noch mehr Unordnung als Wärme und Abfall nach außen abgibt Moberg 2020
von Stockar 1999
Übersichtsarbeiten; Daten zu mikrobiellem Wachstum keine Angabe
Die Ringe der Belousov-Reaktion kehren wieder, solange sie reagiert; die Fachzeitschrift lehnte sie als unmöglich ab Winfree 1984 Wissenschaftsgeschichte nicht in PubMed
Außerhalb einer Zelle ist ein Virus nur Gene in einer Proteinhülle, durch die keine Energie fließt, und kann daher nichts herstellen und sich nicht kopieren Forterre 2016
Forterre 2010
Übersichtsarbeiten keine Angabe
Forterre argumentiert, ein Virus lebe in der Zelle, die es übernimmt, der Virozelle; Biologen streiten weiter Forterre 2016
Forterre 2010
Moreira 2009
Meinungs- und Übersichtsartikel beider Seiten keine Angabe
Vor etwa 3,4 Milliarden Jahren scheinen Mikroben im heutigen Westaustralien schon Riffe gebaut zu haben Allwood 2006 Feldpaläontologie keine Angabe
2009, Scripps: Zwei Chemiker stellten ein Paar RNA-Moleküle her, die sich im Reagenzglas gegenseitig aufbauen; als Versionen konkurrierten, setzten sich neue Kombinationen durch Lincoln 2009 Reagenzglas, ohne Zellen oder Proteine; Scripps Research Institute, La Jolla NIGMS (PubMed vermerkt außerdem Förderung durch die US-Regierung außerhalb des PHS, ohne Förderkennzeichen)

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