Die Entstehung der Urzelle und der biologischen Informationen

Nun gibt es ein fast unüberschaubares Hin und Her von Hypothesen, von Meinungen, Argumenten und Kritiken in Bezug auf die Abiogenese oder Präbiotische Evolution.
Was ist eigentlich Abiogenese?
Chemische Evolution (Wikipedia, Stand 08/2020):


"Als chemische Evolution oder Abiogenese bezeichnet man den nicht vollständig bekannten Mechanismus der Entstehung von Lebewesen aus anorganischen und organischen Stoffen."

Ursuppe.jpg

Abbildung 16: Miller-Urey-Experiment

Oft hört man von diesem Ursuppen-Experiment Lobesworte wie "atemberaubendes Ergebnis", "Sensation" usw.
Mitnichten, alle diese Ursuppenexperimente konnten die Entstehung des Lebens nicht erklären.
Befürworter einer Schöpfungsgrundlage des Lebens hatten früher Erkenntnislücken der Evolutionstheorie mit dem Hinweis auf Gott gefüllt, einen Lückenbüßer-Gott. Auch die Evolutionsbiologen haben solch einen universellen Lückenbüßer gefunden: Zufälle und viel Zeit waren dazu wohl nötig!


Das viel zitierte Ursuppen-Experiment wurde vom Honorarprofessor Günter Wächtershäuser kritisiert (Wikipedia, Miller-Urey-Experiment, Stand 08/2020:

"Der deutsche Chemiker Günter Wächtershäuser äußert sich hierzu eindeutig: „Die Theorie von der präbiotischen Ursuppe sieht sich verheerender Kritik ausgesetzt, weil sie unlogisch, mit der Thermodynamik unvereinbar, chemisch und geochemisch nicht plausibel, nicht im Einklang mit Biologie und Biochemie und experimentell widerlegt ist."


Eine ehemaliger Experte (Prof. Dr. Bruno Vollmert) der makromolekularen Chemie erklärte dazu auch eindeutig (sinngemäß):


"Die modernen Hypothesen über die Entstehung des Lebens durch Selbstorganisation und die Entstehung der Arten durch Mutation-Selektion berufen sich auf exakt-naturwissenschaftliche überprüfbare Aussagen. Diese Aussagen stehen mit den experimentell gesicherten Erkenntnissen der Makro-molekularen Chemie im Widerspruch und gelten somit als widerlegt."

Bruno Vollmert.jpg

Prof. Dr. rer. nat. Bruno Vollmert (* 12. Dezember 1920 in Rönkhausen/Westfalen; † 25. April 2002) war Inhaber des Lehrstuhls für Makromolekulare Chemie am Institut für chemische Technik der Universität (TH) Karlsruhe.

Abbildung 17: Das Molekül und das Leben

Auszüge aus Spektrum der Wissenschaft - Kompakt: Entstehung des Lebens
PRÄBIOTISCHE EVOLUTION, DER URSPRUNG IRDISCHEN LEBENS
von Alonso Ricardo und Jack W. Szostak (Nobelpreisträger):


S. 18:
"Allmählich lichtet sich der Nebel um eines der größten Geheimnisse der Natur. Im Labor wiederholen Forscher die tastenden Schritte, mit denen einst aus unbelebter Materie die ersten Organismen entstanden."
S. 23:
"Neue Experimente zeigen, dass Erbmoleküle, die der DNA oder der strukturell nahe verwandten RNA ähneln, spontan hätten entstehen können."
S. 24:
"Daher ist denkbar, dass die RNA in den allerersten Organismen ihre eigene Replikation steuerte."

 

Wichtig ist die Annahme, dass aus dieser Abiogenese heraus replikationsfähige Makromoleküle entstanden sein sollten, die im Laufe der Evolution zu der uns heute bekannten Doppelhelix der DNS führten.
Nun wird in einigen kritischen Werken die extrem geringe Wahrscheinlichkeit für die Bildung von ersten Proteinformen berechnet. Doch jede Wahrscheinlichkeit, selbst eine, die gegen Null geht, birgt die Möglichkeit in sich, einmal Realität zu werden.
Doch wenn gleich drei Unmöglichkeiten addiert werden müssen, um zu einem Ergebnis zu kommen, dann ist das Ergebnis schlicht unmöglich, ohne theoretische und praktische Chance auf Verwirklichung.
Vier perfekte Glaskugeln ohne Hilfsmittel auf einer unruhigen Unterlagen übereinander zu stapeln, dürfte dieser Aussage nahe kommen.
Die Hypothesen zur Abiogenese bestehen aus drei Unmöglichkeiten:

  1. Die zufällige Entstehung von lebensrelevanten Proteinen aus vielen passenden L-Aminosäuren ist entsprechend den "experimentell gesicherten Erkenntnissen der makro-molekularen Chemie unmöglich" (Prof. Bruno Vollmert). Es müssen gleichzeitig funktional passende Proteine entstehen, um eine stabile Struktur zu schaffen.
     

  2. Erst der Zusammenschluss von verschiedenen und wohl abgestimmten Proteinen zu einer höheren lebenstragenden Einheit führt zu einer Protozelle.
    Die Entstehung replikationsfähiger Makromoleküle erfordert die Entstehung eines Codes, der die genaue Bauanleitung des Makromoleküls enthält. Also z. B. die Zuordnung des Wortes AAA (3 x Base Adenin) zur Aminosäure Lysin. D. h. es muss sich wie von selbst die Zuordnung von Aminosäuren zu den Basen eines Nukleotids ergeben haben. Ein Code inklusive der Mechanismen zur Codierung und Decodierung basiert auf einer Abbildungsvorschrift, die nicht von selbst entstehen kann.
    Für die Bildung einer Abbildungsvorschrift ist immer eine Art Bewusstsein notwendig.
     

  3. Verbinden sich Zellen zu Zellverbänden, die teilungs- und damit fortpflanzungsfähig sind, muss deren struktureller Aufbau als Bauplan codiert werden. Das setzt eine Art Selbsterkenntnis dieser Metaebene voraus.

 1. Unmöglichkeit + 2. Unmöglichkeit + 3. Unmöglichkeit = absolut unmöglich

Die postulierte rein zufällige natürliche Entstehung eines solchen biologischen Codes ist eine der nie zu beweisenden Behauptungen der Evolutionsbiologie.
Diese Unmöglichkeit wird in der Evolutionsbiologie ignoriert oder mit ein paar lapidaren und höchst spekulativen Sätzen übergangen. Diese entstammen z. B. auch aus der Feder des Nobelpreisträgers Jack W. Szostak, S. 24 des Artikels "Der Ursprung irdischen Lebens" (s.o.):


. . . "Als Nächstes erweiterten die Organismen ihre chemische Trickkiste um die Proteinsynthese. Mit ihrer erstaunlichen Vielseitigkeit haben die Proteine dann die Rolle der RNA beim Kopieren der Erbinformation und im Stoffwechsel übernommen. Später lernten die Organismen, DNA herzustellen, und kamen dadurch in den Besitz eines robusteren Trägers der Erbinformation. Erst an diesem Punkt wurde die RNA-Welt zur DNA-Welt - und das Leben, wie wir es kennen, begann."

Erst die Betrachtung der dazu notwendigen völlig neuen Qualität an Erbinformation zeigt die riesige Kluft, die zwischen der präbiotischen Evolution und dem Anfang des Lebens steht. Die Wissenschaftler betrachten sehr einseitig die komplexen chemischen Vorgänge der präbiotischen Evolution und vergessen dabei die Informationsseite der Medaille. Eine Codierung, wie wir sie in der DNS sehen, kann nicht durch Gesetze der Chemie, der Physik oder den Modellen der Selbstorganisation entstehen.
Betrachten wir dazu ein einfaches Beispiel aus der Computerwelt:

Kann jemand auf Anhieb sagen, was die Binärfolge
01000011110011111100010011000101
bedeutet?


Natürlich nicht, da es z. B. als ASCII-Zeichenfolge den Text "Code" darstellt

CODE.jpg

oder als Zahl den Wert 1.137.689.797 (durch Addition der Binärexponenten, die eine 1 enthalten).


Es ist mittlerweile Allgemeinwissen, dass im konventionellen Computer die Informationen auf der Basis des Binärsystems als Nullen und Einsen codiert werden.
Wie entsteht ein Code als Abbildung einer Information? Ja wie entsteht überhaupt Information, speziell biologische Information als Bauplan von etwas?
Bei der kosmischen und chemischen Evolution wird davon ausgegangen, dass aus der unvorstellbaren Energie des Urknalls Materie entstand, die sich unter geeigneten Bedingungen und im Rahmen der Naturgesetze zu immer komplexeren Strukturen entwickelte. Egal wie die Hypothesen zur Entwicklung von Organismen aussehen, die schließlich als Leben anhand aufgestellter Kriterien eingestuft werden, ein grundlegender Mechanismus wird kaum untersucht. Wie kann ein Organismus aus sich selbst heraus einen Code entwickeln, der seinen eigenen Aufbau beschreibt?
Diese Fähigkeit haben wir bisher nur dem Menschen mit Bewusstsein zugestanden, der sich selbst erkennen und Codes entwickeln kann.

Hier ein kurzer Abstecher zum Begriff der Information, da Information neben der Materie und Energie einen der drei Grundpfeiler der Welt darstellt.


Was ist Information?


Aus einer Präsentation über Codierungstheorie der Fachhochschule München (Nischwitz/Vogt):

  • Information bedeutet Kenntnis über Sachverhalte oder Vorgänge.

  • Informationen werden ausgetauscht mittels Nachrichten.

  • Nachrichten werden übermittelt von einem Sender zu einem Empfänger.

  • Der Empfänger leitet aus einer Nachricht Information ab.

  • Der Empfänger braucht eine Interpretationsvorschrift.

  • Die Nachricht muss einen Informationsgehalt haben.

Dazu Anton Zeilinger, der weltberühmte Quantenphysiker an der Universität Wien:
"Es stellt sich letztlich heraus, dass Information ein wesentlicher Grundbaustein der Welt ist. Wir müssen uns wohl von dem naiven Realismus, nach dem die Welt an sich existiert, ohne unser Zutun und unabhängig von unserer Beobachtung, irgendwann verabschieden."[29] - Interview mit Andrea Naica-Loebell, Telepolis 7. Mai 2001.

Norbert Wiener:  "Information ist Information, weder Materie noch Energie".


Norbert Wiener war der Begründer der Kybernetik, der Wissenschaft von der Steuerung und Regelung von Maschinen, lebenden Organismen und sozialen Organisationen.

Wie und wann entstand Information oder war sie sogar von Anfang an anwesend?
Information ist immateriell, doch wird aus naturwissenschaftlicher Sicht zu ihrer Darstellung und Übertragung ein materieller Träger benötigt.
Was bedeutet das nun für die biologische Information?
Es ist eine absolute Unmöglichkeit, dass von selbst während der Entstehung von niederen Organismen ein genetischer Code entsteht, der den Aufbau des Organismus abbildet. Bei dieser evolutions-theoretischen Hypothese war der Wunsch der Vater des Gedankens. Das würde so etwas wie Selbsterkenntnis des entstehenden Lebens voraussetzen.
Dazu einen Abstecher ins Reich der Bienen:

Bienentanz.gif

Abbildung 18: Bienentanz

Bienentanz.png

Betrachten wir den Schwänzeltanz der Bienen, den als erster Karl von Frisch erkannte und beschrieben hat.
Aus www.wasistwas.de/archiv-wissenschaft-details/karl-von-frisch-der-entdecker-des-bienentanzes.html :


Wie informiert eine Honigbiene, die eine Nahrungsquelle entdeckt hat, die anderen Bienen von dem Fund? Zu unterscheiden sind zunächst einmal Rundtanz und Schwänzeltanz.
Den einfachen Rundtanz wendet die Biene an, wenn sich die Blüten in einer Entfernung von weniger als 100 Metern befinden. Je lebhafter sie tanzt umso reicher ist die Ausbeute und viele Sammelbienen folgen ihr.

Wie funktioniert der Schwänzeltanz?

Ist die Nahrung weiter entfernt, setzt die Biene den komplizierteren Schwänzeltanz ein. Die Tanzrichtung weist auf die Lage der Pflanzen im Vergleich zu Bienenstock und Sonne hin. Je langsamer getanzt wird, umso weiter müssen die Bienen fliegen. Auf diese Weise können sich die Bienen den Fundort auf eine Entfernung bis zu zehn Kilometer hin mitteilen.
Der Schwänzeltanz funktioniert auch dann, wenn die Sonne beispielsweise hinter einem Berg versteckt ist. Voraussetzung dafür ist, dass noch ein Stückchen blauer Himmel zu sehen ist. Die Bienen können aus dem Licht, das dieses Himmelsstück zurückwirft, errechnen, wo sich die Sonne befindet.
Bienen besitzen übrigens auch eine innere Uhr, die es ihnen ermöglicht, sogar nachts einen Richtungstanz vorzuführen indem sie sich auf den Sonnenstand unter dem Horizont beziehen.

Dieser Tanz kann nicht aus dem Nichts entstanden sein.

Es ist natürlich ein evolutionärer Vorteil für ein Bienenvolk, wenn die Information über die Position, die Entfernung und Ergiebigkeit der Nahrungsquellen mit den eigenen Artgenossen geteilt wird. In der Vorstellungswelt der Evolutionsbiologie muss es einmal eine Biene gegeben haben, die durch Mutationen oder sonst wie die Position der Nahrungsquelle als Tanz in ihren Genen codiert hat. Eine schrittweise Mutation macht keinen Sinn, es macht überhaupt keinen Sinn, diesen Tanz in den Genen zu suchen. Außerdem ist die im Bienenstock versteckte Bienenkönigin für die Nachkommen und damit zur Weitergabe des Genoms zuständig. Ein Verhalten oder hier ein komplexer Bewegungsablauf kann aus evolutionstheoretischer Sicht nicht in den Genen gefunden werden, da diese keine Beschreibungen von Bewegungsmustern enthalten (s. z. B. weiter oben die Ausführungen zur Taufliege).

Entsprechend der Abbildungsvorschrift einer Codierung müsste sonst gleichzeitig den anderen Bienen eine Information eingegeben worden sein, wie sie den Bienentanz ihrer Vortänzerin zu interpretieren haben. Zum Glück gibt es im Bienenstock keine geschlossene psychiatrische Einrichtung, in der wohl die erste tanzende Biene als verrückt eingewiesen worden wäre.

Ganz wichtig:

Zur Codierung und Decodierung ist eine Abbildungsvorschrift notwendig.
Wichtig in diesem Zusammenhang ist die Feststellung, dass zwischen Sender und Empfänger eine Absprache notwendig ist.

Mein Axiom:
Die Schaffung einer Abbildungsvorschrift zur Codierung und Decodierung setzt eine Art Bewusstsein voraus.

Fazit: Was hier erst einmal klar zu sagen ist: In diesen Punkten - Embryonalentwicklung, Funktionalität, Abiogenese -  ist die Evolutionsbiologie mit ihrer Gesamterklärung der evolutionären Entwicklung über die Gene falsifiziert, d. h. durch den logischen Widerspruch in sich als widerlegt anzusehen.


Wie sagte es Karl Popper? : So ist der "wissenschaftliche Fortschritt nur durch systematische Eliminierung falscher Theorien mittels empirischer Falsifikation möglich." (in "Forschungsmethoden und Evaluation", Bortz & Döring, 2005, S. 22)

Noch einmal in aller Deutlichkeit:


Das Genom aus molekularbiologischer Sicht kann nicht den Bauplan des Lebens enthalten und nicht die Grundlage für die Funktionalität der Lebewesen sein. Zufällige Mutationen innerhalb des Genoms beziehen sich nur auf die Bildung oder Nichtbildung oder der Bildung von fehlerhaften oder neuartigen Proteinen.

Die Bildung von neuen Arten bezieht sich auf den angeblich mutierten fiktiven Bauplan eines Organismus. Wenn kein Bauplan im Genom codiert ist, kann es auch nicht zur Artbildung im Sinne der Evolutionsbiologie kommen.