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FORUM: Allgemeines THEMA: Wieso ist Wasser so wichtig`?
AUTOR BEITRAG
DoomTheBrain

RANG Godlike

#1 - 01.08 18:11

Habe gerade einen BEitrag im Fernseh gesehen, dass auf dem Mars Wasser gefunden wurde. Und dann wurde gesagt, dass Wasser als unbedingte Voraussetzung für Leben angesehen wird. Aber wieso ist das so? Warum wird genau Wasser als absolut notwendig angesehen und nicht Sauerstoff oder Kohlenstoff oder irgend ein anderes Element (oder Verbindung)
Perseus

RANG Deckschrubber

#2 - 01.08 18:26

weil alle Lebewesen der Erde vom Wasser abhängen, da sie zum Großteil daraus bestehen?
Sodass Wasser für Leben in einer Form, die von der Erde bekannt ist, als Voraussetzung angesehen wird.
badehaubendealer [schreibt nie wieder Klausuren]

RANG Prophet of Clanintern

#3 - 01.08 18:27

grob gesagt: Auf der Erde ist das Leben im Wasser entstanden, es ist elementar wichtig für sämtliche Sotffwechselprozesse und damit für das Leben.

Sämtliche Naturgesetze, die auf der Erde gelten, gelten auch sonst überall im Universum. Wenn es also bei uns am günstigsten war, dass sich Leben im Wasser entwickelt, dann wird das auch überall sonst so sein.

Der Umkehrschluss funktioniert übrigens auch: Wenn sich Leben außerhalb von Wasser entwickeln könnte, dann wäre das auch bei uns passiert
DoomTheBrain

RANG Godlike

#4 - 01.08 18:31

quote:
Sämtliche Naturgesetze, die auf der Erde gelten, gelten auch sonst überall im Universum.


ach jaaaa?



zum thema.. ich denke halt irgendwie... sowas kann man nur annehmen, wenn man davon ausgeht dass das leben ähnlich wie auf der erde ist. aber wieso soll das nicht eine völlig andere lebensform sein?
Abigor

RANG Prophet of Clanintern

#5 - 01.08 18:57

quote:
Der Umkehrschluss funktioniert übrigens auch: Wenn sich Leben außerhalb von Wasser entwickeln könnte, dann wäre das auch bei uns passiert


Das vermag ich zu bezweifeln. Warum sollte es nicht Zellen geben, die sich ohne Wasser am Leben halten und teilen können? Es ist halt zufällig auf der Erde so gekommen wie es ist, aber muss es deshalb für das ganze Universum so gelten?
Åⁿ☼пЧм☺ט$

RANG 0wn3r

#6 - 01.08 19:13

aus was soll denn dann so eine zelle bestehen? schwefelsäure? aus steinen?
Earth - Däääh

RANG Deckschrubber

#7 - 01.08 19:27

ja Leben auf der Erde ist ohne Wasser unmöglich. Aber wer sagt denn dass es vll. nicht andere Lebensformen gibt die nicht auf Wasser basieren?? Vll. sinds ja solche Lebensformen die wir gar nicht als Leben interpretieren würden...
DoomTheBrain

RANG Godlike

#8 - 01.08 20:06

ja das dachte ich eben auch. ich meine es kann ja ganz andere elemten geben, als die die heute bekannt sind. darum verstehe ich ned wieso man auf diese meinung kommt. das sind ja anscheinend experten
Glumb!

RANG Skilloser vom Dienst

#9 - 01.08 20:19

quote:
Der Umkehrschluss funktioniert übrigens auch: Wenn sich Leben außerhalb von Wasser entwickeln könnte, dann wäre das auch bei uns passiert

ich wüsste bspw. keinen ethansee auf der erde, in dem man nach leben suchen könnte. selbst wenn es einen gäbe und man nicht fündig werden würde, so würde es nicht die möglichkeit widerlegen, dass es einen ethansee mit leben gibt.
Abigor

RANG Prophet of Clanintern

#10 - 01.08 20:37

quote:
ja das dachte ich eben auch. ich meine es kann ja ganz andere elemten geben, als die die heute bekannt sind.


das denke ich weniger. die elemente sind schon alle so im weltall vorhanden, wie wir sie auch auf der erde haben, vielleicht gibt es noch ein paar mehr, das ist sehr gut möglich. aber lebewesen können wir menschen auch nicht einfach so künstlich herstellen, also auch kaum nachweisen, dass nicht auch wasserloses leben möglich ist bzw. unmöglich ist.

so seh ich die sache, hätte aber gerne einen fundierten wissenschaftlichen gegenbeweis.
DoomTheBrain

RANG Godlike

#11 - 01.08 20:48

quote:

das denke ich weniger. die elemente sind schon alle so im weltall vorhanden, wie wir sie auch auf der erde haben,

1) hast du da eine quelle dazua oder behauptest du das einfach?
2) auch auf der erde werden doch laufend neue elemente entdeckt oder irre ich mich da?
lørd▪øſ▪тєrrør

RANG Master of Clanintern

#12 - 01.08 20:53

korrekt.du irrst du dich nicht
Robbenklopper

RANG Deckschrubber

#13 - 01.08 21:01

allerdings sind die elemente, die entdeckt werden, alle radioaktiv mit sehr kurzen halbwertszeiten. Man hofft, das Elemente mit größerer Protonenzahl wieder stabiler sind aber selbst da redet man dann vll von Halbwertszeiten im Sekundenbereich.

Warum man sagt, dass Wasser unbedingt nötig ist, kann ich mir jetzt nicht erklären. z.B. besitzt Schwefelwasserstoff bei etwas niedrigeren Temperaturen dem Wasser sehr ähnliche Eigenschaften. Es gibt garantiert noch einige andere Verbindungen, die man gut mit Wasser vergleichen kann. Mir fällt auf die schnelle noch Amoniak ein. Ethanol halte ich für unwahrscheinlich, weil es energetisch nicht sonderlich günstig ist und sich im Zweifelsfall ind CO2 und Wasser zersetzt. Somit bleibt die Frage, ob sich da überhaupt große Mengen auf überhaupt irgend einem Planeten ansammeln würden.

Das sind jetzt einfach mal nur die Gedanken, die mir so beim schreiben gekommen sind ... ich bin kein Biologe.
Abigor

RANG Prophet of Clanintern

#14 - 01.08 21:02

ja, sie werden entdeckt, aber an das periodensystem hinten drangehängt. auch an meteoriten ist noch nichts spektakuläres neues gefunden worden. da könnte man natürlich auch einfach sagen, dass irgendwelche elemente in der erdatmosphäre nicht überleben könnten und deshalb nicht von außen auf die erde gelangen.
Robbenklopper

RANG Deckschrubber

#15 - 01.08 21:04

da elemente sich nur von der Protonenzahl unterscheiden und das Periodensystem einfach schon lückenlos bis 100 (vll auch nen bissl niedrieger) gefüllt ist, sind neue Elemente zwingend welche mit größerer Protonenzahl.
badehaubendealer [schreibt nie wieder Klausuren]

RANG Prophet of Clanintern

#16 - 01.08 21:43

quote:
die elemente sind schon alle so im weltall vorhanden, wie wir sie auch auf der erde haben, [...]
Willst Du sagen, dass die Elementhäufigkeit im All so ist wie auf der Erde? Das stimmt so nicht. Auf der Erde ist Sauerstoff mit... lass mich lügen, 47 Gewichtsprozent das häufigste Element, danach folgt Silizium. Mit "auf der Erde" meine ich jetzt nicht "in der Luft" oder "im Meer", sondern die Erde als Gesamtsystem, incl Gestein, Erdkern, Athmosphäre, Biospäre, alles halt (okay, die Zahlen waren falsch, weil sie sich auf die Erdkruste beziehen, Sauerstoff ist mit "nur" 32% erster, die genauen Werte findet man hier: [1]...). Ich bemerke gerade, dass es jetzt umständlich wird. Was ich sagen wollte ist das Folgende: Im Universum ist Wasserstoff mit Abstand das häufigste Element, mit 90 Atomprozent (Quelle wie oben).
Willst Du sagen, dass die Elementhäufigkeit auf allen Gesteinsplaneten im Universum etwa gleich ist? Das kann sein, das weiß ich nicht.
Oder willst Du sagen, dass alle stabilen Elemente bekannt sind und es nirgends im Universum ein Element mit z.B. 1,5 Protonen geben wird? Das ist natürlich richtig.

quote:
quote:
Sämtliche Naturgesetze, die auf der Erde gelten, gelten auch sonst überall im Universum.


ach jaaaa?
ja gut, im Innern von schwarzen Löchern oder so... aber lassen wir die Extremfälle mal beiseite


quote:
Das vermag ich zu bezweifeln. Warum sollte es nicht Zellen geben, die sich ohne Wasser am Leben halten und teilen können? Es ist halt zufällig auf der Erde so gekommen wie es ist, aber muss es deshalb für das ganze Universum so gelten?
okay, was hälst Du davon: Es ist für das Leben einfach, in Wasser zu entstehen. Wenn es anders wäre, wäre es bei uns nicht im Wasser sondern z.B. in Vulkan-Magma entstanden. Vielleicht geht es auch in den von Glumb angesprochenen Ethanseen, aber das dürfte dann eine exotische Ausnahme sein. Und das ist eigentlich alles, was ich sagen wollte: Wir sollten davon ausgehen, dass die Bedingungen, unter denen Leben auf der Erde entstanden ist, der Normalfall sind. Sicher gibt es auch irgendwelche exotischen Bedingungen, bei denen es auch funktioniert hätte, aber die Erdbedingungen scheinen für Leben sehr gut geeignet zu sein, also sind es wahrscheinlich Standardbedingungen.



quote:
Warum man sagt, dass Wasser unbedingt nötig ist, kann ich mir jetzt nicht erklären. z.B. besitzt Schwefelwasserstoff bei etwas niedrigeren Temperaturen dem Wasser sehr ähnliche Eigenschaften.
okay, lassen wir mal außen vor, dass Schwefelwasserstoff sehr giftig ist . Sauerstoff ist im Universum etwa hundermal so häufig wie Schwefel, dementsprechend dürfte es auch hundermal so viel Wasser wie Schwefelwasserstoff im Universum geben, ergo ist Wasser deutlich besser. Aber gut, es könnte ja Ausnahmen geben. Könnte ja sein, dass es einen Planeten gibt, der genug H2S hat.

Kommen wir mal zum eigentlichen Problem: Die Energie. Sämtliche chemischen Prozesse benötigen genug kinetische Energie in den Teilchen, sonst dauert es viel zu lange, bis die Reaktionen stattgefunden haben. Kinetische Energie ist im Grunde ein anderes Wort für Temperatur - es darf also nicht zu kalt sein. Aber auch nicht zu warm, sonst bilden sich nicht die gesuchten, energetisch günstigen Verbindungen, sondern alles Mögliche. Das Leben hat nur einen sehr kleinen Bereich, in dem es gut funktioniert (das sieht man auch daran, dass alle Lebenwesen auf der Erde etwa gleich warm sind, also ich wüsste spontan kein Tier, das nicht zwischen 20 und 40°C Innentemperatur lebt) - und in diesem Bereich hat eben nur Wasser die geeigneten Eigenschaften (flüssig, Dipol, pH usw). Also braucht man einfach Wasser.


edit: whoops, viel zu lang. Liest eh niemand
DoomTheBrain

RANG Godlike

#17 - 01.08 21:53

muss zugegben ich habe wegen der länge nicht alles gelesen aber 2 dinge sind mir aufgefallen.

1.
quote:

quote:
quote:
Sämtliche Naturgesetze, die auf der Erde gelten, gelten auch sonst überall im Universum.


ach jaaaa?
ja gut, im Innern von schwarzen Löchern oder so... aber lassen wir die Extremfälle mal beiseite

einfaches beispiel: die schwerkraft. ist ja wohl ein naturgesetzt und gibts überall wos keine atmosphäre hat nicht, oder wirkt zumindest nicht so wie wir das kennen.

2.
quote:
okay, lassen wir mal außen vor, dass Schwefelwasserstoff sehr giftig ist

für uns ist das giftig... aber für andere lebensforemn vielleicht eben nicht. es kommt ja nur auf die menge darauf an die ein stoff zum gift machen
Robbenklopper

RANG Deckschrubber

#18 - 01.08 22:18

ammoniak ist für uns auch alles andere als gesund ;-)

"es darf also nicht zu kalt sein. Aber auch nicht zu warm, sonst bilden sich nicht die gesuchten, energetisch günstigen Verbindungen, sondern alles Mögliche."

sicherlich darf es für bestimmte Prozesse nciht zu warm sein. Aber jetzt mal nen hypotetisches Szenario: Ein Planet mit extrem hohen Temperaturen, bei der große Mengen eines Salzes, dass aus Komplexen (welche ja typischerweise eine relativ große Ladungsdifferenz zwischen den einzelnen Atomen besitzen) besteht, als Schmelze vorliegt und in der Lebewesen vll aus Silicaten bestehen (die ja erst bei sehr hohen Temperaturen wirklich Reaktionen eingehen) ... hier hätte man ne große Anzahl von Verbindungen und die Reaktionen wären auch nicht zu unkontrolliert. Und dazu hätte man sogar ne Flüssigkeit, die aus Dipolähnlichen Teilen besteht.

Nur weil unsere netten, organischen Kohlenwasserstoffverbindungen bei hohen Temperaturen Zerfallen oder mit jedem dahergelaufenen Molekül reagieren, heißt das nicht, dass es andere Verbindungen auch tun.

Und auch gegen sehr niedrige Temperaturen spricht nicht so viel. Pflanzen haben schließlich in manchen Regionen der Erde acuh eine sehr niedrige "Körpertemperatur"
Dass es keine Pflanzen in der Arktis gibt, dürfte wohl daran liegen, dass Wasser nunmal irgendwann gefriert und selbst mit verschiedenen Tricks sich das bei zig Minusgraden nicht verhindern lässt.
Species0001 *Kein Post ohne :ugly:!!!*

RANG Prophet of Clanintern

#19 - 01.08 22:51

quote of Robbenklopper:
z.B. besitzt Schwefelwasserstoff bei etwas niedrigeren Temperaturen dem Wasser sehr ähnliche Eigenschaften.

quote of badehaubendealer (schreibt nie wieder Klausuren):
Das Leben hat nur einen sehr kleinen Bereich, in dem es gut funktioniert (das sieht man auch daran, dass alle Lebenwesen auf der Erde etwa gleich warm sind, also ich wüsste spontan kein Tier, das nicht zwischen 20 und 40°C Innentemperatur lebt) - und in diesem Bereich hat eben nur Wasser die geeigneten Eigenschaften (flüssig, Dipol, pH usw).



de.wikipedia.org/wiki/Black_Smoker

Dort ist es mehrere 100°C heiß und trotzdem gibt es Leben, welches sogar Schwefelwasserstoff als Energiequelle nutzt, weil es dort natürlich kein Licht gibt.
badehaubendealer [schreibt nie wieder Klausuren]

RANG Prophet of Clanintern

#20 - 01.08 23:30

quote:
einfaches beispiel: die schwerkraft. ist ja wohl ein naturgesetzt und gibts überall wos keine atmosphäre hat nicht, oder wirkt zumindest nicht so wie wir das kennen.
hä? Willst Du mir sagen, dass die Schwerkraft nur auf der Erde gilt? Wie erklärst Du mir dann die Planetenbahnen, oder den Zusammenhalt von Galaxien? Oder was willst Du damit sagen?

quote:
Dort ist es mehrere 100°C heiß und trotzdem gibt es Leben, welches sogar Schwefelwasserstoff als Energiequelle nutzt, weil es dort natürlich kein Licht gibt.
okay, die Black Smoker habe ich vergessen - aber die sind auch im Wasser



Robbenklopper: Meinst Du jetzt die Silicate wie z.B. Quarzsand, oder die Silane, also die "organischen" Moleküle, die im Grunde anstelle vom Kohlenstoff Silizium benutzen?
Solltest Du ersteres meinen... kann ich mir schwer vorstellen, dass da Leben draus entsteht. Und zweiteres bildet nur gesättigte, viel zu kurze Moleküle.
König Bleistift mit Licht

RANG Nach-3-Bier-Kotzer

#21 - 02.08 00:32

Die Gravitationskraft entsteht dadurch, dass Massen sich anziehen und nicht dadurch, dass es eine Atmosphäre gibt.

Warum aber Masen sich anziehen... kA
Species0001 *Kein Post ohne :ugly:!!!*

RANG Prophet of Clanintern

#22 - 02.08 00:36

Doom glaubt wahrscheinlich, dass uns die "Schwere" der Atmosphäre auf den Boden drückt. Ohne würden wir durch die Rotation der Erde ins All hinausgeschleudert werden!!!
DoomTheBrain

RANG Godlike

#23 - 02.08 00:51

hä?
Glumb!

RANG Skilloser vom Dienst

#24 - 02.08 01:28

jetzt habe ich auch mal den anfangspost richtig gelesen
ich denke das ist einfach ein wenig aus dem kontext gerissen.. leben, das nicht auf wasser basiert wurde (meines wissens) noch nicht gefunden und da wäre es unsinnig jeden stein umzudrehen, wenn die chancen in wassernähe leben zu finden erheblich höher scheinen. ob dem tatsächlich so ist, dürfte man aber nicht sagen können.

keine schöne quelle, aber hier was zu kohlenwasserstoffen auf titan: www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/0,1518,569235,00.html
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RANG Sucker

#25 - 02.08 05:57

Doom, Species meint, dass das Gewichtskraft der Athmosphäre, die auf uns draufdrückt, die Zentrifugalkraft der Erde kompensiert, und wir nur deswegen auf der Erde gehalten werden

quote:

einfaches beispiel: die schwerkraft. ist ja wohl ein naturgesetzt und gibts überall wos keine atmosphäre hat nicht, oder wirkt zumindest nicht so wie wir das kennen.


sie wirkt an vielen Orten vielleicht nicht so, wie wir sie kennen. Auf den einen Planeten ist sie nahezu nicht vorhanden, auf anderen Planeten wirst du auf Reiskorngröße zusammengestaucht und wiegst 5t...

Aber deswegen gilt das Gesetz doch nach wie vor. Es sind lediglich andere Umgebungsbedingungen vorhanden
Robbenklopper

RANG Deckschrubber

#26 - 02.08 07:26

@badehaubendealer:

Ich meinte die Silane. Woher weit du, dass diese Moleküle viel zu kurz sind? Und woher weißt du, dass unter anderen Bedinungen (extreme Druckverhätnisse) sich diese Verbindungen genauso verhalten?
Abigor

RANG Prophet of Clanintern

#27 - 02.08 08:13

quote:
Willst Du sagen, dass die Elementhäufigkeit im All so ist wie auf der Erde?


Nein, das wollte ich nicht sagen. Ich wollte sagen, dass die Elemente, die wir hier auf der Erde haben, im Weltall nicht durch irgendwelche anderen, exotischen Elemente ersetzt sind im Periodensystem.
*al!ve* - will code for food

RANG Master of Clanintern

#28 - 02.08 09:30

... und ich dachte, das Periodensystem sei weitgehend lückenlos ...
Der_Kiesch *Spitze der Nahrungskette und stolz drauf*

RANG Master of Clanintern

#29 - 02.08 09:55

Die Chemischen Eigenschaften eines Elements bestimmen sich durch seine ordnungszahl. Diese wiederrum wird bestimmt durch die protonenzahl. Selbst für antimaterie müsste man ähnliche eigenschaften erwarten wie bei normaler materie (da das im prinzip nur normale materie mit vertauschter ladung ist).

Das heißt: "exotische" unbekannte elemente müssten eine protonenzahl über 100 haben *ka wo man grade ist mit dem elemente erzeugen - ich meine aber man wäre bei ner Protonenzahl von 114 oder so*. Solche Elemente jedoch sind instabil - Protonen sind positive Ladungen - und als solche machen sie den kern instabil - positive ladungen stoßen sich gegenseitig ab...

Deswegen werden Elemente je schwerer sie werden immer instabiler.

Ergo: Es gibt keine exotischen Elemente, die stabil genug wären um leben bilden zu können oder bei der bildung von leben mitzuwirken.


Die elementhäufigkeit im All - was hier auch genannt wurde - ist auch relativ gut bekannt. Sie gründet sich auf der einfachen tatsache, dass schwere Elemente als Wasserstoff und Helium eigentlich nur in sternen produziert werden können - schwerere als Eisen sogar nur in Supernovae (da nur bis eisen aufwärts eine fusion energie freisetzt - bei schwereren Elementen hingegen energie benötigt). So sind besonders leichte Elemente wie Kohlenstoff besonders häufig im All - und haben gute eigenschaften für die bildung organischer Verbindungen.

Man nimmt zwar an, dass solche verbindungen prinzipiell auch mit Silizium möglich wären (steht ja auch in der 4. Hauptgruppe und ist damit dem kohlenstoff chemisch ähnlich), allerdings ist Silizium um größenordnungen weniger häufig als Kohlenstoff...


Von daher kann man es als unwahrscheinlich betrachten, dass Leben auf Siliziumbasis existiert - auch müsste man noch die wirkmechanismen ergründen, wie es sich bilden würde / könnte und OB das überhaupt möglich ist.

Weswegen wasser notwendig ist: Man spricht da wohl davon, dass wasser als lösungsmittel fungiert und deswegen wichtig ist. Für Kohlenwasserstoffbasiertes leben betrachtet man es deswegen wohl als essentiell...
badehaubendealer [schreibt nie wieder Klausuren]

RANG Prophet of Clanintern

#30 - 02.08 10:27

quote:
Nein, das wollte ich nicht sagen. Ich wollte sagen, dass die Elemente, die wir hier auf der Erde haben, im Weltall nicht durch irgendwelche anderen, exotischen Elemente ersetzt sind im Periodensystem.
... wie Kiesch schon sagte: Nein, die Elemente sind nicht durch irgendwelche anderen ersetzt. Eisen (Ordnungszahl 26) ist immer Eisen, egal, wo man im Universum ist, und verhält sich auch immer gleich. Ich könnte Dir das jetzt quantenmechanisch erklären, aber dann schläfst Du ein


quote:
Ich meinte die Silane. Woher weit du, dass diese Moleküle viel zu kurz sind? Und woher weißt du, dass unter anderen Bedinungen (extreme Druckverhätnisse) sich diese Verbindungen genauso verhalten?
okay, bei extremen Druckverhältnissen habe ich keine Ahnung, ich vermute aber, dass die dann zerfallen, weil sie bei höheren Temperaturen ebenfalls instabil sind. Das nun folgende Wissen habe ich gerade nachgeschlagen: Riedel, Anorganishce Chemie, 6. Auflage. Silane sind bis zu einer Kettenlänge von 15 Siliziumatomen bekannt, allerdings nur linear, und auch nur gesättigt. Es gibt zwei bekannte zyklische Silane, aber auch die sind gesättigt, also weit entfernt von irgendwelchen Aromaten. Ein weiteres Problem ist, dass die Bindungsverhältnisse C-H und Si-H genau umgekehrt sind, also bei C-H ist der Kohlenstoff eher negativ, während bei SI-H der Wasserstoff eher negativ ist, damit ist die Chemie gleich eine ganz andere (man stelle sich das vor, eine nucleophile Substitution, bei dem Protonen abgehen). Oh, als letztes Problem wäre noch, dass die Silane alle spontan mit Sauerstoff oder Wasser reagieren und verbrennen.


quote:
Man nimmt zwar an, dass solche verbindungen prinzipiell auch mit Silizium möglich wären (steht ja auch in der 4. Hauptgruppe und ist damit dem kohlenstoff chemisch ähnlich), allerdings ist Silizium um größenordnungen weniger häufig als Kohlenstoff...
ja, die Silane haben noch andere Probleme, das habe ich ja gerade gesagt