Wasser, und insbesondere flüssiges Wasser, wird als so wichtig für die Schaffung und Erhaltung von Leben erachtet, dass nur wenige Wissenschaftler die Möglichkeit in Betracht ziehen, dass Leben auf Welten ohne Wasser existieren könnte. Die Suche nach außerirdischem Leben durch Organisationen wie die NASA läuft oft auf eine einfache Strategie hinaus:„Folge dem Wasser“.
Warum ist Wasser also so wichtig? Nun, es gibt mehrere Gründe, aber sie hängen alle von den einzigartigen chemischen Eigenschaften des Wassers ab. Die als H2 bekannte Chemikalie 0 ist ein einfaches Molekül, das aus zwei kleinen, positiv geladenen Wasserstoffatomen und einem großen, negativ geladenen Sauerstoffatom besteht. Dies verleiht jedem Molekül und der Substanz selbst das, was „Polarität“ genannt wird.
Die entgegengesetzten Ladungen bedeuten, dass die verschiedenen Teile benachbarter Wassermoleküle aneinander haften, aber es bedeutet auch, dass Wasser mit den geladenen Elementen anderer Moleküle interagiert und oft dazu beiträgt, sie auseinander zu brechen und aufzulösen.
Damit die Tausenden von chemischen Reaktionen, die in unseren Zellen ablaufen, schnell und effizient ablaufen können, müssen sich die beteiligten Moleküle frei mischen können – sie müssen in etwas gelöst sein. Wasser löst Stoffe so gut, dass es als „Universallösungsmittel“ bezeichnet wird. Während andere Substanzen ein ähnliches Lösungsvermögen wie Wasser haben, haben sie nicht dessen chemische Stabilität und seine Fähigkeit, starke Säuren und Basen zu neutralisieren.
Die Polarität von Wasser hilft auch bei der Bildung der empfindlichen Membranen, die alle lebenden Zellen einkapseln. In Wasser reihen sich spezielle Fette, sogenannte Lipide, mit ihren wasserliebenden Enden nach außen und ihren wasserhassenden Enden nach innen aneinander und bilden einen kontinuierlichen, aber flexiblen zweischichtigen Film, wie die Außenseite einer Seifenblase. Diese Lipidmembranen spielen eine grundlegende Rolle dabei, die Komplexität des Lebens an einem Ort konzentriert zu halten und individuelle Einheiten zu schaffen, die voneinander und von ihrer Umgebung getrennt sind.
Die Polarität von Wasser hilft auch Wassermolekülen, aneinander zu haften, was dem Wasser eine weitere nützliche Eigenschaft verleiht, die Kohäsion genannt wird. Das bedeutet, dass Wasser selbst gegen die Schwerkraft durch sehr dünne Rohre gezogen wird, sodass Wasser Hunderte von Fuß vom Boden bis zu den Wipfeln hoher Bäume fließen kann. Handlich, H2 0 hilft auch dabei, Nährstoffe zu transportieren, Abfälle zu beseitigen und Druck für die strukturelle Unterstützung auszuüben.
Noch etwas? Ah ja:Photosynthese, der Prozess in Pflanzen, der aus Sonnenlicht Zucker erzeugt und der die Nahrung erzeugt, die die gesamte Nahrungskette des Planeten ernährt, erfordert – Sie haben es erraten – Wasser.
Tatsächlich gibt es so viele Gründe, warum Wasser lebensnotwendig ist, dass ihm ganze Bücher gewidmet wurden.
Könnte es da draußen seltsame Lebensformen geben, die kein Wasser benötigen? Natürlich – es ist möglich, dass es auf der Erde ein so anderes Leben gibt als bei uns, dass wir uns nicht einmal vorstellen können, wie es funktioniert. Aber es scheint sehr wahrscheinlich, dass, wenn es Leben da draußen gibt, es ein Lösungsmittel braucht, um die chemischen Prozesse zu schmieren, die Energie, Bewegung und Replikation erzeugen. Und wir kennen keine andere Substanz, die das halb so gut macht wie Wasser.
Die Bedeutung des Wassers als unterstützender Grundstoff veranlasste den Nobelpreisträger und Biologen Albert von Szent-Györgyi dazu, es als „Matrix, Mutter und Medium“ des Lebens zu bezeichnen, während der Wissenschaftsautor und Physiker Philip Ball über die Biologie schrieb:„Man könnte dir verzeihen für den Schluss, dass es bei diesem Thema nur um Proteine und Gene geht, die in DNA verkörpert sind. Aber das ist nur eine Art Kurzschrift; denn in der Biologie dreht sich alles um die Wechselwirkungen solcher Moleküle in und mit Wasser.“
Weiterlesen:
- Was bedeutet es, wenn ein Exoplanet „bewohnbar“ ist?
- Warum schwimmt Eis auf Wasser?
- Warum platzen Eiswürfel, wenn man sie in Wasser legt?
- Warum muss ich wegen fließendem Wasser auf die Toilette?