Der Ursprung des Lebens: Das Problem der Polymerisation
In einer in wissenschaftlichen Kreisen bekannten Arbeitvon Claudia Huber undGünter Wächtershäuser im Magazin Science wurdeein Szenario für die Entstehung des Lebens aus unbelebter Materievorgeschlagen.1 Die Forscher merkten jedoch zu Recht an, dass „die Aktivierung von Aminosäuren und die Bildung von Peptiden unter ursprünglichen Bedingungen eines der großen Rätsel der Entstehung des Lebens ist”.
Das ist richtig. Die Reaktion der Bildung einer Peptidbindung zwischen zwei Aminosäuren, bei der ein Dipeptid entsteht, sieht wie folgt aus:
Aminosäure 1 + Aminosäure 2 →Dipepetid +Wasser
H₂NCHRCOOH + H₂NCHR′COOH → H₂NCHRCONHCHR′COOH + H₂O (1)
Je nach Aminosäure beträgt die Änderung der freien Energie (ΔG₁) etwa 20-33 kJ/mol. Die Gleichgewichtskonstante für jede Reaktion (K) ist das Verhältnis der Gleichgewichtskonzentrationen von Produkten und Reaktanten. Die Wechselwirkung dieser Größen bei der Kelvin-Temperatur (T) wird durch die Standardgleichung ausgedrückt:
K = exp (–ΔG/RT),
wobei R die universelle Gaskonstante ist, die der Avogadro-Zahl multipliziert mit der Boltzmann-Konstante k entspricht und 8,314 J/K·mol beträgt.
Für die Reaktion (1) gilt
K₁ = [H₂NCHRCONHCHR′COOH][H₂O]/[H₂NCHRCOOH][H₂NCHR′COOH] = 0,007 bei 298 K,
wobei die Substanz in eckigen Klammern die Konzentration dieser Verbindung angibt.
Dies bedeutet, dass bei einer Ausgangslösung mit einer Konzentration jeder Aminosäure von 1 M (mol/l) die Gleichgewichtskonzentration des Dipeptids nur 0,007 M beträgt. Da Tripeptide zwei Peptidbindungen aufweisen, beträgt die Gleichgewichtskonzentration des Tripeptids 0,0072 M oder 5 × 10⁻⁵ M. Für ein unspezifisches Polypeptid mit 100 Peptidbindungen (101 Aminosäuren) beträgt die Gleichgewichtskonzentration 3,2 × 10⁻²¹⁶ M. Bitte beachten Sie: Evolutionisten irren sich noch mehr, da für das Leben nicht beliebige Polymere, sondern ganz bestimmte Substanzen erforderlich sind.
Da die Gleichgewichtskonzentration von Polymeren sehr niedrig ist, neigen sie thermodynamisch dazu, sich in Wasser zu zersetzen und nicht zu bilden. Die von Evolutionisten propagierten enormen Zeiträume erschweren das Problem noch weiter, da unter solchen Bedingungen mehr Zeit für die zerstörerische Wirkung des Wassers zur Verfügung steht. Die von vielen Wissenschaftlern erwähnten hohen Temperaturen würden den Zerfall nur beschleunigen.
Der bekannte Forscher Stanley Miller, der Experimente zur Bestätigung der evolutionären Entstehung des Lebens durchgeführt hat, weist darauf hin, dass Polymere „für das Überleben in einer heißen präbiotischen Umgebung zu instabil sind”.2, 3
In einem kürzlich erschienenen Artikel im New Scientist wird die Instabilität von Polymeren in Wasser als „Kopfzerbrechen” für Wissenschaftlerbezeichnet, die sich mit der Erforschung evolutionärer Ideen über den Ursprung des Lebens befassen. In dem Artikel wurde auch gesagt, dass dies„schlechte Nachrichten” seien. Die eigentliche schlechte Nachricht ist jedoch der Glaube an die Evolution, der die objektive Wissenschaft überlagert.
Evolutionäre Szenarien
Die obige Analyse bedeutet nicht, dass die Bildung von Polypeptiden unmöglich ist. Betrachten wir den Ausdruck für die Gleichgewichtskonstante K: Wenn [H₂O] abnimmt, dann muss [Polypeptid] zunehmen. Ein Ansatz geht davon aus, dass Wasser unter dem Einfluss der Temperatur verdunstet. Diese Erklärung wurde von Sidney Fox vorgeschlagen.
Für seine Experimente ist jedoch ein erheblicher Überschuss an Triaminosäuren erforderlich (d. h. die Säure kann mit drei anderen Molekülen kombiniert werden), aber unter Standard-Simulationsbedingungen wurden diese Substanzen nur in sehr geringen Mengen gebildet.6 Darüber hinaus zerstört Wärme einige lebenswichtige Aminosäuren und führt zur Bildung von Polymeren. Ein weiteres Problem besteht darin, dass alle chiralen Aminosäuren racemisch sind. Das heißt, es entsteht eine Mischung, in der das Verhältnis der Moleküle mit unterschiedlicher Chiralität 50/50 beträgt, und diese Mischung ist für die Entstehung von Leben nicht förderlich.
Im Gegensatz zu biologischen Polymeren führt ein großer Überschuss an Triaminosäuren zur Spaltung. Die notwendigen Bedingungen für Erhitzen und Abkühlen sind geologisch unmöglich – es gibt keinen Ort auf der Erde, an dem durch die Wechselwirkung von Aminosäuren Polypeptide entstehen. Schließlich erforderten die Experimente von Fox hochkonzentrierte und reine Aminosäuren, während die hypothetische Ur-Mischung mit anderen organischen Substanzen verunreinigt war, die diese zerstören könnten.
Ein anderer vorgeschlagener Weg zur Entfernung von Wasser betrifft bestimmte chemische Substanzen mit hoher Energie, die Wasser absorbieren könnten. Es handelt sich dabei um Kondensationsmittel. Wenn die Reaktion zwischen dem Kondensationsmittel C und Wasser lautet:
C + H₂O → D (2)
und wenn ΔG₂ der Reaktion (2) negativ und ausreichend groß ist, kann die Substanz C in die Reaktion (1) eintreten:
H₂NCHRCOOH + H₂NCHR′COOH + C → H₂NCHRCONHCHR′COOH + D (3)
ΔG₃ = ΔG₁ + ΔG₂. Wenn der Wert von ΔG₃ groß und negativ ist, ist die Gleichgewichtskonstante für Reaktion 3, K₃, groß, und es kann davon ausgegangen werden, dass eine bestimmte Menge an Polymeren entsteht.
Um Peptide aus Glycin zu gewinnen, verwendeten einige Wissenschaftler Dicyanamid (N=CNHC=N) als Kondensationsmittel. Dabei wurde behauptet, dass „die Synthese von Polypeptiden, die dank Dicyanamid stattfand, ein Schlüsselprozess sein könnte, durch den Polypeptide in der primitiven Hydrosphäre entstanden sind”.
Das größte Problem besteht jedoch darin, dass Kondensationsmittel leicht mit vorhandenem Wasser reagieren. Daher ist es chemisch unmöglich, dass die ursprüngliche Mischung eine große Menge an Kondensationsmitteln ansammelt, insbesondere unter der Voraussetzung, dass Wasser über Millionen von Jahren mit ihnen reagiert hat. Dennoch wurde in dem oben beschriebenen Experiment ein 30-facher Überschuss an Dicyanamid verwendet. Selbst unter diesen unrealistischen Bedingungen reagierten 95 % des Glycins nicht, und das höchste gebildete Polymer war ein Tetrapeptid.
Natürlich können organische Chemiker Polypeptide synthetisieren. Dazu planen sie einen komplexen mehrstufigen Synthesevorgang. In diesem Plan sind bereits Methoden zur Verhinderung unerwünschter Reaktionen vorgesehen.Lebende Zellen nutzen ebenfalls einen ausgeklügelten Prozess zur Bildung von Polypeptiden. Dieser Prozess sieht den Einsatz von Enzymen vor, die Aminosäuren (und Nukleotide) aktivieren, indem sie sie mit der hochenergetischen Verbindung Adenosintriphosphat (ATP) verbinden, um die Energiebarriere zu überwinden.
Solche hochenergetischen Verbindungen entstehen bei Simulationsexperimenten nicht und sind sehr instabil.
Beendigung des Kettenwachstums
Für die Bildung einer Kette ist es erforderlich, dass bifunktionelle Monomere reagieren, d. h. Moleküle mit zwei funktionellen Gruppen verbinden sich mit zwei anderen. Wenn ein monofunktionelles Monomer (mit nur einer funktionellen Gruppe) mit dem Ende der Kette reagiert, kann die Kette nicht weiter wachsen. Wenn nur ein geringer Anteil an monofunktionellen Molekülen vorhanden wäre, könnten keine langen Polymere entstehen.
Bei allen Experimenten mit „präbiotischer Modellierung” entstehen jedoch mindestens dreimal mehr monofunktionelle Moleküle als bifunktionelle.13 Ameisensäure (HCOOH) ist zweifellos das häufigste organische Produkt in Simulationsversuchen (wie denen von Miller).
Ohne evolutionäre Vorurteile wäre es wahrscheinlich, dass in den Berichten über die Ergebnisse der Experimente höchstens Folgendes erwähnt worden wäre:
„Hier wird eine ineffiziente Methode zur Herstellung von Ameisensäure beschrieben ...”.
Ameisensäure hat keine nennenswerte biologische Bedeutung, außer dass sie der Hauptbestandteil von Ameisenstacheln (lat. formica) ist.
Ein realistisches Experiment zur Simulation der präbiotischen Polymerisation sollte mit organischen Verbindungen beginnen, die als Ergebnis von Experimenten wie denen von Miller hergestellt werden, aber während der Experimente wurde die Verunreinigung durch monofunktionelle Monomere nie berücksichtigt.
[Hinzugefügt im Jahr 2014]. Kommentar von Dr. Dudley Erich:
„Ich arbeite bei einem Biotech-Unternehmen, das bifunktionelle Monomere für die Polymerindustrie herstellt. Ich kann mit Sicherheit bestätigen, dass das endgültige gereinigte Material für den Verkauf im Wesentlichen frei von monofunktionellen Monomeren sein muss. Das Endprodukt muss in der Regel zu mehr als 99,5 % rein sein, in einigen Fällen sogar zu mehr als 99,9 %. Um solche Reinheitsgrade zu erreichen, sind wissenschaftliche Kenntnisse und teure Ausrüstung erforderlich. Realistische „natürliche” Polymerisationsreaktionen führen niemals zu langen Polymerketten, da immer eine zu hohe Konzentration an monofunktionellen Monomerkomponenten vorhanden ist, die das Kettenwachstum stoppen.
Die Theorie von Wächterhofer
Günter Wächterhofer ist ein deutscher Patentanwalt, der in organischer Chemie promoviert hat. Er kritisiert die Ideen über den Ursprung des Lebens aus der Ursuppe. Wie das Zitat am Anfang dieses Artikels zeigt, räumt Wächterhofer ein, dass die Polymerisation ein großes Problem darstellt. Da er jedoch nicht bereit ist, seinen Glauben an die Evolution aufzugeben, schlägt er eine Theorie vor, nach der das Leben als zyklische chemische Reaktion auf der Oberfläche von Pyrit (FeS₂) entstanden ist.
Dabei erklärte der Wissenschaftler, dass die Energie, die diesen Kreislauf antreibt, durch die Bildung von Pyrit aus Eisen und Schwefel entsteht. Er räumt jedoch ein, dass diese Theorie im Wesentlichen „nur eine Vermutung” ist. Ein anderer Forscher, der sich ebenfalls mit der Frage nach dem Ursprung des Lebens beschäftigt, Gerald Joyce, behauptet, dass die Akzeptanz von Vechterhoizers Theorie eher auf seine rhetorischen Fähigkeiten als auf seine Verdienste zurückzuführen sei.14 Stanley Miller bezeichnet dies als „Papierchemie”.15
In ihrem letzten bekannten Experiment aktivierten Huber und Wächterhofer Aminosäuren mit Kohlenmonoxid (CO) und ließen sie in einer wässrigen Suspension von kopräzipitierten (Ni,Fe)S, wobei sie entweder Schwefelwasserstoff (H₂S) oder Methanethiol (CH₃SH) bei 100 °C und einem pH-Wert von 7–10 verwendeten.
Es ist auch anzumerken, dass Huber und Wächter schoizer damit begonnen haben, die günstigsten Bedingungen für die chemische Evolution zu schaffen. Obwohl „die Forscher noch nicht nachgewiesen haben, dass eine solche Mischung Aminosäuren produzieren kann”16, verwendeten sie eine starke Lösung (0,05 M) von linksdrehenden Aminosäuren (oder achiralem Glycin) ohne die Anwesenheit anderer organischer Verbindungen.
Natürlich wäre jede „Ursuppe“ verdünnt, unrein und racemisch gewesen. Sie hätte viele monofunktionelle Monomere und andere organische Verbindungen enthalten, die die Aminosäuren zerstört hätten. Stanley Miller weist auch darauf hin, dass Huber und Wächterhofer viel höhere CO-Konzentrationen verwendeten, als unter realistischen Bedingungen möglich gewesen wären.
Selbst unter günstigen Bedingungen (und dank eines gut durchdachten Designs!) produzierten sie alle nur einen geringen Prozentsatz an Dipeptiden (0,4–12,4 %) und noch weniger Tripeptide (0,003 %). Der Prozentsatz wurde auf der Grundlage der in der veröffentlichten Arbeit angegebenen Daten berechnet. Huber und Wächterhofer berichteten auch, dass „unter denselben Bedingungen Dipeptide schnell hydrolysiert werden“!
Die exklusive „Linkshändigkeit”, die für das Leben so wichtig ist, wurde im Verlauf des Experiments zerstört. Die Autoren rechtfertigten dies damit, dass einige Peptide der Zellwand rechtsdrehende Aminosäuren enthalten. Allerdings wurde dabei etwas übersehen. Enzyme, die Zellwände zerstören, sind ausschließlich für linksdrehende Aminosäuren ausgelegt, sodass eine rechtsdrehende Aminosäure manchmal den idealen Schutz in einer linksdrehenden Welt darstellt.
Abschließend ist es ironisch, dass in einem ihrer früheren Experimente CO unter ähnlichen Bedingungen mit CH₃SH und einer Suspension von (Ni,Fe)S zu Essigsäure (CH₃COOH) umgewandelt wurde.17 Da Essigsäure nicht funktionsfähig ist, würde sie die Bildung langer Polymere unter den von Huber und Vechterhoyzer vorgeschlagenen Bedingungen verhindern.
Haben Wissenschaftler Leben geschaffen oder werden wir von den Medien getäuscht?
Zeitungen auf der ganzen Welt berichteten über dieses Experiment. Einige gingen sogar so weit zu behaupten:
„Deutsche Chemiker haben es geschafft, durch die Kombination von Aminosäuren lebende Zellen zu erzeugen ...”.
Wenn das nur wahr wäre. Selbst der am besten entschlüsselte lebende Organismus in der Natur, Mycoplasma genitalium, verfügt über 482 Gene, die alle notwendigen Proteine, einschließlich Enzyme, kodieren. Diese Proteine bestehen aus etwa 400 Aminosäuren, die in einer genauen Reihenfolge und alle in „linksdrehender” Form vorliegen.
Natürlich funktionieren diese Gene nur mit den vorhandenen Translations- und Replikationsmechanismen, der Zellmembran und Ähnlichem. Aber Mycoplasma kann nur überleben, indem es komplexere Organismen parasitiert, die es mit Nährstoffen versorgen, die es selbst nicht herstellen kann. Evolutionisten müssen also annehmen, dass der erste lebende Organismus komplexer war und eine größere Anzahl von Genen hatte.
Wie oben gezeigt, gelang es Hubert und Vechterhoyzer jedoch lediglich, einige Dipeptide und noch weniger Tripeptide zu erhalten. Da die Autoren der Studie die oben erwähnte irreführende Annahme nicht aufgestellt haben, bedeutet ihr evolutionärer Glaube, dass sie ihrem Experiment viel mehr Bedeutung beimessen, als es tatsächlich verdient.
Am nächsten Tag schrieb dieselbe Zeitung:
„Der Evolutionsbiologe Ken McNamara vom South Australian Museum sagte, wenn Leben künstlich erzeugt werden könnte, würde es unter günstigen Bedingungen auf natürliche Weise von selbst entstehen.“
Was für ein Unsinn. Bedeutet das etwa, dass, wenn wir künstlich Autos herstellen können (was übrigens mit einem erheblichen intellektuellen Aufwand verbunden ist), Autos auch auf natürliche Weise von selbst entstehen können (ohne Intellekt!)?
Solche voreingenommenen Aussagen sollten niemanden überraschen. Wir sollten beispielsweise darauf achten, dass die Existenz von „Leben auf dem Mars“ für Aufsehen gesorgt hat, aber aus irgendeinem Grund verschweigen alle die Tatsache, dass diese Aussage von den meisten dieser weltbekannten Wissenschaftler gründlich widerlegt wurde. 24
Die zynischen Massenmedien missachten die Wahrheit, was auf einem vom Smithsonian Institute organisierten Symposium deutlich wurde. Hier die Worte von Ben Bradlee, Herausgeber der Washington Post:
„Zum Teufel mit den Nachrichten! Nachrichten interessieren mich nicht mehr. Mich interessieren die Gründe. Wir drucken nicht die Wahrheit. Wir geben nicht einmal vor, die Wahrheit zu drucken. Wir drucken, was uns die Leute sagen. Die Leute müssen entscheiden, was die Wahrheit ist.“
Eine detaillierte Umfrage zu den politischen und sozialen Überzeugungen von Redakteuren, Schriftstellern und Mitarbeitern der Fernsehindustriezeigt, dass sie gegen christliche Prinzipien eingestellt sind.
Zwei Drittel von ihnen sind der Meinung, dass die Struktur der amerikanischen Gesellschaft Mängel aufweist und geändert werden sollte. 97 % sagen, dass Frauen das Recht haben sollten, selbst zu entscheiden, ob sie eine Abtreibung vornehmen lassen wollen, 80 % halten homosexuelle Beziehungen für normal und 51 % sehen nichts Verwerfliches in Ehebruch. Sie geben offen zu, dass sie ihre Ideen, die sie für ihr Publikum entwickeln, fördern.
Die Bereitschaft der Medien, für die Evolution zu werben, entspricht ihrer antichristlichen Haltung.
Fazit
Trotz optimistischer wissenschaftlicher Berichte und sehr voreingenommener und verzerrter Medienberichte sind Wissenschaftler der „Erschaffung von Leben im Reagenzglas” keinen Schritt näher gekommen . Selbst wenn ihnen dieses Kunststück eines Tages gelingen sollte, wäre dies nichts anderes als das Ergebnis eines klug geplanten Entwurfs. Die gewöhnliche, unkontrollierte Chemie bewegt sich in die falsche Richtung – wie in diesem Artikel gezeigt wird, zerfallen biologische Polymere in der Regel, anstatt sich zu bilden.
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Міллер також зазначив, що підстави РНК дуже швидко руйнуються у воді при 100 ° C - аденін і гуанін мають період напіврозпаду близько року, урацил - близько 12 років, а цитозин - всього 19 днів. Levy, M and Miller, S.L., 1998. The stability of the RNA bases: Implications for the origin of life. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95(14):7933–38.
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