-- Mark Haddon: "The curious incident of the dog in the nighttime"
Außerirdische sind regelrechte Publikumsmagnete. Egal ob im Buch, im Fernsehen auf der Kinoleinwand oder in irgendeinem anderen Medium: Wesen von anderen Planeten bezaubern und faszinieren. Der knuddelige, super-hedonistische Alf, der rationale Mr. Spock, der putzige ET, der wilde, aber ehrenhaft kämpfende Predator oder die monströsen Xenomorphe aus der Alien-Reihe: Sie alle fesseln die Aufmerksamkeit des Zuschauers, da sie einen unserer wichtigsten Antriebe ansprechen - die Neugierde, unsere Faszination mit dem Unbekannten.
Bemerkenswert ist natürlich, dass all diese Figuren, so exotisch sie auch auf den ersten Blick wirken, letztlich allzu irdische Konzepte symbolisieren: Alf ist letztlich ein burschikoser Collegestudent, Mr. Spock ein neuenglischer Intellektueller, ET ein kleines Kind. Der Predator entspricht der Vorstellung, die die Europäer im 19. Jahrhundert von Naturvölkern hatten: Wild und grausam, aber auch ehrenhaft. Jabba the Hutt aus Star Wars ist ein italienischer Mafiapate, die Borg aus Star Trek überspitzt gezeichnete Kommunisten. Die Xenomorphe sind undurchschaubare Raubtiere, die unsere angeborene Furcht vor der Dunkelheit, der Wildnis, und was darin lauern könnte, ansprechen. Die Aliens aus der Science Fiction sind gewiss fremdartig - aber nicht so fremdartig, dass sie nicht unsere Gefühle, unsere Sympathien, Hoffnungen und Ängste wecken würden.
Parade fiktiver Aliens (von links oben nach rechts unten): Alf, Mr. Spock ("Star Trek"),
ET, Predator, Xenomorph ("Alien"), Jabba the Hutt ("Star Wars"), Borg Queen ("Star Trek")
ET, Predator, Xenomorph ("Alien"), Jabba the Hutt ("Star Wars"), Borg Queen ("Star Trek")
Vielleicht lag es an dem starken Interesse der Populärkultur an dem Thema, dass es bis in die zweite Hälfte des 20. Jahrhunderts dauerte, bis Wissenschaftler sich trauten, sich ernsthaft damit zu beschäftigen, und die Frage zu stellen, wie Außerirdische wohl in der Realität sein könnten. Enrico Fermi wollte schon im Jahr 1950 kurz und knapp wissen: "Wo sind sie?" - er wunderte sich, warum sich noch keine Aliens bei uns gemeldet hätten.
Heute gibt es für die wissenschaftliche Untersuchung außerirdischen Lebens einen Fachterminus: Astrobiologie (manchmal auch genannt Exo- oder Xenobiologie). Zwar ist dies bislang quasi eine Wissenschaft ohne konkreten Forschungsgegenstand - schließlich sind noch keine interstellaren Raumfahrer bei uns eingetroffen, und die Suche nach Leben auf dem Mars verlief bislang ergebnislos. Jedoch können wir anhand dessen, was wir über das Leben auf der Erde wissen, Analogieschlüsse ziehen und sinnvolle Hypothesen über außerirdische Lebensformen aufstellen.
Was ist eigentlich Leben? Im allgemeinsten Sinne handelt es sich um Informationen, die sich selbst erhalten und vervielfältigen können, ohne dabei externe Strukturen zu benutzen. Ein Bakterium, ein Pfifferling, ein Wal oder ein Mensch sind daher Lebewesen: Sie nehmen nur Energie (letztlich in Form von Sonneneinstrahlung) und Nährstoffe aus der Umgebung auf, und können sich selbst vermehren. Viren - sowohl biologische wie Virenprogramme in Computernetzen - sind dagegen nach dieser Definition allenfalls Pseudoleben. Sie benötigen die Hilfe externer Strukturen zur Vermehrung - die einen den gesamten Stoffwechsel einer Wirtszelle, die anderen Betriebssysteme oder Anwendungsprogramme, mit deren Hilfe sie Kopien ihrer selbst herstellen.
Eine weitere, wichtige Eigenschaft des Lebens ist die Evolution: Durch zufällige Fehler bei der Vermehrung entstehen Mutationen, durch die die Nachkommen an die Lebensbedingungen besser oder schlechter angepasst sein können als die Elterngeneration. Die am besten angepassten Lebewesen vermehren sich am stärksten und dominieren dadurch bald die Population. Dies erlaubt über sehr lange Zeiträume die Entstehung völlig neuer Merkmale und neuer Arten.
Als Informationsträger nutzen die Lebewesen auf der Erde komplexe Kohlenstoffmoleküle. Diese sind dafür besonders geeignet, weil Kohlenstoff vier kovalente Bindungen eingehen kann (er hat "vier Ärmchen"), und daher besonders gut zum Aufbau komplizierter Molekülstrukturen taugt. Die physiologische Struktur der Lebewesen wird dabei in Form von DNS- oder RNS-Molekülen gespeichert, in denen vier verschiedene Basen als "Alphabet" dienen. Im Laufe des Lebens eines Individuums erworbene Information dagegen wird in Nervensystemen, durch Verknüpfung von Neuronen, abgelegt. Diese Informationen werden nicht vererbt, sondern durch Lernprozesse an die nächste Generation weitergegeben. Die Menschheit hat sogar ein drittes Informationssystem geschaffen: Bücher, Computer und andere Datenspeicher dienen als generationenübergreifendes Informationsreservoir, auf das (idealerweise) alle Menschen zugreifen können.
Das DNS-(Desoxyribonukleinsäure)-Molekül speichert den
gesamten Bauplan eines Lebewesens, mit vier verschiedenen
Basen (Adenin, Guanin, Thymin und Cytosin) als "Buchstaben".
Damit die komplexen Kohlenstoffmoleküle ihre Arbeit verrichten können, müssen sie in ein Lösungsmittel eingebettet sein. Dies ist auf der Erde Wasser.
Um sinnvolle Hypothesen über Außerirdische aufstellen zu können, sollten wir uns überlegen, was allen höheren Lebensformen auf der Erde gemeinsam ist:
1. Vorrichtungen zur Atmung, Nahrungsaufnahme und Ausscheidung
Damit die chemischen Reaktionen, die zum Erhalt des Lebens und zur Fortpflanzung nötig sind, ablaufen können, müssen Stoffe aufgenommen und abgegeben werden. Auch das Lösungsmittel Wasser muss regelmäßig ersetzt werden. Bei den Wirbeltieren dient der Ausscheidungstrakt noch zusätzlich zur Fortpflanzung - bei Vögeln und Kloakentieren unmittelbar, bei den Säugern ist das weibliche Genital zwar separat, befindet sich aber in der gleichen Körperregion.
2. Sinnesorgane
Lebewesen benötigen Informationen aus der Umwelt, um überleben zu können. Bei uns Menschen sind die wichtigsten Sinnesorgane Augen und Ohren. Andere Tiere - z. Bsp. Raubtiere oder in noch höherem Maße manche Fische - verlassen sich stärker auf den Geruchssinn. Viele Gliederfüßer (Skorpione, Küchenschaben) verfügen über einen sehr präzisen Tastsinn. Wieder andere (Zugvögel, Schildkröten, Hirsche) können Magnetfelder wahrnehmen. Haie dagegen spüren die schwachen elektrischen Felder, die von der Muskelaktivität ihrer Beutetiere erzeugt werden.
Auch zur Kommunikation mit Artgenossen sind leistungsfähige Sinnesorgane unverzichtbar. Menschen kommunizieren primär akustisch, aber auch optisch (Gestik/Mimik). Tintenfische dagegen nutzen eine "Farbsprache", die auf Veränderungen des Musters auf der Körperoberfläche beruht. Bienen vermitteln ihren Artgenossen mithilfe von Körperbewegungen ("Bienentanz"), wo sich Nahrungsquellen befinden.
Ein besonders erfolgreiches Sinnesorgan ist das Linsenauge - es hat sich bei Wirbeltieren und Kopffüßern unabhängig voneinander entwickelt ("konvergente Evolution"). Auch manche Gliederfüßer - insbes. Spinnen - verfügen über einfache Linsenaugen. Dies könnte darauf hindeuten, dass auch extraterrestrische Lebewesen über ähnliche Augen verfügen.
3. Gehirn
Alle komplexeren Tiere verfügen über ein Zentralnervensystem als Schaltzentrale und Informationsspeicher. Es befindet sich in einem meist deutlich vom übrigen Körper abgesetzten Kopf, in der Nähe der primären Sinnesorgane. Einfachere Tiere wie z. Bsp. Quallen haben ein verteiltes, netzartiges Nervensystem.
4. Manipulatoren
Tiere nehmen nicht nur Informationen aus der Umgebung auf, sie verändern diese auch aktiv, um ihr Überleben zu sichern. Primaten benutzen dazu modifizierte Vorderbeine - Arme die in Händen auslaufen. Vögel verlassen sich auf ihren Schnabel und Kraken und Tintenfische auf ihre Tentakel. Krebstiere wiederum tragen Scheren an ihren Vorderbeinen. Ein interessanter Sonderfall sind Wale und Delphine, da sie zwar relativ intelligent sind, aber kaum über manipulative Fähigkeiten verfügen, was natürlich daran liegt, dass es im offenen Meer kaum Objekte gibt, die man manipulieren könnte.
Diese vier Körpermerkmale sind das Sine Qua Non für komplexe Tierarten auf der Erde. Es scheint daher vernünftig, anzunehmen, dass auch Außerirdische Lebensformen über äquivalente Strukturen verfügen. Sie werden über Körperöffnungen zur Stoffaufnahme und -abgabe verfügen, über Augen oder andere Sinnesorgane, ein Gehirn als Steuerzentrale und manipulationsfähige Extremitäten. Diese werden jedoch mit extrem hoher Wahrscheinlichkeit nicht wie bei Mr. Spock angeordnet sein.
Vergessen wir nicht, dass Evolution ein völlig stochastischer Prozess ist: Zufällige Veränderungen in den Basenpaaren des Erbgutes führen zu veränderten Eigenschaften, die in Abhängigkeit von den Umweltbedingungen die Überlebens- und Fortpflanzungschance eines Lebewesens erhöhen (und sich damit durchsetzen) oder verringern (und dadurch aussterben). Größe, Form und Aussehen der verschiedenen Arten sind daher - innerhalb gewisser von der Physik vorgegebenen Grenzen - reine Zufallsprodukte. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein realer Außerirdischer wie Leonard Nimoy aussieht, ist verschwindend gering.
Science-Fiction-Autoren, die die Naturgesetze ernst nehmen (sog. "Hard SF"), haben also einigen kreativen Spielraum. Es sind viele biologisch-physikalisch plausible Körperbaupläne denkbar. Starten wir also kühn in Richtung Terra Incognita und spekulieren frei - aber immer im Rahmen der bekannten Naturgesetze - was für intelligente Lebensformen auf fernen Exoplaneten existieren könnten: Nach Art eines guten SF-Autors wollen wir - als eine Art spekulative Gedankenübung - einige außerirdische Lebensformen erfinden, die mit den bekannten Prinzipien der Biologie kompatibel wären. Unsere Vorstellungskraft führt uns zu...
den Eierköpfen!
...die auf einem Planeten mit etwas geringerer Gravitation als die Erde leben. Ihr Körper ist rund 50 cm hoch und ähnelt von der Form her einem Ei, mit einer leichten Einschnürung in der Mitte, in der ringsum die Atemöffnungen liegen. Das große Gehirn befindet sich in der oberen Körperhälfte. Ringsherum sind vier große Linsenaugen angeodnet, die einen hochaufgelösten Rundumblick gewähren. In der unteren Körperhälfte finden sich die sonstigen Organe (Herz, Lunge, Verdauung...). Unsere Eierköpfe bewegen sich auf vier krebs- oder spinnenartigen Schreitbeinen fort, mit kleinen Greifscheren an den Enden. Nahrung wird über einen ausfahrbaren Rüssel an der Unterseite des Eikörpers aufgenommen. Sie besteht aus verwesendem pflanzlichen Material und kleinen, wirbellosen Tieren. Daneben sitzt eine kurze, dicke Röhre, die zur Ausscheidung und Fortpflanzung dient. Es existieren zwei Geschlechter.
Die Eierköpfe haben ein Doppelskelett: Einen Chitinpanzer außen herum und zusätzlich zur Verstärkung Knochen im Inneren. Die Atmung erfolgt mit einem Lungenäquivalent, der Blutkreislauf ist geschlossen, wie bei den Wirbeltieren auf der Erde.
Wie sich die unmittelbare Nachbarschaft von Mund und Kloake auf die Kultur der Eierköpfe auswirkt, dürften ein breites Spekulationsfeld für SF-Autoren sein.
und zu...
den Baumwürmern!
...welche nicht etwa auf Bäumen leben, sondern in Sümpfen, wo Schlick und Wasser ihnen einen gewissen Auftrieb gewähren, der sie davor schützt, von der hohen Gravitation ihres Planeten (ca. 3 g) flachgedrückt zu werden. Ihr Name bezieht sich auf den Körperbau. Sie haben die Gestalt übergroßer Rundwürmer mit kontrahierbaren Segmenten zur Fortbewegung. Vorne ist ein länglicher Kopf, der das Gehirn enthält, aber keine Augen trägt - die wären nämlich auf ihrem Planeten sinnlos, da er, wie die Venus, ständig in dichte Wolken gehüllt ist, aus denen ein warmer Dauerregen fällt. An dem Kopf setzen drei Fortsätze an, die genauso wie der Hauptkörper geformt, aber kleiner sind. An jedem davon sitzen wiederum drei kleinere Fortsätze, die dann wiederum... genau, die Manipulatoren der Baumwürmer sind fraktal aufgebaut, wie die Kronen der Bäume auf der Erde: An größeren Strukturen setzen immer wieder kleinere an, die von der Form her den größeren ähneln. Dieses Prinzip wurde übrigens schon zur Konstruktion von Robotern vorgeschlagen (sog. Bushbots).
Ein hypothetischer Bushbot - ein Roboter, dessen
Arme sich verzweigen wie die Äste eines Baums.
Die fraktal verästelten Manipulatoren der Baumwürmer sind sehr stark von Nervengewebe durchzogen, so dass sie, wie die Fangarme irdischer Kraken, über eine gewisse "Eigenintelligenz" verfügen. Sie tragen viele Tast- und Geruchsrezeptoren, mit denen die Baumwürmer ihre Umgebung erkunden. Zur Verständigung dienen Pheromone.
Die Fortpflanzung erfolgt teils durch Knospung - ein neuer Baumwurm wächst aus dem Hinterteil eines alten heraus, wobei der neue das Wissen und die erworbenen Kenntnisse des alten teilweise übernimmt, da die Nervensysteme anfangs verbunden sind - teils durch Eiablage: Ein Wurm brütet ein Gelege in einem Schleimsack unter seinem Rumpf aus, nachdem ein anderer von außen seinen Samen über die Eier gesprüht hat - hierbei kann jeder Wurm "beides", sie sind, wie irdische Schnecken, Zwitter.
Eine technische Zivilisation werden sie jedoch in ihren schlammigen Tümpeln wohl nicht aufbauen.
und zum Schluß zu den...
Wüstensausern!
Diese haben einen langen, senkrechten, rohrförmigen Körper, der in der Mitte zwiebelförmig erweitert ist, um Platz für die riesigen Lungen zu schaffen, die den sauerstoff aus der dünnen Atmosphäre ihres marsartigen Planeten ziehen. Zur Fortbewegung dient ein einzelnes Sprungbein, das in einem runden Tellerfuß endet und nicht von Muskeln, sondern von komprimierter Luft bewegt wird, die die Sauser durch mehrere Ventile einsaugen und mittels peristaltischer Bewegungen verdichten. Kleine Gleitschirme an der Körperseite erhöhen die Sprungweite auf mehrere hundert Meter. Sie haben keine Augen, sondern orientieren sich wie Fledermäuse mit reflektierten Ultraschallpulsen, die sie mit einem Organ am oberen Körperende erzeugen und mit einer ganzen Batterie großer Ohren wieder auffangen. Sie verfügen über einen einzelnen, gelenkigen Arm, an dessen Ende eine Zange sitzt, die sowohl als Hand wie auch zur Nahrungsaufnahme dient.
Der Fortpflanzungstrakt befindet sich unterhalb des großen Lungenbeutels. Sie sind zweigeschlechtlich, die Weibchen tragen die Jungen wie ein irdisches Säugetier in ihrem Körper aus. Pro Wurf kommen ein bis vier Junge zur Welt, die nach der Geburt bereits kleinere Sprünge ausführen können, aber meist in der Nähe ihrer Eltern bleiben.
Solche Aliens sind in einer Geschichte sicherlich nicht so leicht als Sympathieträger zu akzeptieren wie Mr. Spock oder Seven of Nine. Sie bieten jedoch viel mehr erzählerischen Freiraum!
Vielleicht ist die Natur auf anderen Planeten jedoch noch wesentlich einfallsreicher! Möglicherweise existieren dort noch nicht mal die auf der Erde vertretenen Organismenreiche - Tiere, Pflanzen, Pilze, Einzeller und Kernlose - sondern völlig fremdartige Formen, die überhaupt nicht in die irdische Kladistik passen. Wie wäre es mit quadratkilometergroßen, intelligenten Schleimpilzkulturen, die im Radiowellenbereich sehen und kommunizieren (um damit eine praktische Auflösung zu erreichen, sind in der Tat Sinnesorgane von kilometerweiter Ausdehnung nötig)? Als Manipulatoren dienen freischwebende, mit Wasserstoff gefüllte "Flugquallen", die Objekte mit ihren Tentakeln handhaben können und mit Radiowellen gesteuert werden. Oder mit Planktonwolken in einem globalen Ozean auf einer "Super-Erde", in denen sich die einzelnen, primitiven Individuen mit externen Nervenfäden zusammenschalten und so zu einem hochintelligenten Schwarmgehirn werden? Oder - wie Carl Sagan und Arthur C. Clarke vorschlugen - mit fliegenden Walen in der Atmosphäre eines Gasriesen?
Allein auf der Erde existieren Lebewesen, die so unterschiedlich sind/waren wie Anomalocaris, Halluzigenia, der Tyrannosaurus Rex, ein Fliegenpilz, eine Fichte, ein Känguruh, ein Quastenflosser oder ein Mensch. Und sie alle sind enger miteinander verwandt als Lebensformen, die auf unterschiedlichen Planeten entstanden sind!
Der Quastenflosser - unser allernächster Verwandter (unter
dem Gesichtspunkt der Exobiologie!)
Möglicherweise kann sogar Leben auf ganz anderer physikalischer Basis als das Kohlenstoffleben auf der Erde existieren. Oft wird Silizium als Basiselement vorgeschlagen, da es auch vier kovalente Bindungen ausbildet. Dies gilt jedoch als unwahrscheinlich, da es viel zu langsam reagiert (ein Liebesakt zwischen einem Silizium-Paar würde länger dauern als die Zeit vom Urknall bis heute). Aber vielleicht sind noch nicht einmal herkömmliche Moleküle nötig, um komplexe, reproduktionsfähige Informationen zu speichern. Es existieren andere physikalische Systeme, die ebenfalls eine hohe Komplexität (und damit Informationsdichte) erreichen: Plasma-Konvektionszellen in Sternhüllen könnten sich, von Magnetfeldern zusammengehalten, zu komplizierten Systemen organisieren. In Tümpeln aus flüssigem Helium könnten natürliche, elektronische Lebensformen entstehen. Vielleicht existiert sogar extrem exotisches Leben, das aus Kernmaterie in Neutronensternen aufgebaut ist.
Außerirdisches Wesen aus dem Film "Forbidden Planet" (1956)
Wir haben erst einen mikroskopischen Anteil des Kosmos aus der Nähe untersucht. Höchstwahrscheinlich lebt und gedeiht in den Abgründen des Universums allerlei, was unsere kühnsten Phantasien übertrifft.
Wenn dem aber so ist, dann sollte man sich Enrico Fermis Frage erneut stellen: Wo sind sie? Wieso haben sich noch keine Außerirdischen bei uns gemeldet? Um diese Frage soll es im zweiten Teil dieses Beitrags gehen.
Weblinks
Astrobiologie-Seite der NASA
Exozoo - ein Astrobiologie-Blog
Astrobiologie in David Darlings Enzyklopädie
Alternative Formen des Lebens
Aliens auf Winchell Chungs "Atomic Rockets"-Webseite
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