Leben

Definitionen

Basiswissen

Tiere leben, Steine eher nicht, das erscheint zunächst offensichtlich. Eine Definition von Leben muss aber auch eine Entscheidung für Grenzfälle fließender Übergänge ermöglichen. Es ist bisher noch nicht gelungen, eine allgemein befriedigende Definition von Leben zu formulieren. Stattdessen gibt es je nach Fachgebiet und Fragestellung unterschiedliche pragmatische Handhabungen.

Erstes Leben auf der Erde

Die Erde ist rund 4,54 Milliarden Jahre alt. Zellenartiges Leben gibt es auf der Erde seit vielleicht 4 Milliarden Jahren. Erst vor rund 0,5 Milliarden Jahren entstanden die heute sichtbaren echten Tiere und Pflanzen. Erforscht wird diese Geschichte des Lebens auf der Erde von der Paläontologie. Siehe auch erstes Leben ↗

Leben als mechanische Ordnung

In einem kleinen Büchlein mit dem Titel "Was ist Leben" argumentiert der Physiker und Nobelpreisträger Erwin Schrödinger (1887 bis 1961), dass es in Organismen eine Tendenz hin zu mechanischer Ordnung im Gegensatz zu thermodynamischer Unordnung gebe^[14]. Schrödinger vermtuet, dass die physikalischen Gesetze in Verbindung mit Lebewesen anders aussehen könnten als in Verbindung mit toter Materie. Die besondere Rolle der Entropie betrachtet in den 2020er Jahren später auch der Anthropologe Terrence Deacon.^[21] Die Position, dass es eine dem Leben eigene Kraft oder Gesetzmäßigkeit gebe, bezeichnet man auch als Vitalismus ↗

Leben als Bewegung

Frühe Definitionen von Leben^[7]^[8] charakterisieren es meist darüber, dass etwas Lebendiges Bewegung von sich selbst aus hervorbringen kann oder längere Zeit von sich aus in Bewegung bleiben kann^[16]. Ein Mensch, der sich dazu entscheidet, jetzt Spazieren zu gehen lebt. Aber auch Pflanzen kommt nach dieser Sicht Leben zu, genauso wie auch den anorganischen Dingen^[8], aber in geringerem Maße. Siehe auch Bewegung ↗

Leben als Stoffwechsel

In der Biologie ist der Stoffwechsel eine unabdingbare Eigenschaft von Leben: ein Lebewesen muss Materie aus seiner Umwelt aufnehmen und dann auch wieder abgeben. Spätestens seit 1855 wird das als Eigenschaft von Leben genannt^[9]^[11]^[12]. Tiere nehmen Sauerstoff auf und geben Kohlendioxid ab, Pflanzen nehmen Nährstoffe aus dem Boden auf und geben verschiedene Gase an die Umwelt ab. Als Stoff gilt dabei alles, was Masse hat, also theoretisch in Kilogramm gewogen werden könnte. Reine Energie und Licht etwa zählen aber nicht dazu. Könnte man sich aber nicht auch ein Wesen vorstellen, das frei schwebend im leeren Weltraum existiert und dabei weder Stoffe aufnimmt noch abgibt? In der Physik wäre das ein geschlossenes System ↗

Leben als Energiefluss

Lebewesen müssen Energie mit ihrer Umwelt austauschen: Pflanzen nehmen Sonnenergie über die Photosynthese auf, Tiere nehmen die in Nahrung chemisch gespeicherte Energie uf. Beide Lebensformen strahlen Wärme ab. Auch hier das Problem: könnte ein Lebewesen nicht "energiedicht" im Weltraum existieren (zumindest eine zeitlang)? Dass Energie für Leben zentral ist, ist die Kernidee der Energon [Theorie] ↗

Leben als Reproduktion

Auf der Erde beobachten wir, dass alle Lebensformen Nachkommen erzeugen können: Zellen teilen sich, Pflanzen vermehren sich über Wurzeln oder Samen und Tiere bekommen Nachwuchs. Probleme entstehen aber bei konkreten Einzelfallbetrachtungen: Fordert man Reproduzierbarkeit aber als notwendige Bedingung für Leben^[11] treten Probeleme auf: sollen unfruchtbare Lebensformen wie Maultiere oder nicht mehr zeugungsfähige ältere Menschen dann als tot gelten?

Leben als Evolvierbarkeit

Als Lebendig gilt alles, das sich vervielfältigen kann, dabei Variation im biologischen Sinn zeigt und Merkmale vererbt, also evolutionsfähig ist^[3]: alles Dinge, die diese Eigenschaften haben, werden entsprechend evoluieren und alleine dadurch typische und gemeinsame Merkmale ausbilden, die man als lebendig bezeichnen kann^[4]^[13]. Nach dieser Definition müsste man Viren als Leben betrachten. Siehe auch Evolvierbarkeit ↗

Leben als Individualität

Lebewesen erscheinen oft als klar abgrenzte Körper: Eisbären, ein Löwenzahl oder eine Bakterie. Schwieriger wird das Konzept schon bei Pilzgeflechten: sie bilden unter der Erde oft weitverzeigte filigrane Fadenstrukturen. Die ganze Struktur gilt als ein Pilz. Was nun, wenn zwei Pilzstrukturen sich wachsend durchdringen. Vielleicht bilden Fäden verschiedener Pilze sogar Verbindungen aus. Wo ist dann die Abgrenzung von einer Form zur anderen? Die Kernidee dahinter ist das Konzept der Individualität ↗

Leben als Willen

Leben wird oft über erkennbare Willensregungen definiert, vor allem einen Selbsterhaltungswillen. Unklar ist dabei aber, wie man Willen definieren soll. Die Idee des Willens ist eng verbunden mit Konzepten wie Teleologie (Zielgerichtetheit) und Handeln (Soziologie, Psychologie). Einem treu bettelnden Hund kann man einen Willen unterstellen, damit Futter zu kriegen. Kann man von einem Stein ausschließen, dass er einen Willen zur inneren Ruhe und Unveränderlichkeit hat? Mehr dazu unter Freier Wille ↗

Leben als Bewusstsein

Von sich selbst kann man sicher sagen, dass man einen Bewusstseinsstrom hat. Man merkt, dass man ständig etwas erlebt. Die Forderung, dass Leben notwendigerweise bewusst sein muss ist Teil vieler Definitionen^[10]. Ist man dann im unbewussten Zustand nicht wirklich lebendig? Und vor allem: wie könnte man überprüfen, ob zum Beispiel ein Fisch oder sogar eine Bakterie ein Bewusstsein hat? Mehr dazu unter Bewusstsein ↗

Leben als Beseeltheit

In den christlichen Theologien gibt es das Konzept der Seele: Gott pflanzt einem Menschen eine Seele ein. Erst durch diese wird er lebendig. Leben wird also nicht über äußere, messbare Eigenschaften definiert sondern über einen Akt eines anderen Lebewesens. Siehe dazu auch Seele ↗

Außeridisches Leben

Man geht heute von einer sehr großen Anzahl erdähnlicher Planeten im Weltall aus. Unter gewissen Annahmen erscheint es fast zwingend, dass auf vielen von ihnen erdähnliches Leben entstanden sein muss. Mehr dazu unter extraterrestrisches Leben ↗

Künstliches Leben

Roboter, Androide, Computerintelligenzen: technische Systeme die von lebenden Organisme nicht mehr zu unterscheiden sind nennt man künstliches Leben ↗

Der belebte Kosmos: Panpychismus

Verschiedene Denker ziehen die Möglichkeit in Betracht, dass potentiell auch Planeten, Sterne, Gaswolken, Wetterstrukturen und viele Dinge mehr aus der Natur belebt sein könnten. Mehr dazu unter Panpsychismus ↗

Der lebende Kosmos: Kosmopsychismus

Während man beim Panpsychismus davon ausgeht, dass grundsätzlich jede Form von Materie belebt sein kann, sieht der sogenannte Kosmopsychismus den Kosmos als Ganzes als ein Lebewesen an. Siehe auch Kosmopsychismus ↗

Lebende, neuronale Maschinen?

"The main aim of this study is the prediction of new life forms via the extrapolation of the hierarchy of the building block systems." Mit diesen Worten charakterisiert der Niederländer op Akkerhuis seine Betrachtungen zu möglichen neuronalen Intelligenzen, die als nächstes auf der Erde entstehen könnten. Op Akkerhuis sieht sie am ehesten als Maschinenwesen. Siehe auch unter soziotechnisches System ↗

Fußnoten

[1] Paul Nurse: Was ist Leben? Die fünf Antworten der Biologie. Aufbau Verlag, Berlin, 2021. 184 Seiten.

[2] G.A.J.M Jagers op Akkerhuis (2010): "The operator hierarchy: a chain of closures linking matter, life and artificial intelligence". Seite 80.

[3] H. J. Muller: The gene material as the initiator and organizing basis of life. In: Amercian Naturalist 100. Seiten 493 bis 517. 1966.

[4] John Maynard Smith, Eörs Szathmáry: The Major Transitions in Evolution. Oxford University Press, New York 1995, ISBN 0-19-850294-X.

[5] Kazem Sadegh-Zadeh: Als der Mensch das Denken verlernte: Die Entstehung der Machina sapiens. Burgverlag, Tecklenburg. 2000. ISBN: 3-922506-99-2. Kapite 4: Was ist Leben? Siehe auch Machina sapiens ↗

[6] Gotthard Günther: Erkennen und Wollen. Eine gekürzte Fassung von Cognition and Volition. Erstmals veröffentlicht in: Cybernetics Technique in Brain Research and the Educational Process. 1971 Fall Conference of American Society for Cybernetics, Washington D.C. Dt. Übersetzung durch die PKL-Group. Vollständige Fassung in Das Bewusstsein der Maschinen. AGIS, Baden-Baden 2002

[7] Leben in einem Lexikon aus dem Jahr 1793, Kern der Idee von Leben ist die Fähigkeit, selbst Bewegung hervorbringen zu können: "1. Lärm, Getöse, lärmender Zank […] Es ist lauter Leben an ihm, sagt man von einem Menschen, dessen Glieder in beständiger Bewegung sind. 3. In engerer und gewöhnlicherer Bedeutung, der Zustand der willkührlichen Bewegungen, das Vermögen eigene Veränderungen hervor zu bringen, solche selbst zu bestimmen, und die Fortdauer dieses Zustandes; am häufigsten gleichfalls ohne Plural. 1) Eigentlich, der Zustand, da man das Vermögen hat, eigene Veränderungen hervor zu bringen, und dessen Fortdauer. Ein todter Körper hat kein Leben mehr." In: Adelung, Grammatisch-kritisches Wörterbuch der Hochdeutschen Mundart, Band 2. Leipzig 1796, S. 1954-1955. Online: http://www.zeno.org/nid/2000029196X

[8] Auch 1838 steht die Idee der Bewegung zentral für die Definition, bis hin zum Anorganischen: "Leben ist das thätige Dasein, welches vorzugsweise dem Geiste eigenthümlich ist und an dem Nichtgeistigen, dem Körperlichen, nur als ihm vom Geiste mitgetheilte Bewegung auftritt. Dem Leben entgegengesetzt ist der Tod, der Zustand der thatlosen Ruhe. Alles Körperliche wird vom Geiste beherrscht und bewegt, aber der Grad, in welchem sich dieser in jenem bezeugt, ist ein mannichfach verschiedener und demgemäß gibt es auch verschiedene Arten des Lebens. In der anorganischen Natur ist die geringste Bewegung, das schwächste Leben und man stellt sie daher häufig der organischen Natur, der lebendigen, als die todte Natur entgegen, doch insofern mit Unrecht, als auch in ihr Lebensregungen sich zeigen." In: Brockhaus Bilder-Conversations-Lexikon, Band 2. Leipzig 1838., S. 709-710. Online: http://www.zeno.org/nid/20000840173

[9] Im Jahr 1855 treten Stoffwechsel und eine Freiheit in der Form in der Definition hinzu: "Leben, der Gegensatz zu Leblosigkeit und Tod. Wir unterscheiden geistiges (s. Geist) und physisches L. Letzteres kommt allen Organismen zu; sie unterscheiden sich von den unorganischen Wesen äußerlich durch die Mannigfaltigkeit und Freiheit der Form, die bei den Mineralien geometrisch begränzt ist; sodann durch ihre chemische Zusammensetzung aus sog. organischen Radicalen, die ihrerseits aus 3–4 Elementarstoffen zusammengesetzt sind, endlich durch die sog. L.sthätigkeit. Diese besteht in der Selbsterhaltung, d.h. Ernährung, in der Aufnahme und Aneignung von neuen Stoffen, während gleichzeitig eine Ausscheidung von verbrauchten stattfindet, so daß der Organismus beständig erneuert wird; sodann in der Erhaltung der Gattung durch die Fortpflanzung. Das L. hat als alle Organismen in sich begreifend eine unendliche Stufenreihe, vom Pflanzen-L., dem die Bewegung nach außen fehlt, bis zum thierischen (s. animalisch) u. menschlichen L. Es wird durch den Tod beendigt, worauf eine vollständige Zersetzung des Organismus in seine elementaren Bestandtheile eintritt. Vergl. animalisch, Biologie, Organismus." In: Herders Conversations-Lexikon. Freiburg im Breisgau 1855, Band 3, S. 724. Online: http://www.zeno.org/nid/20003411338

[10] Spätestens im Jahr 1904 wurde Bewusstsein mit Leben in Verbindung gebracht: "(zôê, vita) heißt, mit irgend einem Grade von Bewußtsein, psychischer Activität, Innerlichkeit, Erregbarkeit, triebhafter Reactionsfähigkeit sich in seinem Dasein einheitlich-dynamisch und teleologisch (s. d.) erhalten, (stoff-) aneignende Functionen ausüben, Fremdes dem eigenen Verbande einverleiben (assimilieren), sich selbst individuell und generell vermehren (Wachstum, Zeugung), sich differenzieren und wieder integrieren, sich von »innen« aus (»centrifugal«), zielstrebig entwickeln. Das Lebendige im engeren Sinn ist das Organische (s. d.); absolut Lebloses dürfte es nicht geben (s. Panpsychismus, Hylozoismus)." Der Artikel geht dann noch detailliert auf die Begriffsgeschichte des Wortes Leben ein. In: "Eisler, Rudolf: Wörterbuch der philosophischen Begriffe, Band 1. Berlin 1904, S. 580-583. Online: http://www.zeno.org/nid/20001793608

[11] Im Jahr 1910 werden Stoffwechsel, Beweglichkeit, Form und Bewusstsein mit anderen Lebenseigenschaften verbunden: "Leben nennt man die Existenzweise derjenigen Körper, welche bei beständigem Wechsel ihrer stofflichen Bestandteile ihre ererbte Form eine Zeitlang bis zu einem bestimmten Maximum im wesentlichen bewahren. […] Die leblosen Körper hingegen sind entweder ungeformt (amorph) oder kristallinisch; sie sind binär zusammengesetzt, unterliegen den zersetzenden Einflüssen der Außenwelt (Verwitterung), ohne sich zu reproduzieren; sie wachsen nicht durch innere Fortentwicklung, sie haben keine Eigenwärme, Empfindung, Selbstbewegung." In: Kirchner, Friedrich / Michaëlis, Carl: Wörterbuch der Philosophischen Grundbegriffe. Leipzig 1907, S. 323-324. Online: http://www.zeno.org/nid/20003585239

[12] Im Jahr 1912 wird Leben auf Wesen aus Zellen und bestimmte chemisch Grundbausteine beschränkt; und es wird die Bedeutung des Stoffwechsels noch einmal unterstrichen: "Leben, der Inbegriff aller derjenigen Erscheinungen, die an gewissen Körpern (Organismen) infolge eines beständigen Wechsels der sie aufbauenden Stoffe beobachtet werden; das wesentliche für das L. ist demnach der Stoffwechsel. Das L. ist gebunden an die Zellen, die sich zu den verschiedenartigen Geweben und Körperteilen von eigentümlichem Bau (Organen) zusammensetzen (organisieren), wodurch schon bezüglich der Gestaltung ein Unterschied zwischen lebenden und leblosen Körpern gegeben ist. Ein weiterer ergibt sich durch die chem. Zusammensetzung der organischen Körper. Sie bestehen aus verschiedenen Grundbestandteilen (darunter namentlich Eiweißstoffe), die wiederum aus drei, vier und mehr Elementarstoffen zusammengesetzt sind […] Hinsichtlich ihrer Tätigkeit unterscheiden sich die lebenden Körper dadurch von den leblosen, daß sie die Anregung zu Umänderungen in sich selbst besitzen (Selbsttätigkeit, Spontaneität)" In: Brockhaus' Kleines Konversations-Lexikon, fünfte Auflage, Band 2. Leipzig 1911., S. 31. Online: http://www.zeno.org/nid/20001296256

[13] Das zum Beispiel auch Sterne, Minerale und Atmosphären als ganzen in einem nahezu biologischen Sinn evoluieren könnten untersucht ein Artikel aus dem Jahr 2023: Michael L. Wong, Carol E. Cleland, Daniel Arend Jr., Robert M. Hazen: On the roles of function and selection in evolving systems. In: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS). 2023. 120 (43) e2310223120. Online: https://doi.org/10.1073/pnas.2310223120

[14] Zur Physik des Lebens schreibt Schrödinger: "Der lebende Organismus scheint ein makroskopisches System zu sein, das sich in einem Teil seines Verhaltens der rein mechanischen (im Gegensatz zur thermodynamischen) Verhaltensweise annähert, auf die alle Systeme im gleichen Maße hinauslaufen, so wie sich die Temperatur dem absoluten Nullpunkt nähert und die molekulare Unordnung dahinfällt." In: Erwin Schrödinger: Was ist Leben?: Die lebende Zelle mit den Augen des Physikers betrachtet. R. Piper GmbH & Co. KG, München 1987. ISBN: 3-492-11134-3. Dort die Seite 100.

[15] Als vitalistisch ließe sich folgender Satz am Ende einer ausführlichen quantenphysikalischen Erörtertung der Stabilität des Erbgutes und von Mutationen deuten: "Aus Delbrücks allgemeinem Bild von der Erbsubstanz geht hervor, daß die lebende Materie zwar den bis jetzt aufgestellten »physikalischen Gesetzen« nicht ausweicht, wahrscheinlich aber doch bisher unbekannten »anderen physikalischen Gesetzen« folgt, die einen ebenso integrierenden Teil dieser Wissenschaft bilden werden wie die ersteren, sobald sie einmal klar erkannt sind." In: Erwin Schrödinger: Was ist Leben?: Die lebende Zelle mit den Augen des Physikers betrachtet. R. Piper GmbH & Co. KG, München 1987. ISBN: 3-492-11134-3. Dort die Seite 99. Siehe auch Vitalismus ↗

[16] Erwin Schrödinger über Leben als Bewegung: "Was ist das Kennzeichen des Lebens? Wann sagt man von einem Stück Materie, es lebe? Wenn es fortwährend »etwas tut«, sich bewegt, mit der Umwelt Stoffliches austauscht usw., und zwar während einer viel längeren Zeit, als wir unter gleichen Bedingungen von einem unbelebten Stück Materie erwarten, daß es »in Bewegung bleibe«." In: Erwin Schrödinger: Was ist Leben?: Die lebende Zelle mit den Augen des Physikers betrachtet. R. Piper GmbH & Co. KG, München 1987. ISBN: 3-492-11134-3. Dort die Seite 100.

[17] Erwin Schrödinger über Leben als Ordnung: "Der Kunstgriff, mittels dessen ein Organismus sich stationär auf einer ziemlich hohen Ordnungsstufe (einer ziemlich tiefen Entropiestufe) hält, besteht in Wirklichkeit aus einem fortwährenden »Aufsaugen« von Ordnung aus seiner Umwelt." Schrödinger erklärt diese Aussage auch mathematisch-physikalisch über die Formel "-(Entropie) = k·log(1/D)". In: Erwin Schrödinger: Was ist Leben?: Die lebende Zelle mit den Augen des Physikers betrachtet. R. Piper GmbH & Co. KG, München 1987. ISBN: 3-492-11134-3. Dort die Seite 106. Siehe auch Entropie ↗

[18] Schrödinger sieht sein Prinzip des Lebens aber ganz innerhalb der bestehenden Physik angesiedelt. Zunächst fragt er rhetorisch: "Wir müssen bereit sein, hier physikalische Gesetze einer ganz neuen Art am Werk zu finden. Oder sollten wir lieber von einem nichtphysikalischen, um nicht zu sagen

überphysikalischen Gesetz sprechen?" Nein, muss man Schrödinger zufolge nicht: "Das neue Prinzip ist der Physik nicht fremd Nein, ich glaube nicht! Denn das neue Prinzip ist ein echt physikalisches. Es ist meiner Meinung nach nichts anderes als wiederum das Prinzip der Quantentheorie." In: Erwin Schrödinger: Was ist Leben?: Die lebende Zelle mit den Augen des Physikers betrachtet. R. Piper GmbH & Co. KG, München 1987. ISBN: 3-492-11134-3. Dort die Seite 114. Siehe auch Quantenphysik ↗

[19] Erwin Schrödinger: "Das, wovon ein Organismus sich ernährt, ist negative Entropie. Oder, um es etwas weniger paradox auszudrücken, das Wesentliche am Stoffwechsel ist, daß es dem Organismus gelingt, sich von der Entropie zu befreien, die er, solange er lebt, erzeugen muß." Wenige Seiten weiter wiederholt er diesen Gedanken noch einmal "Der Kunstgriff, mittels dessen ein Organismus sich stationär auf einer ziemlich hohen Ordnungsstufe (einer ziemlich tiefen Entropiestufe) hält, besteht in Wirklichkeit aus einem fortwährenden »Aufsaugen« von Ordnung aus seiner Umwelt." In: Erwin Schrödinger: Was ist Leben?: Die lebende Zelle mit den Augen des Physikers betrachtet. R. Piper GmbH & Co. KG, München 1987. ISBN: 3-492-11134-3. Dort die Seiten 102 und 103 sowie 106. Siehe auch Entropie ↗

[20] Der Systemtheoretiker Valentin Turchin sieht eine zentralle Rolle von Entropie in der Definition von Leben: "This low of energy where it enters

the system in a low-entropy form, i.e. vested in a few number of agents, and leaves it in a high-entropy thermal form, is essential for preserving organization." In: Valentin Turchin: A Dialogue on Metasystem Transition. The City College of New York. July 12, 1999. Dort die Seite 32. Online: http://cleamc11.vub.ac.be/Papers/Turchin/dialog.pdf

[21] Terrence Deacon: Incomplete nature: How mind emerged from matter. W.W. Norton & Co. Erste Ausgabe. 2012. In diesem Buch zeigt Deacon, wie aus einer hierarchischen Strukturbildung thermodynamischer Systeme selbsterhaltende Systeme werden können. Die große Frage, mit der er sich dabei beschäftigt ist, wie sich Leben gegen das Gesetzt der wachsenden Entropie zu behaupten vermag. Bereits Erwin Schrödinger (Was ist Leben, 1944) sah im speziellen Umgang mit Entropie ein wesentliches Merkmal von Leben. Siehe auch Entropie ↗

zur Bildbeschreibung mit Autoren- und Urheberinfos — Ist das Leben? Viren haben keinen eigenen Stoffwechsel und ihnen fehlen auch Sinnesorgane. Diese Gebilde ähnel oft eher Kristallen als Zellen. Dennoch evoluieren sie und sie vervielfältigen sich. Han Xia, Hong Liu, Lu Zhao, Evans Atoni, Yujuan Wang, and Zhiming Yuan