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Eine Wasserwelle mit Schrift, "die Fitness des Wassers für das Leben"

Wasser kann wie eine sehr gewöhnliche und alltägliche Substanz erscheinen. 
Wir müssen nur den Wasserhahn öffnen und schon ist es da. Wir sind so daran gewöhnt, dass wir es für selbstverständlich halten. Aber die Wahrheit ist, dass Wasser nichts Gewöhnliches ist.
Tatsächlich ist es die exotischste und exzentrischste aller Flüssigkeiten. Fast keine seiner Eigenschaften ist normal und es weist sogar mehr als siebzig Anomalien auf.
Und seltsamerweise sind diese anomalen Eigenschaften genau diejenigen, die für das Leben notwendig sind.

Wäre Leben möglich, wenn Wasser kein so hervorragendes Lösungsmittel wäre? 
Wäre Leben auf der Erde möglich, wenn es nicht die Eigenschaft hätte, in der Biosphäre in den drei Materiezuständen flüssig, fest und gasförmig vorzukommen und so die Zirkulation des Wassers auf der Erde zu ermöglichen?
Wenn es nicht seine sehr hohe Wärmekapazität hätte, wäre die Temperatur auf der Erde lebensfreundlich?
Diese drei genannten Eigenschaften sind tatsächlich anomal.

Hendersons The Fitness of the Environment
(Die Fitness/Eignung der Umgebung)

Tatsächlich sind derartige Fragen nicht neu. Sie reichen mindestens so weit zurück wie die natürliche Theologie – jener Bereich der Theologie, der darauf abzielt, in der Schöpfung Beweise für ein göttliches Design zu finden. 
Allerdings wurden diese Fragen erst im Zuge des Fortschritts der modernen Wissenschaft systematischer untersucht.
Ein Meilenstein in dieser Untersuchung war die Veröffentlichung von Lawrence Hendersons Werk "The Fitness of the Environment" im Jahr 1913.

Die Grundidee dieses Buches ist ein Gegenstück zu Darwins Idee, Darwin glaubte, dass Arten entstehen, indem sie sich an ihre Umgebung anpassen.
Die Darwin'schen Theorie, welche besagt, dass Arten sich durch Anpassung an ihre Umwelt entwickeln. Letztere Idee bildet das Fundament für das Prinzip des "Überlebens des Stärkeren", das den Kern von Darwins Evolutionstheorie bildet.
Henderson erkannte, dass Arten nicht nur an die Umwelt angepasst werden müssen, sondern dass die Umwelt selbst so angepasst werden muss, dass sie das in der Art zum Ausdruck kommende Leben unterstützt. 
Wenn die Umwelt willkürlich wäre, wäre Leben nicht möglich, egal wie sehr die Arten danach streben würden, fit zu werden. Daher muss die Umwelt die richtigen Eigenschaften dafür haben.

Unter den Aspekten der Umwelt, die Henderson in seinem Buch untersucht, spielt Wasser eine zentrale Rolle.
Somit spricht er von der Fitness des Wassers für das Leben.
Seine Analyse dieser Rolle wird in Michael Dentons Aussagen dazu wiedergegeben und erweitert, die wir weiter unten besprechen.

Doch die Umwelt besteht aus mehr als nur Wasser.
Kohlendioxid, das im Wasser als Kohlensäure oder Bikarbonat vorkommt und ein weiterer wichtiger Bestandteil der Umwelt auf der Erde ist,
wurde ebenfalls analysiert und erwies sich als notwendig für das Leben auf der Erde.

Andere von Henderson untersuchten Aspekte der Umwelt sind der Ozean und die Chemie der drei lebensnotwendigen Elemente, nämlich Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff.
Ohne diese Elemente und ihre außergewöhnlichen Eigenschaften wäre Leben überhaupt nicht möglich.

 

Dentons The Wonder of Water (Das Wunder des Wassers)

Hendersons Werk markiert einen bedeutsamen Meilenstein,
der bisher weder infrage gestellt noch widerlegt wurde.
Die dahinterstehenden Ideen haben den Entwicklungen in der Wissenschaft
mehr als ein Jahrhundert lang standgehalten.


Aber könnten wir mehr als er sagen?
Dieser Herausforderung hat sich in jüngerer Zeit der Biologe Michael Denton angenommen,
er hat wichtige Bücher geschrieben, die Beweise für Design in verschiedenen Aspekten der Natur aufzeigen.

Neben seinem Buch über Wasser „The Wonder of Water“ hat er Bücher wie „The Miracle of the Cell“,
„The Miracle of Man“
und sein sehr einflussreiches „Evolution: A Theory in Crisis“geschrieben.

 

Wasserkreislauf der Erde für Kinder gezeichnet. Der Boden, das Wasser und der Himmel mit roten Pfeilen, wie der Kreislauf funktioniert.

Der Wasserkreislauf

In „The Wonder of Water“ analysiert Denton die Rolle des Wassers für das Leben auf der Erde in weitaus vielfältigeren Aspekten als es Henderson tat.
Zu Beginn untersucht er die Rolle des Wassers im Wasserkreislauf, also der Wasserzirkulation in der Biosphäre.
Er vergleicht Wasser mit Blut und nennt Wasser „das Blut der Erde“.
Ähnlich dem Blutkreislauf im Körper, der Nährstoffe und Abfallprodukte transportiert, ohne mit ihnen zu reagieren, verhält sich auch das Wasser.

Wasser fließt im Kreislauf von den Ozeanen in die Atmosphäre, von der Atmosphäre in Form von Niederschlägen zu Flüssen und Gletschern und von letzterem zurück in die Ozeane und Seen.
Die Motoren, die diese Maschinerie in Bewegung setzen, sind die Sonne und die Schwerkraft, die im Blutkreislauf eine ähnliche Rolle wie das Herz spielen.

Diese Zirkulation ist aufgrund sehr spezifischer und ungewöhnlicher Eigenschaften des Wassers möglich.
Wenn Wasser eine normale Flüssigkeit wäre, würde es bei 0°C sieden und bei -100°C gefrieren.
Unter diesen Bedingungen und bei den sich daraus ergebenden Temperaturen auf der Erde wäre Wasser nur im gasförmigen Zustand vorhanden.
So viel Wasser in der Atmosphäre würde auch dazu beitragen, dass es wärmer wird (aufgrund des Treibhauseffekts, zu dem Wasser beiträgt),
sodass dies zu einem starken Temperaturanstieg führen würde, bei dem Wasser nur noch als Dampf auf der Erde vorhanden wäre.

Und wir sind im Vorteil, dass die Temperatur auf der Erde innerhalb jener Grenzen liegt, welche dem Wasser erlauben, in seinen verschiedenen Zuständen zu existieren.
Es gibt andere Eigenschaften, die Wasser zum „Blut der Erde“ machen.
Wir haben seine Fähigkeit erwähnt, fast alle möglichen Dinge aufzulösen, in diesem Fall hauptsächlich Mineralien, Säuren,
Basen und Salze, die Flüsse transportieren und die zum Leben benötigt werden. Wäre Wasser nicht nahezu das „universelle Lösungsmittel“, wäre dies nicht möglich.

Tatsächlich kann Wasser diese Stoffe transportieren, ohne mit ihnen zu reagieren (oder dies auf eine Weise tun, die reversibel ist, wie es bei Kohlendioxid der Fall ist).
Doch es gibt noch eine weitere Eigenschaft, die ihm dies ermöglicht, nämlich seine Oberflächenspannung.
Wasser hat fast die höchste Oberflächenspannung aller Flüssigkeiten und wird nur von Quecksilber übertroffen.
Somit ist auch diese Eigenschaft anomal. Diese hohe Oberflächenspannung ist notwendig, da sie es dem Wasser ermöglicht, die Gesteine zu erodieren um Mineralien aufzunehmen.

Ebenso spielt hier die Kohlensäure, welche durch die Reaktion von Kohlendioxid mit Wasser entsteht, eine entscheidende Rolle.
Der geringe Säuregehalt des Wassers in der Natur ist ebenfalls unerlässlich für die Erosion der Gesteine. 
Die geringe Viskosität des Wassers spielt ebenfalls eine bedeutende Rolle.
Wäre Wasser viskoser wie Öl, würde sein Fluss erheblich behindert werden (dies wäre besonders nachteilig für das Blut, das größtenteils aus Wasser besteht).
Wenn andererseits die Viskosität niedriger wäre, wäre die Strömung wesentlich turbulenter, was auch den natürlichen Fluss beeinträchtigen würde.

 

Der Boden

Die Eigenschaften des Wassers spielen auch im Boden eine bedeutende Rolle.
Ohne seine ausgeprägte Oberflächenspannung könnte das Wasser nicht im Boden verweilen und würde stattdessen tiefer in die Erde gelangen.
Dies hat wesentliche Auswirkungen auf die Pflanzen, die in diesem Boden gedeihen.

 

Zwei Erdkugeln nebeneinander. Auf der linken sind alle Kontinente grün, auf der rechten hat jeder Kontinent eine andere Farbe, heller Hintergrund.

Plattentektonik

Als nächstes untersucht Denton die Rolle von Wasser in der Dynamik der Plattentektonik auf der Erde. Diese Dynamik ist der geologische Kreislauf, den die Mineralien durchlaufen müssen, um recycelt zu werden. 
Tatsächlich ist die Erde nicht statisch. Das geologische Material fließt langsam in einem Kreislauf, der auch für das Leben notwendig ist. Andernfalls würden diese Elemente wie Kohlenstoff, Stickstoff, Phosphor und Schwefel und andere Mineralien durch den Wasserfluss erschöpft, was zur Zerstörung der Berge führen würde. Gäbe es nur die Einwirkung von Wasser, wäre die Erde inzwischen flach, denn Schätzungen zufolge erodieren Wasser und Eis pro Jahr etwa 1 cm des Gebirgsgesteins.

 

Bereits Anfang des 20. Jahrhunderts postulierte Alfred Wegener, dass die Kontinente nicht statisch seien. Sie driften sehr langsam, angetrieben durch die Hitze im Erdinneren. Dies wurde ihm klar, als er die Formen Südamerikas und Afrikas bemerkte, die scheinbar übereinstimmen, was darauf hindeutet, dass sie einst eine einzige Struktur bildeten, einen Superkontinent, den er Pangäa nannte.

Es stellt sich heraus, dass dieser Fluss von geologischem Material nur dank des Wassers möglich ist. Wieso? Nun ja, es gibt Wasser im Erdmantel und dieses Wasser bewirkt eine Verringerung der Schmelztemperatur und der Viskosität der Gesteine und begünstigt so deren Fließfähigkeit.

 

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