Die Definition des Lebens ist zwar auf den ersten Blick einfach, erweist sich aber als unglaublich schwierig. Jede vorgeschlagene Definition von Leben leidet an einem von zwei Problemen: Die Definition ist weit genug gefasst, um Dinge, die allgemein als nicht lebend gelten, als lebendig zu definieren; oder so spezifisch ist, dass sie, sollten exotischere Lebensformen zum Vorschein kommen, nicht in die klassische Sichtweise passen.
Die gebräuchlichste Definition von Leben erfordert, dass ein Ding sieben Kriterien erfüllt, um als lebendig angesehen zu werden. Einige Definitionen erfordern nicht, dass alle sieben vorhanden sind, während andere erfordern, dass zusätzliche Komponenten vorhanden sind. Die Grundvoraussetzungen für das Leben sind:
Wachstum: Ein lebender Organismus muss auf irgendeine Weise wachsen, meistens durch die Umwandlung externer Materialien in Nachkommen oder zusätzliche Masse.
Reizantwort: Lebende Organismen müssen auf Reize in ihrer Umgebung reagieren. Die Menge der Reize, auf die reagiert wird, kann ebenso wie die spezifischen Reaktionen variieren, aber es muss eine Schnittstelle zwischen dem Organismus und der Außenwelt geben. Reize können zu einfachen metabolischen Verschiebungen führen oder komplexe Verhaltensänderungen hervorrufen.
Stoffwechsel: Lebewesen müssen in der Lage sein, Energie aus ihrer Umgebung in eine neue Form umzuwandeln. Diese Definition wird oft in viel wissenschaftlich genaueren Begriffen gegeben, um den Ausschluss von reinenergetischen Reaktionen wie Sternen sicherzustellen.
Homöostase: Lebende Organismen sind in der Lage, sich bis zu einem gewissen Grad selbst zu modifizieren, um innerhalb festgelegter Parameter zu bleiben. Dies hängt mit der Reizantwort zusammen, baut aber weiter auf dieser Idee auf.
Fortpflanzung: Alle lebenden Organismen können sich vermehren. Dies kann durch Interaktion mit anderen Organismen (sexuell) oder autonom (asexuell) erfolgen.
Mutation: Neben der Fähigkeit zur Fortpflanzung muss ein lebender Organismus in der Lage sein, sich zwischen den Generationen spontan zu verändern und zu entwickeln.
Autonome Bewegung: Ein Lebewesen kann sich aus eigener Kraft bewegen. Diese Bewegung kann sehr gering sein und erfordert keine Fortbewegung, aber in irgendeiner Weise muss eine Bewegung erfolgen.
Die vorstehenden Kriterien für die Definition von Leben umfassen ohne weiteres die meisten Dinge, die wir gemeinhin für lebendig halten. Die Mitglieder der Domäne Archaea, zu der unter anderem Tiere, Pflanzen und Pilze gehören, sind alle leicht in der Lage, die sieben Merkmale des Lebens zu zeigen. Bakterien erfüllen ebenfalls die sieben Eigenschaften, ebenso wie Archaeen oder die Kreaturen, die in den Thermalquellen der Erde vorkommen.
Viren sind ein interessanter Fall, da sie oft überhaupt keinen Stoffwechsel aufweisen. Viren in diesem Stadium werden von vielen als nicht-lebend angesehen, ähnlich wie eine menschliche Leiche als nicht-lebend angesehen würde. Im Gegensatz zu einer menschlichen Leiche kann ein Virus jedoch irgendwann in der Zukunft seinen Lebensstatus wiedererlangen.
Einige Wesen, die oft als lebendig angesehen werden, werden aufgrund unserer Definition nicht als lebendig angesehen. Prionen – die bekannteste davon ist der Rinderwahnsinn – scheinen auf den ersten Blick viele der Merkmale einer Lebensform zu zeigen. Bei näherer Betrachtung stellen wir jedoch fest, dass sie nicht metabolisieren oder sich wirklich reproduzieren und daher nicht als lebendig bezeichnet werden können.
Um das Leben weiter zu definieren, verwenden viele Wissenschaftler sehr spezifische Kriterien, wie zum Beispiel die Voraussetzung, dass Lipide und Proteine vorhanden sind. Dies macht zwar Sinn, wenn es sich ausschließlich um das Leben auf der Erde handelt, andere Wissenschaftler befürchten jedoch, dass es zu Klassifizierungsproblemen kommen könnte, sollte „Leben“ auf anderen Planeten oder Objekten im Weltraum entdeckt werden.
Vorerst muss die qualitative Definition des Lebens genügen; Aber wenn die Wissenschaft neue Entdeckungen macht und sich neuen Herausforderungen stellt – seien es außerirdische Mikroben oder Klassen künstlicher Intelligenz – werden sich unsere Kriterien wahrscheinlich weiterentwickeln, um neue Lebensformen und unser Verständnis davon zu umfassen.