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Evolution

Die Bühne…

Welche Bedingungen herrschten auf der Urerde?

Vor 4,6 Milliarden Jahren irgendwo im All: Aus einer wirbelnden Masse aus Gasen und Materiebrocken entsteht ein neuer Planet. Mehr als tausend Grad heiß ist die brodelnde Oberfläche der jungen Erde, so heiß, dass selbst die sie umgebende Dunstglocke aus Wasserstoff, Helium, Methan und Ammoniak zum Teil wieder in den Weltraum hinaus verdampft. Übrig bleibt nur ein dünne Hülle vorwiegend aus Methan und Ammoniak, die Uratmosphäre.

Die erste Atmosphäre der Erde enthielt noch keinen Sauerstoff © Orioncity / CC-ba-sa 3.0

Strahlenbombardement und Feuerregen

Vor 4,2 Milliarden Jahren hat sich die Erde ein wenig abgekühlt. Noch immer ist es auf dem jungen Planeten aber alles andere als gemütlich: Weil die Erde sich in ihrer Frühzeit schneller dreht als heute, dauert ein Tag gerade einmal fünf Stunden. Die Sonne hat jetzt begonnen, mit voller Kraft zu leuchten, ihre tödlichen UV-Strahlen bombardieren unausgesetzt die Oberfläche, ohne durch eine schützende Ozonschicht gefiltert zu werden. Im All umherfliegende Gesteinsbrocken, die bei der Planetenbildung übrig geblieben sind, stürzen als Meteoriten auf die Erde und bringen dabei Kohlenstoffverbindungen und Wasserstoff mit.

Auch im Untergrund gärt und brodelt es, gewaltige Umschichtungen sind im Erdinneren im Gange. Vulkane speien Gase und Wasserdampf und lassen die so genannte erste Atmosphäre entstehen. Sie besteht nach neuesten Erkenntnissen wahrscheinlich nicht mehr aus Methan und Ammoniak, sondern vor allem aus Wasser, Kohlendioxid, Stickstoff und Kohlenmonoxid – den Gasen, die die Feuerberge auch heute noch aus den Tiefen der Erde ans Tageslicht fördern.

Urozean: Gelöstes Kohlendioxid bildet Karbonatablagerungen © US Fish and Wildlife Service

Die erste Sintflut

Nach und nach beginnt nun der Wasserdampf der Atmosphäre zu kondensieren und ein 40.000 Jahre andauernder Regen setzt ein. Diese allererste „Sintflut“ füllt langsam alle Niederungen mit Wasser und lässt die Ozeane entstehen. Ein großer Teil des Kohlendioxids aus der Gashülle löst sich jetzt in den jungen Meeren und bildet im Laufe der Zeit gewaltige Karbonatablagerungen. Gleichzeitig setzt dadurch auch in der Atmosphäre erneut ein Wandel ein: Stickstoff wird zum dominierenden Gas, die sinkende Kohlendioxidkonzentration schwächt den Treibhauseffekt ab und trägt zu einer weiteren Abkühlung der noch immer reichlich warmen Erde bei.

Die Bühne ist bereitet…

Vor gut 3,4 Milliarden Jahren ist diese Entwicklung abgeschlossen und die Bühne für den nächsten, den alles entscheidenden Schritt bereitet. Die Erde besitzt nun Land und Meer und eine zweite Atmosphäre aus Stickstoff, Kohlendioxid und geringen Mengen Argon. Diese ist nicht mehr hoch reduzierend und aggressiv wie noch zu Anfang, sondern wahrscheinlich eher neutral. Gegen die unbarmherzig von der Sonne einfallenden UV-Strahlen schützt jedoch auch sie noch nicht – ebensowenig wie vor den noch immer häufigeren Meteoriteneinschlägen.

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Trotz aller dramatischer Veränderungen ist die Erde auch rund eine Milliarde Jahre nach ihrer Entstehung ein unwirtlicher, immer wieder von gewaltigen Katastrophen erschütterter Planet. Von einer sanften, freundlichen „Wiege des Lebens“ jedenfalls ist weit und breit nichts zu entdecken. Oder doch…?

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Nadja Podbregar
Stand: 25.10.2013

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Spurensuche in der Ursuppe
Rätsel um die Entstehung des Lebens

Die Bühne...
Welche Bedingungen herrschten auf der Urerde?

Der erste Akt...
Stanley Millers Experiment

Wassersuppe statt Kraftbrühe?
Warum die Ursuppe möglicherweise ausscheidet

Bio-Pfannkuchen statt Ursuppe
Mineraloberflächen als Katalysatoren

Life in the Sheets
Entstand das Leben im blättrigen Glimmer?

Zellmembran gesucht
Wie entstand die erste Zelle?

Geysire als Wiege des Lebens?
Geothermale Felder könnten einst günstige Bedingungen geboten haben

Henne oder Ei?
Das DNA-Protein-Problem und die RNA-Welt

Links oder rechts?
Das Problem der Chiralität

Lebensbausteine aus dem All?
Meteoriten als kosmische Lebensbringer

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Ursuppe: Meteoriten brachten DNA-Bausteine
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Miller-Experiment: „Ursuppe“-Proben wiederentdeckt
Neuanalyse wirft neues Licht auf die Bildung der ersten Lebensbausteine

Tonblasen als Ort der Lebensentstehung?
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Symmetriebrüche in kosmischer „Ursuppe”
Teilchenbeschleuniger erzeugt winzige Blasen symmetriebrechender Quarks

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