Karl Bednarik

Geschichten über das Leben

 
 
Jetzt werden wir die für das Leben geeignete Zone ein
wenig erweitern.
 
 
     Strahlung stört nicht:
 
Eine vor der Strahlung schützende Atmosphäre sollte etwa
1 kg Masse pro Quadratzentimeter haben.
 
Das gleiche leistet auch eine Wasserschicht von 10 Metern
Dicke, oder eine Eisenwand von 127 Zentimetern Dicke.
 
Allerdings schützen im Atomgewicht leichte Elemente wie
Wasserstoff H, Sauerstoff O, Stickstoff N, Kohlenstoff C
ein wenig besser als schwere Elemente wie Eisen Fe oder
Blei Pb, aber der Unterschied ist nicht sehr groß,
natürlich immer bei gleicher Masse pro Fläche.
 
 
     Eine solche Abschirmung ist nicht notwendig:
 
Das extremophile Bakterium Deinococcus radiodurans ist
gegen ionisierende Strahlung nahezu immun.
 
Es wächst sogar noch bei 60 Gray pro Stunde permanent
auftretender Röntgenstrahlung, und ist auch noch
resistent gegen ultraviolette Strahlung.
 
Wenn man Melanin besitzt, dann kann man von der
Radioaktivität sogar leben.
 
Ein Pilz ist ein Eukaryot, und daher viel komplizierter
aufgebaut als ein Prokaryot wie Deinococcus radiodurans.
 
(Der Link dazu ist in den Anmerkungen zur Kurzgeschichte.)
 
Die ionisierende Strahlung spaltet Wasser in Wasserstoff
und Sauerstoff auf, und einige tief unterirdisch lebende
Bakterien gewinnen daraus sogar Energie.
 
 
     Ein Magnetfeld ist nicht notwendig:
 
Das Erdmagnetfeld kehrt sich im Mittel etwa alle 250.000
Jahre um.
 
Die magnetische Feldumkehr dauert etwa 4.000 bis 10.000 Jahre.
 
Menschenähnliche Lebewesen gibt es bereits seit etwa
2.000.000 Jahren, und diesen hat es nicht geschadet,
dass es eine Zeit lang gar kein Erdmagnetfeld gab.
 
Was passiert beim ach so schrecklichen "Polsprung"?
Einfach gar nichts auf der Erdoberfläche.
 
 
     Freier Sauerstoff ist nicht notwendig:
 
Die ersten lebenden Zellen sind in einer völlig von
molekularem Sauerstoff (O2) freien Umgebung entstanden.
 
Chemisch gebundener Sauerstoff ist überall im Universum
vorhanden, zum Beispiel als Wasser (H2O).
 
 
     Gifte schaden nicht:
 
Was giftig ist, und was man zum Leben benötigt,
das ist auch auf der Erde unterschiedlich.
 
Manche Bakterien atmen Schwefelwasserstoff H2S, und sterben
an Sauerstoff, und bei Säugetieren ist das umgekehrt.
 
Für die ist Schwefelwasserstoff fast so giftig wie
Cyanwasserstoff (Blausäure) HCN.
 
Allerdings können kleine Mengen von Schwefelwasserstoff
auch nützlich sein:
 
(Der Link dazu ist in den Anmerkungen zur Kurzgeschichte.)
 
Für alle strengen Anaerobier ist Sauerstoff giftig, und
sie waren vermutlich die ersten Lebewesen auf der Erde.
 
 
     Ozon ist nicht notwendig:
 
Der molekulare Sauerstoff wurde erst von den Cyanobakterien erzeugt.
 
Ohne Sauerstoff in molekularer Form O2 in der Atmosphäre
kann es aber gar keine Ozonschicht O3 geben, was zeigt,
dass eine Ozonschicht nicht für das Leben notwendig ist.
 
Falls die Sonne eines Planeten ein roter Zwergstern ist, dann
erzeugt dieser ohnehin nur sehr wenig ultraviolette Strahlung (UV).
 
Natürlich muss dann der Planet auch näher am Stern
kreisen, damit er nicht zu kalt ist.
 
 
     Ultraviolette Strahlung ist nicht notwendig:
 
Die für die Evolution von Lebewesen notwendigen Mutationen
können genau so gut durch Hitze (thermische Molekularbewegung)
oder durch freie Radikale (Oxidationsprozesse) bewirkt werden.
 
 
     Hitze schadet nicht:
 
Thermophile Bakterien können sich noch bei 121 °C teilen,
Strain 121: 121 °C, und Pyrolobus fumarii: 113 °C.
 
Bei erhöhtem Druck bleibt Wasser auch dann noch flüssig.
 
Bei 221 bar ist Wasser noch bis 374 °C flüssig.
 
Hühnereier vertragen aber nur etwa 60 °C.
 
 
     Kälte schadet nicht:
 
Wenn Meerwasser einfriert, dann entstehen Kristalle aus
fast reinem Wasser H2O, und in den Zwischenräumen befindet
sich dann konzentrierte Kochsalzlösung NaCl, die bis minus
21 °C flüssig bleibt.
 
Mit Kalziumchlorid-Lösungen CaCl2 kommt man im flüssigen Zustand
bis minus 55 °C hinunter, was für den Mars interessant wäre.
 
Der muntere Waldfrosch hat da seine eigenen Methoden.
 
(Der Link dazu ist in den Anmerkungen zur Kurzgeschichte.)
 
 
     Druck stört nicht:
 
Flüssigkeiten sind praktisch nicht komprimierbar.
 
Wenn ein Lebewesen ganz mit Flüssigkeit gefüllt ist,
und ganz von Flüssigkeit umgeben ist, dann wirkt der
hydrostatische Druck von allen Seiten gleichermaßen,
und er hebt sich deshalb völlig auf.
 
Sollten Gasblasen entstehen wollen oder vorhanden sein,
dann werden diese sofort zusammengepresst, und lösen
sich danach in der Flüssigkeit auf.
 
Auf der Erde herrschen in 10.000 Metern Wassertiefe
rund 1.000 Atmosphären Druck, und kein Tiefseefisch
stört sich daran.
 
1 Atmosphäre ist rund 1 bar ist rund 1 kg/cm^2.
 
 
     Schwerkraft stört nicht:
 
Ein massereicher Planet ist, was die Oberflächengravitation
anbelangt, gar nicht so schlimm.
 
Wenn der Radius bei gleicher mittlerer Dichte linear anwächst,
dann steigt die Masse mit der dritten Potenz des Radius (r^3),
aber die gravitative Auswirkung dieser Masse muss durch die
zweite Potenz des Radius geteilt werden (1/(r^2)), so dass die
Gravitation an der Oberfläche nur mit dem Radius linear anwächst.
 
r = ( r^3 ) / ( r^2 )
 
Bei 4 facher Masse im Vergleich zur Erde, und der
Annahme der gleichen mittleren Dichte wie die Erde:
 
1,587 facher Radius und Oberflächengravitation im
Vergleich zur Erde, das ist die Kubikwurzel von 4. ( 1,587^3 = 4 )
 
Masse 8 ..... Radius und Schwerkraft 2, ( 2^3 =  8 )
Masse 27 .... Radius und Schwerkraft 3, ( 3^3 = 27 )
Masse 64 .... Radius und Schwerkraft 4. ( 4^3 = 64 )
 
Wasserlebewesen sind sowohl praktisch schwerelos (wegen ihres
Auftriebes) als auch druckresistent (siehe oben), und 3 g hält
ein vernünftiges Lebewesen auch an Land mühelos aus.
 
1 g ist rund 9,81 m/s^2.
 
Wenn man einen Elefanten linear auf 1/3 seiner Größe
verkleinert, dann wird er bei 3 g munter umher spazieren.
 
(Der Link dazu ist in den Anmerkungen zur Kurzgeschichte.)
 
Er hat dann 1/27 seiner Masse und 1/9 seiner Kraft, so
dass das Verhältnis von Kraft zur Masse 3:1 ist, alles
bezogen auf den originalen Elefanten.
 
Das erklärt auch die Herkunft der Zwerg-Elefanten.
 
 
     Das alles gilt auch für Mehrzeller:
 
Jetzt könnte man sagen, einiges davon trifft doch nur auf Bakterien
zu, aber wenn sich aus diesen Bakterien dann später kompliziertere
mehrzellige Lebensformen entwickeln, dann werden sie natürlich
die bewährten Stoffwechselmechanismen von ihren Vorfahren übernehmen.
 
Zum Beispiel ist der Sirtuin-Mechanismus als Reaktion auf
Hunger bei Hefe, Würmern, Insekten, und Wirbeltieren fast völlig
gleich, weil er schon sehr früh in der Evolution erfunden wurde.
 
Ich erinnere daran, dass alle bisher hier von mir beschriebenen
Lebensformen auf der Erde leben, und nicht auf Gliese 581 g.
 
Da haben die Exobiologen zumindest etwas zum üben.
 
 
Eine passende Science-Fiction-Geschichte habe ich immer auf Lager.
 
(Der Link dazu ist in den Anmerkungen zur Kurzgeschichte.)
 
 
 



Schwarze Pilze leben von radioaktiver Strahlung:

http://www.welt.de/wissenschaft/article891106/Schwarze_Pilze_leben_von_radioaktiver_Strahlung.html

Forscher versetzen Mäuse mit Schwefelwasserstoff in Winterschlaf:

http://www.welt.de/print-welt/article666830/Forscher_versetzen_Maeuse_in_Winterschlaf.html

Der Waldfrosch friert ein:

http://de.wikipedia.org/wiki/Waldfrosch#Mechanismen_zur_Erh.C3.B6hung_der_K.C3.A4ltetoleranz

Bild, 1 g Elefant und 3 g Elefant:

http://members.chello.at/karl.bednarik/ELEFANT3.PNG

Geschichte, Die grünen Wolken der Venus:

http://www.e-stories.de/view-kurzgeschichten.phtml?29633


Karl Bednarik, Anmerkung zur Geschichte

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Veröffentlicht auf e-Stories.de am 01.01.2011. - Infos zum Urheberrecht / Haftungsausschluss (Disclaimer).

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