Außerirdisches Leben: Warum wir vielleicht allein im Universum sind
Über die Frage, ob wir alleine im Weltall sind, machen sich Wissenschaftler schon seit Jahrhunderten, vielleicht sogar seit Jahrtausenden Gedanken. Viele gehen davon aus, dass wir in einem sogenannten lebendigen Universum leben, also einem Kosmos, in dem es auf vielen Planeten Leben geben könnte.
Astronomen wie Josef M. Gaßner oder der Wissenschaftsjournalist Neil deGrasse Tyson sind sich zum Beispiel darüber einig, dass primitives, einzelliges Leben nahezu überall im Weltall existieren muss, wo es entstehen kann – aber dass multizelluläres oder gar intelligentes Leben sehr selten ist.
Viele sind zudem der Überzeugung, dass bei so vielen Sternen im Universum die Möglichkeiten für die Entwicklung von Leben nahezu endlos sind – und es zwangsläufig einen zweiten oder noch mehr Planeten mit Leben geben muss.
Das Argument wird oft gestützt von der Annahme, dass viele Exoplaneten (Planeten außerhalb des Sonnensystems) in der habitablen Zone eines Sternensystems gefunden werden. Also in jenem Bereich, in dem es weder zu heiß noch zu kalt ist und Wasser in flüssiger Form existieren kann. Ein weiteres Argument: Das Leben auf der Erde ist sehr früh entstanden, also muss es auch woanders sehr schnell geschehen sein.
Das ist aber gar nicht so logisch, wie es zunächst klingt. Eine wichtige Rolle dabei spielt die sogenannte Abiogenese, die Entwicklung von Leben aus toter Materie. Sie hat das Leben auf der Erde entstehen lassen. Die Schlussfolgerung, dass das bei der Vielzahl an Planeten und toter Materie auch woanders passieren muss, ist aber nicht zwangsläufig richtig. Denn was wäre, wenn die Wahrscheinlichkeit der Entstehung von Leben von Anfang derart minimal ist, dass selbst Abiogenese und die unglaublich hohe Anzahl erdähnlicher Welten daran nichts ändern?
Sind Aussagen wie die, dass wir sicher nicht allein im All sind, also eher Sätze des Glaubens als der Wissenschaft? Sind sie gar unlogisch?
Argument 1: Viele Milliarden Sterne = viele bewohnte Planeten
Betrachten wir zunächst eine Aussage, die sich auf Statistik stützt: Bei den vielen Milliarden Sternen und erdähnlichen Planeten allein in der Milchstraße ist die Existenz eines zweiten Planeten mit Leben fast unausweichlich. Selbst wenn die Wahrscheinlichkeit für die Entwicklung von Leben sehr gering ist, müsste es in unserer Galaxis viele Fälle erfolgreicher Schöpfungen geben.
Tatsächlich konnten Astronomen schon recht gut herausfinden, wie viele potenzielle Welten es in der Milchstraße gibt: Anfang 2022 wurde bekanntgegeben, dass mehr als 5.000 Exoplaneten gefunden(öffnet im neuen Fenster) wurden. Obgleich dies eine hohe Zahl ist, dürften nur die wenigsten Planeten erdähnlich sein.
Die Zahl tatsächlich bewohnbarer Welten dürfte angesichts der vielen optimalen Bedingungen, die es für Leben anscheinend benötigt, verschwindend gering sein. Dennoch hat die Astronomie hier wenigstens eine ungefähre Größe, so dass wir davon ausgehen können, dass es Planeten geben dürfte, die in der habitablen Zone liegen und einige Eigenschaften aufweisen, die auch die Erde besitzt.
Wir kennen die Anzahl der tatsächlich bewohnbaren Welten nicht. Ein weiteres Problem liegt auch darin, dass wir die Wahrscheinlichkeit der Abiogenese nicht kennen. Von einer statistischen Aussage auszugehen, ohne aber diese Daten aus der Astronomie zu kennen, entzieht dem Argument jede faktische Grundlage.
Aus einer Aussage der Plausibilität wird somit pure Spekulation. Hinzu kommt, dass ein lebensleeres Universum sehr gut zu den Observationen passt, die von Astronomen bislang getätigt wurden und in denen ein zweiter belebter Planet noch nicht gefunden wurde.
Doch sagt uns das etwas über die Wahrscheinlichkeit der Abiogenese? Im folgenden Abschnitt soll es darum gehen, was wir über die Entstehung des Lebens wissen – und warum man komplexe Moleküle im Weltall nicht mit einem lebendigen Universum gleichsetzen darf.
Argument 2: Fortgeschrittene Moleküle = überall Leben möglich
Bei der Abiogenese spricht man auch von chemischer Evolution. Wissenschaftlern zufolge begann sie bereits im Erdzeitalter Hadaikum(öffnet im neuen Fenster) vor etwa vier Milliarden Jahren. Es dauerte mindestens 3,4 Milliarden Jahre, bis die ersten multizellulären Lebewesen auftraten. Grob können wir festhalten: Genauso lange gab es auf der Erde also Leben in einzelliger Form.
Multizelluläres Leben trat erst während der sogenannten Explosion des Lebens im Kambrium vor circa 600 Millionen Jahren auf: Dann vereinigten sich Zellen zu vielzelligem Leben.
Welche Elemente und Stoffe braucht nun das Leben? Ohne Ausnahme benötigen alle Lebewesen der Erde Wasser zum Überleben. Auch basieren alle Lebensformen auf Kohlenstoff. Das sind schonmal zwei Stoffe, die häufig im Universum auftreten.
Hinzu kommen einige organische Moleküle wie Benzin, Harnstoff, Zucker und selbst Aminosäuren – diese bilden sich auf natürlichem Wege(öffnet im neuen Fenster) auf Staubkörnern in interstellaren Gas- und Staubwolken und auf Kometen. Das Vorhandensein komplexerer Moleküle nahezu überall im Universum wird gern als Argument dafür genommen, dass die Abiogenese eine gute Grundlage habe.
Doch dürfen Wissenschaftler aus dem schieren Vorhandensein dieser Teilchen nicht schließen, dass es zwangsläufig zu dem kommen muss, was wir auf der Erde erleben. Das wäre Voreingenommenheit und damit unwissenschaftlich.
Der Fakt allein macht Leben im Kosmos noch nicht allgegenwärtig. Er sagt außerdem rein gar nichts über die Wahrscheinlichkeit aus, dass diese Chemikalien genau in der richtigen Art und Weise zusammenfinden und ein sich selbst kopierendes chemisches Netzwerk erschaffen, das zu Darwin'scher Evolution fähig ist.
Kein einziges Laborexperiment hier auf der Erde war jemals erfolgreich darin, Leben aus einer Art Ursuppe herzustellen, deren Konditionen jenen der Erde am Anfang ähnelten – ein Versuch, der zum ersten Mal von Stanley Miller und Harold Urey 1952 an der Universität von Chicago getätigt wurde. Zwar sind Forscher seitdem sehr erfolgreich in der Entwicklung weiterer Experimente gewesen, doch die Schlussfolgerungen aus den Ergebnissen waren auch hier eher spekulativ als konkret(öffnet im neuen Fenster) .
Wir wissen bislang nicht, welche Eigenschaften einer Umgebung neben den biochemischen Grundlagen gebraucht werden oder welche Reihenfolge der Reaktionen es benötigt, um überhaupt ein replikationsfähiges Molekül hervorzubringen. Dennoch wird dieser Gedankengang gern von folgender Überlegung begleitet: Zeigt nicht die starke Verbreitung von Leben auf der Erde über viele Lebensräume hinweg seine große Anpassungsfähigkeit?
Einige Lebewesen auf der Erde haben sich an die unterschiedlichsten Orte angepasst: Extremophile Organismen wie das Bärtierchen(öffnet im neuen Fenster) überleben beispielsweise in kochendem Wasser, in Säure oder im Vakuum des Weltalls.
Es gibt Einzeller, die überleben in Schwefelwasser, und es gibt mehrzellige Extremophile, die in der Nähe von hydrothermalen Schloten leben(öffnet im neuen Fenster) . Manche Wissenschaftler ziehen daraus den Schluss, dass das Leben sehr widerstandsfähig ist und sich einfach an alles anpasst.
Doch dürfen wir die Existenz solcher extremophiler Organismen nicht auf anderen Planeten erwarten: Extremophile Lebewesen sind hochgradig ausgeklügelte Organismen mit einer weit fortgeschrittenen inneren Maschinerie, die ihnen dabei hilft, mit harschen Bedingungen fertig zu werden, die wir als extrem bezeichnen würden.
Sie sind ein Produkt von Milliarden Jahren Evolution. Die allererste, aus der Ursuppe entstandene Zelle konnte noch nicht mit dieser fortschrittlichen Maschinerie ausgerüstet sein. Sie musste ein sehr viel einfacheres und absolut grundlegendes molekulares Werkzeug besitzen.
Dass Leben sich an extreme Bedingungen anpasst, bedeutet demnach nicht, dass es aus diesen extremen Bedingungen auch hervorgehen kann. Die Evolution scheint zwangsläufig Lebewesen mit komplexen Merkmalen hervorzubringen, doch hat sie am Anfang nur wenige Bausteine dazu. Leben entwickelt also erst nach langer Zeit aus einfachen Grundsteinen eine komplexe Maschinerie.
Ein anderes, sehr bekanntes Argument für ein lebendiges Universum ist, dass Leben auf der Erde sehr schnell entstanden sein muss.
Oberflächlich betrachtet scheint das ein recht gutes Argument zu sein. Denn Mikrofossilien und Mineralablagerungen weisen darauf hin, dass Leben auf der Erde sofort aktiv wurde(öffnet im neuen Fenster) , sobald die Konditionen lebensfreundlicher wurden.
Das dürfte nur einige hundert Millionen Jahre, nachdem sich die Magma-Oberfläche des Planeten abgekühlt und zur Erdkruste transformiert hatte, der Fall gewesen sein. Tatsächlich demonstriert das frühe Auftreten von Leben diesem Argument zufolge, dass die Abiogenese ein recht einfacher Prozess zu sein scheint. Folglich sollten wir also ein Universum erwarten, das nur so vor Leben wimmelt – oder?
Eher nein, denn die Erwartungen an einen Frühstart des Lebens überall, wo es möglich zu sein scheint, ist eine Fehlinterpretation dieses Arguments. Es handelt sich zudem einmal mehr um ein Problem der Statistik – und einen Fehler in der Logik. Um das zu verstehen, machen wir ein kleines Gedankenexperiment.
Nehmen wir 10 Millionen Personen. Jede von ihnen ist in einem Einzelraum eingeschlossen und kann auf keinem Wege mit den anderen 9.999.999 Gefangenen kommunizieren. Niemand weiß vom anderen und jeder geht aus seiner Perspektive davon aus, dass er oder sie entweder alleine oder einer von vielen ist.
Jeder Raum ist mit einer geschlossenen Tür ausgestattet. Jeder Gefangene erhält einen Dietrich, um das Schloss der Tür zu knacken. Dazu hat jeder 60 Sekunden Zeit; schafft jemand es nicht, das Schloss zu knacken, wird er getötet.
Der Countdown wird gestartet und jeder der 10 Millionen Gefangenen versucht zu entkommen, doch sie haben keine Vorstellung davon, wie schwer das Schloss zu knacken ist. Am Ende schafft nur ein einziges Testsubjekt, das Schloss zu öffnen. Wir nennen die Person Albert.
Albert weiß an diesem Punkt nicht, dass es 9.999.999 andere (fehlgeschlagene) Versuche gab, das Schloss zu knacken. Geht man zu ihm und fragt ihn, ob es schwierig gewesen sei, das Schloss zu öffnen, wird Albert antworten, dass er es gleich in den ersten 10 Sekunden geschafft hat.
Dabei hat er jedoch nur einen singulären Datenpunkt, mit dem er arbeiten kann: Aus seiner Perspektive war das Knacken des Schlosses ein Klacks. Würde man ihm jedoch die Wahrheit des Experimentes offenbaren, würde er seine Position neu bewerten und realisieren, dass das Schloss eher schwierig zu öffnen war.
In diesem Beispiel war jeder Raum ein Planet und jede gefangene Person eine chemische Brühe, eine Ursuppe. Jede Brühe hat vielleicht nur eine begrenzte Zeit, um Leben hervorzubringen, solange der Planet habitabel ist: Auf der Erde sind das vielleicht mehrere Milliarden Jahre, auf anderen Welten mag diese Zeitspanne deutlich kürzer oder auch länger sein – oder vielleicht sogar überhaupt nicht existieren.
Die Erde ist Albert – der Einzige, der es geschafft hat: Wir sind durch das Schlüsselloch gekommen, kennen aber weder die Anzahl der Versuche noch die Rate des Erfolgs oder Misserfolgs.
Glaube ist nicht gleich Wissen
Auf der Erde neigen wir dazu zu denken, dass unsere Erfahrungen typisch sind und die bestehenden Regeln und Entwicklungen auf unserem Planeten für alles im gesamten Kosmos gelten. Für nahezu jede naturwissenschaftliche Gesetzmäßigkeit wie Gravitation, Magnetismus, Rotation oder Fliehkraft dürfte das zutreffen. Doch könnte uns das fehlleiten, wenn wir an die Frage nach anderem Leben im Universum denken.
Denn diese Frage kann im Moment einfach nicht seriös beantwortet werden. Deshalb wählen viele Menschen einen Weg, den unsere Gattung schon lange vor dem Beginn unserer kulturellen Genese genommen hat: Im Angesicht fehlenden Wissens entscheiden sich viele zu glauben.
Doch wie der Nasa-Astronom Carl Sagan einst sagte: "In einem gewissen Sinne geschieht Glaube in der Abwesenheit von Fakten." Wir dürfen hier nicht den Fehler begehen, den Glauben an einen Gott mit der Frage nach Außerirdischen zu verwechseln. Ein Gott ist per Definition etwas, an das man glauben muss, denn sonst existiert er nicht. Die Frage nach einer zweiten Abiogenese jedoch berührt einen wissenschaftlichen Kern und lässt sich mit den Methoden des logischen Denkens bearbeiten.
Wenn wir Aussagen weglassen wie: "Bei den Milliarden von Sternen muss es zwangsläufig anderes Leben im Kosmos geben" – was bleibt dann übrig? Seriöse Wissenschaft hat darauf eine Antwort, die vielen nicht schmecken dürfte: Wir wissen schlichtweg nicht, ob es andere Lebewesen im Kosmos gibt oder ob wir die einzigen sind, und wir können diese Wissenslücke nur füllen, wenn wir das Universum weiter erforschen.
Wenn es also keine zwingenden Beweise gibt, ist es wohl ein Fehler, den Glauben so lange aufrechterhalten zu wollen, bis irgendwann unwiderlegbare Beweise vorliegen. Wenn wir uns der Frage annähern, ob wir alleine im Universum sind, ist es notwendig, unvoreingenommen zu bleiben.
Die bestehende Wissenschaft und die Suche nach Außerirdischen sind sowohl mit der Idee eines bevölkerten Universums als auch mit der Vorstellung eines lebensfeindlichen Kosmos kompatibel. Es ist und bleibt entscheidend, dass wir bei dieser Frage aufgeschlossen sind.