Würfelrätsel

Von Jochen Stadler

Der große alte Mann der österreichischen Physik, Walter Thirring, ist einer der letzten Universalgelehrten. Nach einem Spitalsaufenthalt sitzt der heute 84-Jährige in seinem bescheiden eingerichteten Arbeitszimmer in Wien-Döbling und redigiert Manuskripte. Als einer der wenigen noch lebenden Forscher kannte er die großen Physiker des 20. Jahrhunderts persönlich: Albert Einstein, Werner Heisenberg, Robert Oppenheimer, Wolfgang Pauli und Erwin Schrödinger. Von Zeit zu Zeit geht er ins Klavierzimmer nebenan, widmet sich seiner neuesten Komposition oder spielt eine von Beethovens Klaviersonaten. Stundenlang kann das Mitglied der Päpstlichen Akademie als bekennender Protestant über die „Feinabstimmung der Naturgesetze“ philosophieren, die das Leben auf der Erde ermöglicht haben. Thirring glaubt, dass es dahinter einen Plan geben müsse, wie er Anfang des Jahres in seinem Buch „Baupläne der Schöpfung“*) darlegte.

Seine Thesen erhielten erst vergangene Woche mit der Entdeckung des erdähnlichen Planeten Kepler-22b neue ­Nahrung. Der Forscher legt aber großen Wert darauf, diese philosophisch-religiösen Fragen nicht mit der Wissenschaft zu verquicken, weil die Wissenschaft frei sein müsse von derlei Tendenzen. Aber er lässt erkennen, wie fasziniert er von den Zufällen ist, die der Entstehung von Leben auf der Erde vorausgegangen sind: der Zufall, dass sich die Umlaufbahn der Erde in einer so genannten habitablen Zone befindet, also in einem Abstand von der Sonne, der auf dem Planeten wohlige Temperaturen gewährleistet; der Zufall, dass vor etwa 4,5 Milliarden Jahren ein Himmelskörper von der Größe des Mars mit der Urerde kollidierte und sich mit den Absprengseln zum Mond formte, einem Trabanten, der die Erdachse stabilisiert und damit lebensfeindliche Klimaschwankungen verhindert; der Zufall, dass ein Asteroideneinschlag zum Aussterben der Dinosaurier führte, wodurch erst Platz für eine rasante Entwicklung der Säugetiere entstand – hätte der Asteroid die Erde verfehlt, würde es uns wahrscheinlich nicht geben.

Bis zu den Vorgängen im Atom liefert Thirring Erklärungen, die seiner Ansicht nach dem Universum einen Spin in Richtung Leben geben. „Wenn das nur geringfügig anders wäre, würde das Universum ganz anders ausschauen. Das Leben wäre unmöglich. Dieses Feintuning muss ­irgendeinen Grund haben. Dass das nur Zufall wäre, ist höchst unwahrscheinlich.“ Der Wissenschafter trifft damit eine verbreitete Grundstimmung, die sich häufig in Sätzen wie „Das kann kein Zufall sein“ zeigt. Aber in der Wissenschaft melden sich gewichtige Kritiker einer solchen Weltsicht zu Wort.

Der Physik-Nobelpreisträger Steven Weinberg zum Beispiel, ein bekennender Atheist, hat wiederholt dargelegt und mit physikalischen Berechnungen untermauert, dass das von Thirring und anderen Forschern zitierte Feintuning der Naturkonstanten gar nicht existiere. Weinberg hält jeden Anflug von Religion in der Wissenschaft für gefährlich, genauso wie der bekannte britische Biologe Richard Daw­kins oder die österreichische Molekularbiologin, RNA-Spezialistin und Wittgenstein-Preisträgerin Renée Schroeder.

Das muss die Faszination über die Vorgänge im Universum, die zum Leben auf der Erde geführt haben, nicht schmälern: etwa die Tatsache, dass mit der Ausdehnung des Universums riesige Löcher zwischen den Sonnensystemen und Galaxien entstanden sind, in denen nichts ist – dort, wo sich unser Sonnensystem befindet, könnte genauso gut nichts sein. Oder die Tatsache, dass es in unserer Nähe keine ­Sternenexplosionen gab, welche die Erde verstrahlt und jedes Leben auf dem Planeten unmöglich gemacht haben. Oder dass unsere Sonne seit Milliarden von Jahren gleichmäßig strahlt, was bei vielen anderen Sonnen nicht der Fall ist. Und hätten sich nicht vor einer Ewigkeit zwei Einzeller zusammengeschlossen, hätte es vielleicht nie höhere Lebewesen gegeben.

Und doch ist diese Serie von Zufällen eben nichts weiter als eine Serie von Zufällen, die Mathematiker berechnen können. Einen Lotto-Sechser, der uns als sehr unwahrscheinlich erscheint, erzielt jede Woche irgendjemand; er ergibt sich schlicht aus der großen Zahl der Spielteilnehmer. Seine Wahrscheinlichkeit liegt bei etwa eins zu acht Millionen. Die Wahrscheinlichkeit, dass es im Universum auch fern der Erde Leben gibt, erhöht sich allein durch die unvorstellbar hohe Zahl von Milliarden Galaxien mit Milliarden von Sternen. Mit neuen, besonders leistungsstarken Himmelsbeobachtern wie dem in der chilenischen Atacamawüste geplanten European Extremely Large ­Telescope hoffen Astronomen und Astrophysiker, weitere Orte des Lebens im All zu finden.

Zufall 1: Vor 13,76 Milliarden Jahren
Ungleiche Dichte

Mit dem Urknall vor 13,76 Milliarden Jahren entstehen zugleich Materie, Raum und Zeit. Kein Mensch kann sagen, was davor war. Ein anderes Universum, das in sich zusammenstürzte und sich wieder neu formierte? Ein Multiversum? In dem unvorstellbar kurzen Augenblick von etwa 0,000000000000000000000000000000001 (10 hoch 32) Sekunden expandiert das Universum zu einer mehr oder weniger flachen Scheibe mit etwa einem Meter Durchmesser. Der Raum „explodiert“ mit Überlichtgeschwindigkeit, was laut Einsteins Relativitätstheorie nur ihm möglich ist. Die Gesetze der klassischen Physik, der Relativitätstheorie und der Quantenphysik gelten ohnedies erst nach diesem Prozess, den die Physiker „Inflation“ nennen. Das ganze Universum ist jetzt in diese Scheibe gepackt, schwarz in schwarz, weil durch die unvorstellbar hohe Energiedichte und Temperatur kein Quäntchen Licht nach außen oder durch sie hindurchdringt. Um vieles langsamer als bei der Inflation dehnt sich das Universum nun weiter aus (und tut es bis heute), kühlt dabei allmählich ab, sodass stabile Teilchen entstehen.

Aber das eigentlich Rätselhafte kommt noch: Obwohl das Universum nach der Inflation gleichförmig sein sollte, gab es feine Unterschiede – dichtere und weniger dichte­ Bereiche, so wie in einer Schäfchenwolke. Diese zufälligen Dichteunterschiede nennen die Physiker Quantenfluktuation. Bei gleichmäßiger Dichte wäre das Universum heute eine langweilige, gleichförmige Masse. So aber sammelte sich in manchen Bereichen Masse, während in anderen Löcher (Voids) klafften. Durch die Schwerkraft zogen sich die dichteren Bereiche zusammen und bildeten Galaxienhaufen. Ohne die zusätzliche Anziehungskraft der so genannten Dunklen Materie hätte das nicht funktioniert, erklärt der Wiener Kosmologe Bodo Ziegler. Anstelle der Milchstraße, der Galaxie, in der wir leben, könnte sich genauso gut ein 100 Millionen Lichtjahre großes Nichts auftun.

Zufall 2< Nur 10 hoch 32 Sekunden später
Zünglein an der Waage

Ein paar Sekundenbruchteile nach dem Urknall ist unser Universum ein kleiner, beinahe unendlich dichter Haufen Plasma und Energie. Doch Energie allein macht noch keinen Stern und keine Planeten. Laut ­Albert Einstein lässt sich aber Energie in Materie umwandeln. Genau das passierte eine Millionstelsekunde nach dem Urknall. Theoretisch müsste aus einem Lichtteilchen (Foton) genau je ein Teilchen Materie und ein Teilchen Antimaterie entstehen, sodass die beiden einander bei der nächsten Begegnung sofort wieder auslöschen. Doch durch eine winzige physikalische Abweichung nach dem Urknall wurde Materie gegenüber Antimaterie bevorzugt. Laut Berechnungen standen in der ersten Mikrosekunde nach dem Urknall je 1.000.000.000 Teilchen Antimaterie 1.000.000.001 Materieteilchen gegenüber. Dieses eine Milliardstelteilchen Materie macht heute unser Weltall aus. Die Entstehung dieses Ungleichgewichts widerspricht eigentlich den gängigen physikalischen Theorien.

Laut dem Kosmologen Ziegler konstituiert es keinen Unterschied, ob wir aus Materie oder Antimaterie bestehen. Die beiden Formen haben, soweit bekannt, spiegelgleiche Eigenschaften, und ob wir vor oder hinter dem Spiegel stehen, könnten wir nicht erkennen. An der Grenzfläche würden aber Materie und Antimaterie aufeinandertreffen, einander zerstrahlen, sodass Licht entsteht. Ein solches Phänomen haben die Physiker bisher noch nicht beobachtet, daher ist es unwahrscheinlich, dass in unserer Nähe Sterne oder Galaxien aus Antimaterie bestehen. Jedenfalls hat Materie überhandgenommen. 400.000 Jahre nach dem Urknall war das junge Universum so weit abgekühlt, dass sich vor allem die leichten Elemente Wasserstoff und Helium bilden konnten – die Geburtsstunde der ersten Sterne.

Zufall 3: Vor 4,6 Milliarden Jahren
Kreißsaal der Sterne

An unserer Sonne ist nach kosmischen Gesichtspunkten eigentlich nichts Besonderes. Von mittlerer Größe, ist sie nur eine von sehr, sehr vielen. Doch sie kann damit punkten, dass sie seit Milliarden Jahren sehr beständig und konstant strahlt. Vielleicht ist sie gerade deshalb jene besondere Sonne, die für uns Menschen jeden Morgen aufgeht. Wie so viele andere Sterne entstand unser Muttergestirn aus einer zusammengeballten Wolke aus Gas und Staub. Für die Entstehung eines Sonnensystems wie des unseren bedurfte es allerdings einer Vorgeschichte. Anfangs gab es im Universum nur Wasserstoff, Helium und ein wenig Lithium, eine für den Menschen untaugliche Mischung, erklärt Franz Kerschbaum, Astronom der Universität Wien. Damit eine Erdkruste aus Silikat entstehen konnte, mussten zuerst die großen Geschwister unserer Sonne sterben – massive Sterne, die ihren Brennstoff zügellos verbrannt und dabei schwere Elemente erbrütet hatten. Durch so genannte Supernovae – Sternenexplosionen – und durch den Sternwind eines Roten Riesen wird Sternenstaub verdichtet und die Stern­entstehung beschleunigt. Dabei werden zumeist viele Sonnen gleichzeitig geboren, sie bilden Sternhaufen, eine Art kosmischer Kinderstube.

Als notwendiges Beiwerk entstehen Planeten, denn ohne Drehmoment an einen Zwillingsstern oder Planeten abzugeben, kann sich ein Stern laut Kerschbaum nicht verdichten. Von der Sternengeburt übrig gebliebenes Material, das die Sonne umkreiste, ballte sich in den folgenden 100 Millionen Jahren durch die eigene Schwerkraft zu Planeten zusammen. Einer davon, unsere Erde, „erwischte“ dabei eine Umlaufbahn um die Sonne in einer so genannten „habitablen“ (bewohnbaren) Zone – nicht zu nah, sonst wäre der Planet für Leben zu heiß, und nicht zu weit entfernt, sonst wäre er zu kalt. Die richtige Distanz von der Sonne garantiert eine Oberflächentemperatur, in der Wasser in flüssiger Form existieren kann. Und die zweite zentrale Bedingung für Leben ist, dass sich in Erdnähe in den vergangenen Milliarden Jahren keine Sternenexplosion ereignet hat, deren Strahlung die Erde sterilisiert oder die ganze Erdatmosphäre ins All verblasen hätte, sodass auf dem Planeten kein höheres Leben existieren könnte.

Zufall 4: Vor 4,5 Milliarden Jahren
Bruder Mond

Hundert Millionen Jahre nach seiner Entstehung durchlebte unser Sonnensystem eine ungestüme, wilde Zeit, in der noch viele Himmelskörper ohne exakte Umlaufbahn durchs All streunten. Einer davon, etwa so groß wie der Mars, rammte vor viereinhalb Milliarden Jahren die Urerde. Erst diese scheinbare Katastrophe führte zu gleichmäßigen Lebensbedingungen auf unserem Planeten. Wie sehr unser Leben davon abhängt, zeigt allein der Umstand, dass wir uns derzeit wegen ein paar Grad drohender Temperaturänderung berechtigte Sorgen machen. Der größere Teil des einschlagenden Planeten vereinigte sich mit der Urerde zur Erde, wie wir sie heute kennen. Der Rest wurde zusammen mit Teilen der Erdkruste in eine Erdumlaufbahn geschleudert, wo sich das durch die Hitze des Aufpralls geschmolzene Gestein zu einer neuen Kugel zusammenballte – unserem Mond.

Der Erdtrabant ist für uns lebenswichtig, denn er ging mit der Erde eine physikalische Symbiose ein. Wie das Schwungrad eines Kreisels stabilisiert er die Erdachse, bewahrt sie vor dem Schlingern und uns Menschen vor massiven Klimaschwankungen. Zwar würde die Erde auch bei sehr wechselhaften Bedingungen Leben hervorbringen, aber je stabiler das Klima, desto eher können sich höhere Lebewesen entwickeln.

Zufall 5: Bis vor 3,9 Milliarden Jahren
Unter Beschuss

Auch wenn viele Menschen glauben, im Mond ein Gesicht zu erkennen – Augen und Nase sind nichts anderes als Narben, Einschlagstellen von bis zu 100 Kilometer großen Himmelskörpern. Die meisten dieser Treffer kassierte der Mond bis vor rund 3,9 Milliarden Jahren, wie Kraterzählungen und auch Gesteinsproben zeigten, die Apollo-­Astronauten von der Mondoberfläche mitbrachten. Mittlerweile wissen Astrophysiker, dass nicht nur der Mond, sondern auch Merkur, Venus, Erde und Mars ihren Teil abbekommen haben, in einer Zeit, die als „Großes Bombardement“ bekannt ist. Auf der Erde haben Atmosphäre, Vulkanismus und Lebewesen die Spuren bereits verwischt, während sie auf dem Mond noch gut zu sehen sind.
Die Einschläge von Himmelskörpern könnten für die Entstehung des Lebens auf der Erde durchaus vorteilhaft gewesen sein. Im äußeren Sonnensystem, aus welchem Asteroiden und Kometen für das Große Bombardement kamen, gab und gibt es gefrorenes Wasser zur Genüge. Möglicherweise waren großteils aus Eis bestehende Kometen die ersten Wasserlieferanten für die Erde. Laut Astronom Kerschbaum ist diese Frage noch nicht vollständig geklärt. Wie Gesteins-proben zeigen, gab es vermutlich auch schon vor dem letzten Großen Bombardement ausreichend Wasser auf der Erde. Der Geomikro­biologe Charles Cockell von der britischen Open University in Milton Keynes stellt sich die Einschlagskrater als optimale Brutstätte für Leben vor: Wasser und Restwärme in den Kraterseen hätten die nötigen Voraussetzungen für essenzielle chemische Reaktionen bereitgestellt.

Zufall 6: Vor 2 Milliarden Jahren
Teamarbeit

Die ersten Lebewesen waren einfache Einzeller, welche die Ozeane besiedelten und ihre Energie aus chemischen Verbindungen gewannen. Vor etwa 3,5 Milliarden Jahren lernten Bakterien, Sonnenenergie für die Fotosynthese zu nutzen und dabei als Stoffwechselprodukt Sauerstoff an die Umgebung abzugeben. Während das für viele Lebewesen einer Umweltverschmutzung gleichkam, fanden manche Bakterienstämme heraus, dass sie sehr viel Energie gewinnen können, indem sie Stoffe mithilfe von Sauerstoff kontrolliert verbrennen. Sie hatten die Zellatmung erfunden. Das verschaffte ihnen einen erheblichen evolutionären Vorteil gegenüber der zweiten großen Gruppe, den Archaea. Die meisten Archaea wurden in extreme Nischen verdrängt, wie etwa heiße, schwefelhaltige Quellen oder Salzseen.

Und wieder war es eine scheinbare Katastrophe, welche die Entwicklung in Richtung höheres Leben weitertrieb. Vielleicht fraß ein Archaeon Bakterien und konnte sie aufgrund eines Defekts nicht verdauen. Jedenfalls begann das Archaeon, Energie aus der Zellatmung eingeschlossener Bakterien zu gewinnen. Auf diese Weise wurden Bakterien zu so genannten Mitochondrien, den Kraftwerken der Zelle. Den größten Teil ihres Erbguts gaben sie an die Wirtszelle ab, vermutlich, um sie vor den reaktiven Nebenprodukten der Atmung zu retten, glaubt der österreichische Biochemiker Gottfried Schatz, Emeritus der Universität Basel. Denn die Gene waren in den Mitochondrien ähnlich gefährdet wie eine Bibliothek in der Nähe eines glühenden Ofens.

Mit der Zeit waren die beiden Zellen so stark voneinander abhängig, dass die eine nicht ohne die andere überleben konnte: Eine symbiotische Beziehung war entstanden, die so genannte Endosymbiose. Alle Pflanzen, Tiere und Pilze stammen von diesen paar Zellen ab, welche die Arbeitsteilung erfunden haben. Ihre Nachkommen, die Eukaryonten, bilden heute hoch entwickelte Organismen mit spezialisierten Organen: Bäume mit Blättern, Wurzeln und Stämmen oder Menschen mit Haut, Muskeln, Knochen, Verdauungssystem und Gehirn.

Zufall 7: Vor 635 Millionen Jahren
Pflanzeninvasion

Bis vor 800 Millionen Jahren brachten die ersten fotosynthetisch aktiven Bakterien Sauerstoff in die Atmosphäre, allerdings nur magere zwei Prozent. Risse in der Erdkruste und Vulkane brachten vermehrt Nährstoffe in die Ozeane, sodass ­Cyanobakterien aufblühten. Doch die Verhältnisse sollten sich bald wieder zum Schlechteren wenden. Weil die Cyanobakterien zu viel Kohlen­dioxid aus der Luft verbrauchten oder auch aufgrund anderer Faktoren sank der Anteil des wichtigen Treibhausgases in der Atmosphäre. Das führte vor etwa 720 Millionen Jahren zu einer derart massiven Abkühlung des Planeten, dass die Erde bis zum Äquator mit Eis bedeckt war. Erst vor 635 Millionen Jahren zog sich das Eis bis an die Pole zurück.
Nun eroberten Pflanzen und Pilze die Landmassen. Die ersten Landpflanzen stammten wahrscheinlich von Grünalgen ab und waren moos-ähnlich. Sie gediehen in zumindest periodisch feuchten Lebensräumen. „Welche Gruppe früher da war, Pflanzen oder Pilze? Wahrscheinlich Pilze“, sagt die Paläobotanikerin Johanna Eder, Direktorin des Staatlichen Museums für Naturkunde in Stuttgart. Grüne Algen und Pilze gingen eine symbiotische Beziehung ein. Die einen können Licht und Luft in Energie verwandeln, die anderen sind imstande, recht trockene Verhältnisse zu überstehen. Gemeinsam schaffen sie beides. Doch von Flechten und Pilzen findet man kaum fossile Überreste, von Pflanzen indes reichlich.

Die neuen Landbewohner machten sich daran, Nährstoffe aus dem Boden zu gewinnen. „Als das Leben noch auf das Wasser beschränkt war, erfolgte die Verwitterung an Land noch chemisch und physikalisch, ohne organische Einwirkung“, so Eder. „Mit der Eroberung des Landes gewannen jedoch Pilze, Flechten und Pflanzen dauerhaft Einfluss auf die Verwitterung an Land.“ Neue Nährstoffquellen waren erschlossen. Langsam stieg der Sauerstoffgehalt in der Luft auf das heutige Niveau. Vor etwa 360 Millionen Jahren gab es bereits Samenpflanzen und neben den Kräutern erstmals auch Bäume.

Zufall 8: Vor 65 Millionen Jahren
Massensterben

Mit dem Ansteigen des Sauerstoffgehalts der Atmosphäre „explodierte“ das Leben auf dem Planeten. Schon in der Karbonzeit (vor 359,2 bis 299 Millionen Jahren) gab es fast alle Tiergruppen, die wir heute kennen, und die reichen Kohlevorkommen aus dieser Zeit zeugen von einer üppigen Vegetation. Bei einem Sauerstoffgehalt der Atmosphäre von bis zu einem Drittel wuchsen Pflanzen und Tiere zu riesiger Größe, es gab Libellen mit der gleichen Spannweite wie heutige Falken und Skorpione, die so groß waren wie Hummer. Zu den neu auftauchenden Reptilien zählten die Vorfahren der Säugetiere und der Dinosaurier. 160 Millionen Jahre lang prägten die zig Tonnen schweren Echsen die Fauna der Erde. Doch dann traf neuerlich eine Katastrophe den Planeten. Vor 65,5 Millionen Jahren schlug ein etwa zehn Kilometer großer Asteroid in die Halbinsel Yucatán im heutigen Mexiko ein und löste nach vorherrschender Meinung ein weltweites Inferno aus: Aus dem 200 Kilometer breiten Einschlagskrater stiegen kohlenstoff- und schwefelreiche Gase auf und verdunkelten den Himmel, brachten sauren Regen, Tsunamis und globale Feuersbrünste. Große Staubmassen in der Atmosphäre führten zu einer jahrelangen Abschattung und Abkühlung der Erde und zu einem Absterben der meisten Pflanzen- und Tierarten. Ein paar Monate später waren die Saurier tot, ebenso die meisten Vögel, Landpflanzen und Reptilien. Die Hälfte aller Säugetierarten starb aus.

Die überlebenden Säuger waren kleine, anspruchslose Tiere, die sich schnell vermehrten und sich ebenso schnell vor dem sauren Regen und dem Feuer in Sicherheit bringen konnten. Sie lebten vorwiegend an Seen und Flüssen – Ökosysteme, welche die Katastrophe noch am besten überstanden. Fossilienfunde deuten darauf hin, dass in den folgenden zehn Millionen Jahren besonders viele neue Säugerarten entstanden, welche nun den Platz einnahmen, den die Dinosaurier durch ihr Aussterben frei gemacht hatten. Beispiel Primaten: Sie wären wohl nicht hochgekommen, hätten weiterhin die Dinosaurier die Szene dominiert.

Zufall 9: Vor 6 Millionen Jahren
Aufrechter Gang

Vor 30 Millionen Jahren waren die Spuren jenes Infernos, das die Hälfte aller Arten ausgelöscht hatte, längst verwischt. Die Säugetiere füllten die meisten der biologischen Nischen, welche die Dinos einst für sich beansprucht hatten. Und in den Dächern der tropischen Regenwälder Afrikas schwangen sich unsere Vorfahren von Baum zu Baum, ohne zu ahnen, dass sie bald zu Klimaflüchtlingen werden würden. Im Zeitraum von zwanzig bis fünf Millionen Jahren vor unserer Zeit wuchsen in Ostafrika zwei lang gestreckte Gebirgsmassive bis zu 2000 Meter in die Höhe. Mittendrin bildete sich auf einem Hochplateau der Große Afrikanische Grabenbruch, eine der Wiegen der Menschheit. Durch einen massiven Klimawandel sahen sich unsere Ahnen vor etwa sechs Millionen Jahren dazu gezwungen, ihren angestammten Lebensraum in den Baumkronen zu verlassen und in der Steppe allmählich auf zwei Beinen zu laufen. In der Savanne gab es weniger Nahrungskonkurrenten, dafür stieg das Risiko, Raubtieren zum Opfer zu fallen. Durch den aufrechten Gang verringerte sich die der Sonne zugewandte Körperfläche, die Vormenschen konnten die Graslandschaft besser überblicken und die frei gewordenen Hände für das Tragen von Nahrungsmitteln oder Gegenständen verwenden.

Unsere Vorfahren aßen zunehmend Fleisch, zunächst wahrscheinlich vorwiegend Aas. Um die letzten verbliebenen Nahrungsreserven aus der Beute zu kratzen, wie etwa das Mark aus den Knochen, benutzten sie wohl zum ersten Mal Werkzeug. Durch eine Mutation verloren sie die großen Kiefermuskeln, und da sie diese nicht mehr benötigten, nutzte die Evolution die frei gewordenen Kapazitäten für die Entwicklung eines größeren Gehirns. So führte die Änderung des Klimas zu körperlichen Adaptionen und zum wohl wichtigsten Schritt in Richtung Homo sapiens: zur Entwicklung von im Tierreich einzigartigen kognitiven Fähigkeiten.

Zufall 10: Vor 2 Millionen Jahren
Keine Zeit für Streicheleinheiten

Aus irgendeinem Grund sahen sich die Vormenschen vor zwei Millionen Jahren genötigt, zunächst als Nomaden durch die Savannen Afrikas zu ziehen. Vielleicht wurde die Nahrung knapp, vielleicht gab es zu viel Konkurrenz, jedenfalls zogen sie weiter nach Kleinasien. Da die Wanderungen durch Neuland anstrengend und gefährlich waren, reisten sie in größeren Gruppen. Je größer die Sippe, desto zeitaufwändiger wurde es, Angehörige und Freunde mit Kraulen und Entlausen bei Laune zu halten, wie es Affen schon in kleinen Rudeln stundenlang tun. Die Vormenschen lösten es auf elegante Art – sie kraulten einander akustisch, so der britische Anthropologe Robin Dunbar in seinem Buch „Wie der Mensch zur Sprache fand“. Ein Strom von Geschnatter hielt den sozialen Kontakt aufrecht, vermutlich ohne jeden Inhalt, denn dazu fehlten ihnen vorerst die Worte, die sie erst nach und nach entwickelten. Schließlich ersetzte Small Talk den Körperkontakt, so die Anthropologin Katrin Schäfer von der Universität Wien.

Über längere Zeit entwickelte sich eine komplexe Sprache. Immer größere Bereiche im Gehirn speicherten ein immer reichhaltigeres Vokabular und eine flexible Grammatik; damit konnte man den Mitmenschen auch komplizierte Dinge kommunizieren. Im Lauf der Evolution wurden aus den anatomisch modernen Menschen auch geistig moderne Menschen. Sie erfanden ausgefeilte Werkzeuge, malten, gravierten, schufen Skulpturen und erzählten einander Geschichten.
Unter den stressigen Bedingungen des Nomadentums waren nun jene Individuen im Vorteil, die sich mit ihren Artgenossen besser über kompliziertere Dinge wie Werkzeuge und Kochrezepte unterhalten konnten. So entwickelte eine kleine Gemeinschaft in Kleinasien vor etwa 50.000 Jahren eine Ursprache, von der vermutlich alle anderen Sprachen abstammen. Und da die Sprache einen so förderlichen Einfluss auf die menschliche Wahrnehmung und Denkweise hat, war nun der Weg frei für den nächsten Entwicklungsschub, der neue Technologien, Zivilisation und Kultur brachte – Dinge, die uns moderne Menschen ausmachen.

Heute
Wir sind Zufall

Wir Menschen sind kurzlebige Geschöpfe auf einem verhältnismäßig kleinen Planeten, der um einen bemerkenswert durchschnittlichen Stern kreist. Unser Muttergestirn dreht sich um das Zentrum einer unbedeutenden Galaxie – einer von vielen in einem unvorstellbar großen Universum, von dem wir nicht wissen, ob es das einzige ist. Sollten gerade wir das Besondere in diesem Winkel des Kosmos sein, nur weil wir uns zufällig Gedanken über diese Dinge machen? „Da machen wir uns wertvoller, als wir sind“, sagt Astronom Kerschbaum. „Aus der Rarheit leitet man zu oft eine Besonderheit ab.“ Dabei wissen wir nicht einmal, ob wir einzigartig sind. Wissenschafter können es nicht zufriedenstellend berechnen, und auch die Religion hat darauf keine Antwort. „Es wäre völlig töricht, aufgrund religiöser Überzeugung auszuschließen, dass es noch einen Planeten gibt, auf dem intelligentes Leben möglich ist“, so der evangelische Theologe Körtner.

Damit auf einem Planeten oder einem anderen Himmelskörper höhere Lebewesen entstehen können, müssen viele Parameter zusammenpassen. Er muss sich in einer so genannten habitablen Zone bewegen, also im richtigen Abstand zum Mutterstern, damit die Temperaturen dauerhaft flüssiges Wasser zulassen. Er braucht die richtige Masse, um eine dichte Atmosphäre zu halten. Ein relativ großer Mond ist für die richtige Neigung und Stabilität der Rotationsachse von Vorteil. Chemische Elemente mit bestimmten Eigenschaften sind für die Entstehung von Leben vonnöten. Konstante Bedingungen machen Leben erst möglich, aber manchmal trieben auch Katastrophen die Entwicklung voran.

Derzeit können die Wissenschafter nur grob schätzen, wie wahrscheinlich es ist, dass es Leben auf anderen Planeten in unserer Milchstraße oder im Universum gibt. Bei der unüberblickbaren Zahl von hundert Milliarden Sternen allein in unserer Galaxie und hundert Milliarden Galaxien im Universum ist es sehr wahrscheinlich, dass der eine oder andere Planet erdähnlich ist. Allerdings hat es zumindest auf unserem Planeten 3,5 Milliarden Jahre gedauert, bis höhere Lebewesen entstanden sind. Damit sinkt die Wahrscheinlichkeit, dass gerade jetzt auf anderen Planeten vergleichbare Kreaturen existieren. Einfache Lebewesen, die auch unter extremen Bedingungen existieren können, wie Einzeller tief in der Erdkruste oder in kochend heißem Wasser, könnte es allerdings öfters geben. Außer auf der Erde hat man allerdings noch keine gefunden.
Das in der chilenischen Atacamawüste geplante European Extremely Large Telescope soll etwa ab dem Jahr 2016 Daten über die Existenz von Planeten liefern, die ungefähr so groß sind wie die Erde, über ungefähr die gleiche Masse verfügen und den gleichen Abstand zum Zentralgestirn des Sonnensystems haben. „Damit könnte man erdähnliche Planeten tatsächlich messen und müsste sie nicht mehr nur postulieren“, so der Kosmologe Ziegler. Erst am Montag der Vorwoche gab die NASA die Entdeckung eines erdähnlichen Planeten durch das Weltraumteleskop Kepler bekannt. Der Himmelskörper mit der Bezeichnung Kepler-22b ist etwa zweieinhalb Mal so groß wie die Erde, umkreist in 290 Tagen seine Sonne, die etwas kleiner und kühler ist als die unsere, und bietet auf seiner Oberfläche eine lebenswerte Temperatur von 22 Grad Celsius. Allerdings kann die NASA noch nicht sagen, ob Kepler-22b ein Gesteinsplanet wie die Erde ist oder ob er aus Gasen und Flüssigkeiten besteht.

Auch auf dem Mond eines großen Planeten wäre Leben möglich. „Damit es Lebewesen wie uns gibt, muss es nicht unbedingt so aussehen wie bei uns“, sagt Kerschbaum. Nicht einmal flüssiges Wasser müsse für Lebewesen notwendig sein, eine Forschungsplattform der Universität Wien namens ExoLife beschäftigt sich unter anderem damit, ob nicht auch andere Lösungsmittel wie Ammoniak oder Methan Leben ermöglichen könnten. Freilich endet die Suche nicht mit der Entdeckung von erdähnlichen Planeten. Denn für die Entwicklung höheren Lebens braucht es offensichtlich mehr: eine Kette von Zufällen und Übereinstimmungen, die uns fasziniert – aus welchem Blickwinkel auch immer wir sie betrachten. ■