Lebewesen der Erde 

Alle bekannten Lebewesen bestehen vorwiegend aus Wasser, organischen Kohlenstoffverbindungen und mineralischen oder mineralisch verstärkten Gerüststrukturen. Kohlenstoff (C), Wasserstoff (H), Sauerstoff (O) und Stickstoff (N) sind die Hauptelemente der Biomoleküle; auch Phosphor (P), Schwefel (S), Eisen (Fe), Magnesium (Mg), Kalium (K), Natrium (Na) und Calcium (Ca) kommen vor. In Spuren finden sich auch Chlor (Cl), Iod (I), Kupfer (Cu), Selen (Se), Cobalt (Co) sowie Molybdän (Mo). Sie sind durch die Ausbildung spezieller Makromoleküle gekennzeichnet, zu denen Nukleinsäuren (speziell die DNA oder auch die RNA bei Viren), Proteine, makromolekulare Kohlenhydrate (Polysaccharide) und Lipide gehören; die komplexen Makromoleküle kommen nicht in der unbelebten Natur vor, lediglich kleinere Bausteine wie Aminosäuren (Bausteine der Proteine) und Nukleotide (Bausteine der DNA und RNA,) finden sich auch in der unbelebten Natur und können abiotisch entstehen. 

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Strukturmodell einer DNA-Helix in B-Konformation; Kohlenstoffatome sind grün, Stickstoff ist blau, Sauerstoff rot, Wasserstoff weiß und Phosphor orange dargestellt.

In höherer Dimension sind die Organismen aus Zellen oder mehrkernigen Zellverschmelzungen, sog. Synzytien, aufgebaut und können in einzelliger oder mehrzelliger Form auftreten; sowohl die einzelne Zelle als auch die Gesamtheit der Zellen bei mehrzelligen Organismen sind strukturiert und kompartimentiert, was bedeutet, dass sie ein komplex aufgebautes System voneinander abgegrenzter Reaktionsräume bilden. Sie sind untereinander und nach außen hin durch Biomembranen getrennt. 


Es herrscht bis heute keine volle Einigkeit darüber, wo genau die Grenze zwischen unbelebter und belebter Natur zu ziehen ist. Wie in der Einführung schon erwähnt, gilt im Allgemeinen nur dann etwas als Lebewesen, wenn Stoffwechsel, Reizbarkeit, Bewegung, Fortpflanzung, Wachstum und Entwicklung vorhanden sind. Evolution ist ebenfalls ein Merkmal. So nehmen Tiere bsw. Kohlenhydrate auf und geben Wasser oder Kohlenstoffdioxid ab; Pflanzen reagieren auf den Sonnenstand, richten ihre Blätter danach aus und pflanzen sich durch Zellteilung fort, wobei die Zellteilung auch Wachstum zur Folge hat.

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Weißstorch (Ciconia ciconia), Teichfrosch (Rana esculenta), Schmetterlingsporling (Trametes versicolor), Gänseblümchen (Bellis perennis), Fadenalge (Zygnema), Glockentierchen (Vorticellidae), stäbchenförmige Bakterien (Bacteria)

Viren gelten als Grenzformen des Lebens, denn sie besitzen einige der obigen Eigenschaften nicht. Es ist weder ein eigener Stoffwechsel vorhanden, noch ist eine eigenständige Fortpflanzung möglich; sie sind auf die Zellen von Lebewesen angewiesen. Viren können zwei Erscheinungsformen haben, entweder sind sie reine Nukleinsäuren in Wirtszellen oder aber Nukleinsäuren mit einer schützenden Verpackung aus Proteinen außerhalb von Wirtszellen. Nach Andocken an eine Wirtszelle können die benötigten Bausteine von dieser produziert werden, woraufhin viele weitere Viruspartikel freigesetzt werden. Reproduktion und Stoffwechsel werden quasi abgenommen. 

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Bau eines Viruspartikels (Beispiel).

Die Geschichte des Lebens unserer Erde ist ein spannendes und vielseitiges Thema. Sie steht in direktem Zusammenhang mit den Vorgängen der Evolution; die Evolution wird von Evolutionsfaktoren (Mutation, Rekombination, Selektion und Gendrift) beeinflusst und erfolgt durch Auseinandersetzung der Organismen mit ihrer Umwelt. Die ersten bekannten Lebewesen vor etwa 3,8 Milliarden Jahren besaßen keinen Zellkern und ernährten sich durch Gärung von organischen Substanzen; 600 Millionen Jahre später begannen spezialisierte Bakterien, die Cyanobakterien oder auch Blaualgen, sich mithilfe der Fotosynthese ihre Nährstoffe eigenständig herzustellen. Durch diesen Prozess kam es zu freiem Sauerstoff, welcher sich in der Atmosphäre anzusammeln begann. Der freie Sauerstoff wirkte auf die damaligen Lebewesen giftig, weshalb diese Veränderung nur diejenigen überlebten, die sich vor dem "Zellgift" Sauerstoff schützen konnten. Vor ca. 1,5 Milliarden Jahren nutzen die ersten Zellen mit einem Zellkern den Sauerstoff für einen Vorgang, durch den deutlich mehr Energie gewonnen werden konnte, die Zellatmung. Der Sauerstoff bildete außerdem die für viele späteren Lebewesen überlebenswichtige Ozonschicht. Im Kambrium erschienen Vertreter fast aller Tierstämme, die wir heute kennen. Unter den Tieren des Kambriums waren viele Gliederfüßer, die bereits über einen festen Panzer verfügten und der als Verdunstungsschutz Voraussetzung für ihre Besiedelung des Landes war, was im Silur stattfand. Im selben Zeitraum tauchten auch die ersten Landpflanzen auf, die viele Anpassungen aufweisen mussten: Stützgewebe, Verdunstungsschutz, Wasserleitungsbahnen oder Spaltöffnungen. Im Silur und Devon lebten die ersten Vorfahren der Landwirbeltiere, die Quastenflosser. Es erschienen im Devon auch die ersten Amphibien und Reptilien, wobei erst die Reptilien durch ihre verhornte, wasserundurchlässige Haut vollständig an Land leben konnten. Dieses Zeitalter war geprägt von großen Sumpfwäldern aus Baumfarnen, die heute einen großen Teil der Kohlevorräte bilden. Die Erdzeitalter vom Perm bis zur Kreide wurden von den Sauriern beherrscht - diese Reptilien besiedelten mit fliegenden, laufenden und schwimmenden Formen bis auf die Polargebiete alle Lebensräume der Erde. Ende der Kreidezeit starben die Nichtvogel-Saurier aus, als Ursache wird ein Meteoriteneinschlag mit zahlreichen Vulkanausbrüchen vermutet. Zu Zeiten der Saurier lebten auch schon Säugetiere, welche sich erst später im Tertiär zu großer Artenfülle entwickelten, ihre Warmblütigkeit ermöglichte sogar das Erschließen der Polarregionen. Ihre Evolution ist geprägt von einer außergewöhnlichen Entwicklung des Gehirns, was dem Menschen, dessen Vorfahren erst vor etwa vier Millionen Jahren erschienen, erlaubte, seine Umwelt wie kein Lebewesen vor ihm an seine Bedürfnisse anzupassen. Die Geschichte des Lebens kann anhand von Fossilien gut nachvollzogen werden, am populärsten sind wohl die Zeugnisse aus Tier- und Pflanzenwelt.

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Dem Verlauf der Erdgeschichte nach geordnete Tier- und Pflanzenfossilien; v.l.o.n.r.u.: Ein Vertreter der Trilobiten aus dem Ordovizium, eine Kettenkoralle aus dem Silur, ein weiterer Vertreter der Trilobiten aus dem Devon, Rinde eines Schuppenbaums aus dem Karbon, Blätter eines Vertreters der Equisetopsida aus dem Karbon, Blätter eines Farns aus dem Perm, Sagittalschnitt durch einen Ammoniten aus der Jura-Zeit, eine Meeresmuschel der Jura-Zeit, ein Schneckenhaus aus dem Tertiär, Kiefer eines Höhlenbären aus dem Quartär.

Die folgenden Unterseiten sind der Systematik und Vorstellung der entsprechenden Gruppen gewidmet. Insgesamt werden drei Großgruppen unterschieden, die als Domänen die höchste Klassifizierungsstufe darstellen: Die zellkernbesitzenden Eukaryoten (bei den Unterseiten mit 1 gekennzeichnet) sowie die zellkernlosen Archaeen (2) und Bakterien (3). Die Eukaryoten werden hier in Tiere (1.1), Pilze (1.2), Pflanzen (1.3) und Andere Eukaryoten (1.4) aufgeteilt, wobei ich die Tiere aufgrund des Umfangs noch einmal in Wirbellose I (1.1.1), Wirbellose II (1.1.2) und Wirbeltiere (1.1.3) einschließlich der anderen Chordatier-Unterstämme unterteilt habe.