Wesentliche Funktionen des Lebens beruhen auf der Kombination von ausgeprägter Komplexität mit einem hohen Maß an Ordnung. Wie kann  bei der Entstehung von Leben dieser Zustand erreicht werden? Der effizienteste Mechanismus hierfür ist die molekulare Evolution. Dabei wechseln sich in einem lange anhaltenden Prozess Schritte der zufälligen Bildung (Mutation) mit Schritten der Auswahl nach Funktionalität (Selektion) ab. In einem Diagramm von Komplexität gegen Ordnung ergibt sich durch diesen Wechsel ein Zickzackkurs, der allmählich zu geordneter Komplexität führt und sich schließlich bis hin zur Funktionalität eines lebendigen Systems entwickeln kann. Angetrieben wird dieser Prozess durch die periodische Änderung äußerer Randbedingungen (z.B. Temperatur, Konzentration, Feuchtegehalt oder Druck), welche einerseits den Zeittakt der Entwicklung vorgibt, andererseits die Triebkraft dazu schafft, indem es das System in einem ständigen Ungleichgewicht hält. 

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Die Entstehung komplexer Ordnung: Der Weg zur ersten Zelle

  • Ulrich C. Schreiber,
  • Christian Mayer

摘要

Wesentliche Funktionen des Lebens beruhen auf der Kombination von ausgeprägter Komplexität mit einem hohen Maß an Ordnung. Wie kann  bei der Entstehung von Leben dieser Zustand erreicht werden? Der effizienteste Mechanismus hierfür ist die molekulare Evolution. Dabei wechseln sich in einem lange anhaltenden Prozess Schritte der zufälligen Bildung (Mutation) mit Schritten der Auswahl nach Funktionalität (Selektion) ab. In einem Diagramm von Komplexität gegen Ordnung ergibt sich durch diesen Wechsel ein Zickzackkurs, der allmählich zu geordneter Komplexität führt und sich schließlich bis hin zur Funktionalität eines lebendigen Systems entwickeln kann. Angetrieben wird dieser Prozess durch die periodische Änderung äußerer Randbedingungen (z.B. Temperatur, Konzentration, Feuchtegehalt oder Druck), welche einerseits den Zeittakt der Entwicklung vorgibt, andererseits die Triebkraft dazu schafft, indem es das System in einem ständigen Ungleichgewicht hält.