Astrobiologie ist ein Forschungsgebiet, das sich in jüngster Zeit großen öffentlichen Interesses erfreut hat. Inzwischen sind astrobiologische Fragen oft die Rechtfertigung für die Forschungsausgaben von NASA und anderen staatlichen Organisationen. Aufgrund dieses breiten Interesses besteht ein Bedarf nach einer detaillierten, aber zugänglichen Einführung in dieses Gebiet. Darüber hinaus trägt auch die interdisziplinäre Natur des Gebiets dazu bei, dass ein erheblicher Kommunikations- und Vermittlungsbedarf besteht. Kosmologen verstehen oft den Fachjargon der Biochemiker nicht und umgekehrt. Dieses Buch enthält alle relevanten Einzelheiten, ist aber dennoch ?für Hörer aller Fakultäten? zugänglich. Astrobiologie ist ein Forschungsgebiet, das sich in jüngster Zeit großen öffentlichen Interesses erfreut hat. Inzwischen sind astrobiologische Fragen oft die Rechtfertigung für die Forschungsausgaben von NASA und anderen staatlichen Organisationen. Aufgrund dieses breiten Interesses besteht ein Bedarf nach einer detaillierten, aber zugänglichen Einführung in dieses Gebiet. Darüber hinaus trägt auch die interdisziplinäre Natur des Gebiets dazu bei, dass ein erheblicher Kommunikations- und Vermittlungsbedarf besteht. Kosmologen verstehen oft den Fachjargon der Biochemiker nicht und umgekehrt. Dieses Buch enthält alle relevanten Einzelheiten, ist aber dennoch "für Hörer aller Fakultäten" zugänglich. Vorwort IX 1 Was ist Leben? 1 1.1 Definition des Lebens 2 1.2 Die Chemie des Lebens 6 1.3 Das Lösungsmittel des Lebens 14 1.4 Lebensenergie 17 1.5 Andere Voraussetzungen 18 1.6 Schlussbemerkungen 19 2 Ursprünge eines bewohnbaren Universums 21 2.1 Der Urknall und die Folgen 24 2.2 Die ersten Sterne und Galaxien 33 2.3 Die schwereren Elemente 35 2.4 Eignung von Sternen für den Ursprung und die Evolution des Lebens 44 2.5 Eignung von Galaxien für den Ursprung und die Evolution des Lebens 46 2.6 Schlussbemerkungen 48 3 Ursprung eines bewohnbaren Planeten 51 3.1 Die Proto-Sonne 53 3.2 Die Entstehung der Planeten 55 3.3 Der geheimnisvolle Mond 62 3.4 Hausputz und Wasserlieferung 64 3.5 Die flüchtigen Verbindungen der anderen inneren Planeten 67 3.6 Schlussbemerkungen 72 4 Ursuppe 75 4.1 Das Inventar flüchtiger Verbindungen 80 4.2 Miller-Urey-Chemie und die junge Erde 82 4.3 Mechanismen der Miller-Urey-Reaktionen 85 4.4 Die präbiotische Synthese von Kohlenhydraten 89 4.5 Die präbiotische Synthese von Nucleinsäuren 93 4.6 Was fehlt – Fette 104 4.7 Andere Möglichkeiten 105 4.8 Präbiotische Polymerisation 108 4.9 Schlussbemerkungen 111 5 Der Funke des Lebens 113 5.1 Panspermia 114 5.2 Theorien zum Ursprung des Lebens 116 5.3 Stoffwechsel zuerst 116 5.4 Gene zuerst 123 5.5 Die RNA-Welt 127 5.6 Offene Fragen 133 5.7 Schlussbemerkungen 140 6 Von Molekülen zu Zellen 141 6.1 LUCA 145 6.2 Zurück zur RNA-Welt 146 6.3 Wie kann RNA die Synthese von Proteinen lernen? 149 6.4 Die Evolution des genetischen Codes 152 6.5 DNA als Archivmaterial 157 6.6 Was kam zuerst – Proteine oder DNA? 159 6.7 Enzym-getriebene Stoffwechselnetzwerke 160 6.8 Membranen 163 6.9 Schlussbemerkungen 165 7 Eine kurzgefasste Geschichte des Lebens auf der Erde 167 7.1 Der Ausbruch des Lebens auf der Erde 169 7.2 Die ersten komplexen Ökosysteme 176 7.3 Wann lebte LUCA? 177 7.4 Wie die Photosynthese die Welt veränderte 178 7.5 Die Einführung des aeroben Stoffwechsels 182 7.6 Eukaryonten: größere und bessere Zellen 184 7.7 Vielzeller: Explosionen und Artensterben 189 7.8 Schlussbemerkungen 194 8 Die Grenzen des Lebens 197 8.1 Lebe wild und gefährlich 198 8.2 Manche mögen’s heiß 201 8.3 Kühl kalkuliert 207 8.4 Trocken und salzig 210 8.5 Extreme pH-Werte 213 8.6 Leben unter Druck 215 8.7 Leben im Untergrund 217 8.8 Schlussbemerkungen 220 9 Bewohnbare Welten im Sonnensystem und darüber hinaus 221 9.1 Mögliche Lebensräume im übrigen Sonnensystem 223 9.2 Die Erkundung des Mars 224 9.3 Die Monde des Jupiters 238 9.4 Die Monde des Saturns und darüber hinaus 246 9.5 Planeten ferner Sterne 254 9.6 Schlussbemerkungen 260 10 Die Suche nach außerirdischem Leben 263 10.1 Die Suche nach Leben 265 10.2 Leben auf dem Mars? 266 10.3 Mars nach Viking 275 10.4 Mars-Mikroben auf der Erde? 277 10.5 Astrobiologie des äußeren Sonnensystems 284 10.6 Die Suche nach Leben jenseits des Sonnensystems 285 10.7 SETI: die Suche nach außerirdischer Intelligenz 286 10.8 Schlussbemerkungen 292 11 Nachwort 295 Glossar 299 Personenregister 307 Sachregister 311